公元138年三月初三,洛阳城内正是上巳节踏春的热闹日子,宫里的灵台却传来一声清脆的“当啷”响。守着仪器的小吏跑进去一看,朝西的那条龙嘴里的铜球,刚好掉在了下面蟾蜍的嘴里。

消息传到朝堂,文武百官笑成一片:“什么‘候风地动仪’,西边半个地震的影子都没有,张平子这发明怕不是个摆设!”
没想到过了三天,陇西的驿马浑身是汗冲进了城,递上来的奏疏写得明明白白:两天前陇西郡发生大地震,山崩地裂,房倒屋塌。这下满朝文武全傻了眼,再没人敢笑张衡的发明没用。
发明地动仪的张衡,其实是个“全才玩家”
很多人知道张衡发明了地动仪,却不知道这人放在东汉,那是妥妥的跨界天花板。人家的正职先是太史令,后来又当侍中,管的是天文历法、朝堂文书,搞发明纯粹是“副业”。
《后汉书》里记载,张衡不光搞出了地动仪,之前还做过一个浑天仪,用水力驱动,能跟着天上的星星转,晚上看仪器上显示的星宿位置,和实际天空里的一模一样。除此之外他还写过《二京赋》,是汉赋里的巅峰作品,数学方面算过圆周率,画图还被后世列为东汉六大画家之一,属于那种干啥都能干到顶尖的狠人。
当时东汉的地震有多频繁呢?从公元92年到公元139年,不到五十年的时间里,全国发生了二十几次大地震,每次地震都是山崩地裂、百姓死伤无数,地方上的灾情传到京城,往往都过去好几天,朝廷赈灾总是慢半拍。张衡就是看着这种情况,花了好几年时间,才捣鼓出了这台地动仪。
地动仪的构造,比你想的精巧得多
《后汉书·张衡列传》里专门写了地动仪的样子:“以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。”
翻译成大白话就是,这仪器是青铜做的,直径差不多有一米八,外形像个大酒坛子,上面刻着花纹和山龟鸟兽的图案。中间有一根粗铜柱,周围有八条轨道,连着外面的八个龙头。哪个方向发生地震,中间的柱子就会往哪个方向倒,触发机关,那个方向的龙嘴就会张开,铜球掉在蟾蜍嘴里,发出声响,值守的人就知道哪里地震了。
你可别觉得这个原理简单,欧洲直到1880年才造出类似的地震仪器,比张衡的地动仪晚了一千七百多年。而且史书记载地动仪测陇西地震那次,“尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙”,说明它的灵敏度相当高,人还没感觉到的地震,它先测出来了。
关于地动仪的争议,其实是个误会
后来很多人质疑地动仪是不是真的存在,甚至说现在课本里的地动仪是后人仿造的,其实这个事儿得分开说。
首先,张衡的地动仪原件,确实在东汉末年就失传了,大概率是毁于战乱。现在大家常见的那个地动仪模型,是上世纪五十年代,考古学家王振铎先生根据《后汉书》里的记载,加上自己的研究复原的,后来这个模型被放进了教科书,所以很多人以为那就是原件。
其次,后世有不少人做过复原实验,2005年,中国科学院的一个团队也做出了一个复原版本,放在振动台上测试,对不同方向的地震反应非常准确,甚至能区分地震和其他震动,完全符合史书里的记载。
说到底,史书记载明明白白,地动仪真的是张衡在两千年前造出来的,原件失传不代表它不存在,只能说古代的战乱太可惜,很多好东西都没留下来。
古代测地震,可不止地动仪这一个法子
其实在张衡之前,古人就已经在琢磨地震的事儿了,只不过没这么先进的仪器。最早的时候,人们把地震当成是上天的警告,一旦发生地震,皇帝就要下“罪己诏”,检讨自己是不是哪里做错了。
后来民间也有了不少土办法,比如宋朝的时候,民间就有记载“地生毛,冬雷响,井水翻花必有震”,就是说如果地上长出奇怪的毛,冬天打雷,井水突然变浑冒泡,那大概率是要地震。这些都是老百姓千百年来总结出来的经验,虽然没有科学依据,但很多时候还真挺准。
到了明清时期,甚至还有地方官专门记录地震前兆,编成小册子发给百姓,教大家怎么提前防备。只不过这些法子都不如地动仪来得直接,能准确知道哪个方向发生了地震,方便朝廷第一时间赈灾。
现在回头看,一千九百年前的人,能造出这么精巧的仪器,实在是让人佩服。可惜张衡造出地动仪之后没多久,就被宦官排挤出了京城,去河间当国相,没几年就病逝了,地动仪后来也就没人管,慢慢消失在了战乱里。
咱们现在只知道它确实存在过,也确实准确测报过地震,至于原件到底长什么样,内部机关到底是怎么设计的,怕是永远都找不到答案了。你说要是这台仪器能流传下来,咱们古代的科技史,是不是又要多写好几笔?
