在西方科學(xué)史中,，人類真正開始以儀器觀測(cè)地震的歷史，要從19世紀(jì)算起,。然而距今1800多年前,，中國(guó)東漢博物學(xué)家張衡制造了候風(fēng)地動(dòng)儀（古時(shí)稱地震為地動(dòng)），它非常神奇,，可以檢測(cè)到地震發(fā)生的方位,，被譽(yù)為世界上第一臺(tái)地震檢測(cè)儀器。這一直被認(rèn)為是中國(guó)古代科學(xué)的偉大成就,。

神奇的地動(dòng)儀

公元78年，張衡生于河南南陽(yáng),，為當(dāng)?shù)卮笮蘸兰澴拥?。他自幼聰敏好學(xué)，游歷多地,，在文學(xué),、算學(xué)、天文,、地理,、機(jī)械制造等方面都頗有建樹。公元112年,，34歲的張衡經(jīng)舉薦入京,，進(jìn)入朝廷做了郎中，后升遷至太史令,，主要觀測(cè)天象,、編訂歷法（東漢太史令不擔(dān)負(fù)修史職分）。在此期間,，他改進(jìn)并重造了一臺(tái)渾天儀,，以水驅(qū)動(dòng)而演示天象,；他還著書立說(shuō)，寫了中國(guó)第一本描述天體運(yùn)行的書《靈憲》,，提到月亮本身不發(fā)光,，只是反射太陽(yáng)光而已，并解釋了月食的成因,，這種解釋即使在今天也非?？茖W(xué)。

張衡發(fā)明候風(fēng)地動(dòng)儀的故事記載在《后漢書》里,，根據(jù)記載,，這個(gè)地動(dòng)儀發(fā)明于公元132年，用精銅鑄成,，形似酒樽,，直徑約2米，周身刻以山龜鳥獸的篆文,，作為裝飾形象,，內(nèi)部則是“中有都柱，傍行八道,，施關(guān)發(fā)機(jī)”,。這八道分別對(duì)應(yīng)八個(gè)方位，每個(gè)方位均對(duì)應(yīng)一條口含銅珠的龍首,，龍首下方各有一只張著大嘴的蟾蜍與其對(duì)應(yīng),。任何一方如有地震發(fā)生，該方向龍口所含銅珠即會(huì)掉下,，落入蟾蜍口中,。由此，人們便可知哪里發(fā)生了地震,。

張衡時(shí)任太史令,，他發(fā)明了這臺(tái)精妙的儀器后，就命名為候風(fēng)地動(dòng)儀,，字面上理解就是“以風(fēng)觀測(cè)地動(dòng)的儀器”,，或者可理解為“地震的風(fēng)標(biāo)”。當(dāng)時(shí),，人們相信地震與空氣運(yùn)動(dòng)有關(guān),，與上天的啟示有關(guān)。張衡就認(rèn)為地震是上天啟示“天子”的征兆,，用來(lái)警告朝廷失政,，奸臣弄權(quán)，那么檢測(cè)地震自然就能警示朝廷,，匡正社稷,。

這種看法與中國(guó)傳統(tǒng)觀念息息相關(guān),。“平天下”是所有士子的終極目標(biāo),，征戰(zhàn)沙場(chǎng),，求學(xué)為官，以及技藝發(fā)明都為此目標(biāo)而服務(wù),。所以,，張衡發(fā)明地動(dòng)儀主要目的不是測(cè)量地震，而是為了通過(guò)自然災(zāi)難來(lái)警告朝廷,。

《后漢書》還記載道：曾經(jīng)有一條龍的銅珠突然掉下,，落入蟾蜍之嘴，然“地不覺動(dòng)”,，洛陽(yáng)的朝臣們因此覺得地動(dòng)儀不足信,，但是幾天之后，一騎快馬駛?cè)刖┏牵尻?yáng)）,，消息送達(dá),，果然隴西（今甘肅省內(nèi)，距洛陽(yáng)700千米）發(fā)生了地震,，于是眾人都服其神妙,。

地動(dòng)儀只是傳說(shuō)？

然而,，這個(gè)地動(dòng)儀的原理究竟是什么,，史書上也記載不詳，導(dǎo)致一些科技史專家對(duì)其是否真的存在過(guò)產(chǎn)生懷疑,。

關(guān)于地動(dòng)儀的全部描述,，《后漢書》僅僅用了196個(gè)字，其中關(guān)于外觀的描述占據(jù)了很多篇幅,，而描寫內(nèi)部構(gòu)造的,，卻只有幾個(gè)字,?！爸杏卸贾邪说?，施關(guān)發(fā)機(jī)”基本就是地動(dòng)儀的內(nèi)部構(gòu)造了,。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，最關(guān)鍵的部分是中間那根柱,，它最先感受到地震波,，然后經(jīng)過(guò)一系列力學(xué)傳導(dǎo)，最終“施關(guān)發(fā)機(jī)”觸動(dòng)龍嘴,，從而掉落銅珠,?？茖W(xué)家推測(cè)，這根柱必定是一個(gè)非常靈敏的擺,。當(dāng)遠(yuǎn)處的地震波傳來(lái),，輕微的震感連人尚且感覺不到時(shí)，什么樣的機(jī)械構(gòu)造使得這根擺能感覺得到,，并且有足夠的能量觸發(fā)機(jī)關(guān),？它靈敏到了什么程度？這是對(duì)地動(dòng)儀機(jī)械構(gòu)造的疑惑,，至今沒有答案,。

另外一個(gè)疑惑，就是關(guān)于地動(dòng)儀檢測(cè)隴西地震的實(shí)例,?！逗鬂h書》作者是范曄，寫于公元440年左右（南北朝初期）,，此時(shí)東漢早已滅亡,，張衡也已去世300年了?！逗鬂h書》問(wèn)世之前,，關(guān)于此次地震檢測(cè)的記錄，不見于其他任何史料,?！逗鬂h書》的參考資料大部分來(lái)源于《續(xù)漢書》，這部書寫于公元300年左右,。作者司馬彪在《續(xù)漢書》記載了地動(dòng)儀的構(gòu)造,，但關(guān)于檢測(cè)隴西地震的記錄，卻絲毫不見,。

《后漢書》在記載地動(dòng)儀神奇預(yù)測(cè)隴西地震之事時(shí),，并未提到具體年份。根據(jù)文獻(xiàn)記載,，在公元132—139年間中國(guó)共發(fā)生過(guò)7次地震,，其中138年在隴西發(fā)生了一次破壞性的大地震，很多學(xué)者以為地動(dòng)儀檢測(cè)到的就是這次地震,。但當(dāng)時(shí)洛陽(yáng)也具有強(qiáng)烈的震感,，并不是《后漢書》所說(shuō)的那樣，洛陽(yáng)“地不覺動(dòng)”,，地動(dòng)儀檢測(cè)的顯然不是指這次地震,。

另有學(xué)者提出，公元134年隴西也發(fā)生過(guò)一次震級(jí)不算大的地震，恰是這次地震,，京都洛陽(yáng)沒有震感,，卻被地動(dòng)儀檢測(cè)到了。只是,，這次地震并無(wú)文獻(xiàn)明確記載,，學(xué)者是根據(jù)《后漢書》間接推測(cè)出來(lái)的。這唯一的一次實(shí)例究竟是真實(shí)的還是范曄虛構(gòu)的,，只能存疑,。

第三個(gè)疑惑，就是今天復(fù)制的地動(dòng)儀沒有一個(gè)對(duì)地震有反應(yīng),。在中國(guó),，著名的古代科技史學(xué)家王振鐸分別于20世紀(jì)30年代和50年代，利用不同的機(jī)械原理,，復(fù)制過(guò)兩個(gè)候風(fēng)地動(dòng)儀,，但這兩個(gè)地動(dòng)儀對(duì)檢測(cè)地震沒有絲毫反應(yīng)。1976年中國(guó)發(fā)生了毀滅性的唐山大地震,，造成數(shù)十萬(wàn)人死亡,，震感極其強(qiáng)烈，北京都能明顯感覺到,。當(dāng)時(shí)王振鐸復(fù)制的第二個(gè)地動(dòng)儀就放在北京,，但它對(duì)唐山大地震沒有絲毫反應(yīng)。

2005年,，在退休的地球物理學(xué)家馮銳領(lǐng)導(dǎo)下,，中國(guó)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)再次復(fù)制出一個(gè)候風(fēng)地動(dòng)儀，現(xiàn)在陳列于北京科技館,，向公眾展出,。但是，它仍然沒有檢測(cè)到一次地震,，包括2008年四川汶川大地震,。

在英國(guó)，倫敦自然歷史博物館也收藏了一個(gè)候風(fēng)地動(dòng)儀,，這是借鑒王振鐸,，在其第一個(gè)地動(dòng)儀的基礎(chǔ)上，由英國(guó)廣播公司電視節(jié)目組于20世紀(jì)70年代制造的,。同樣,，這個(gè)地動(dòng)儀也沒有檢測(cè)到一次地震,。當(dāng)然,，這或許不太意外，畢竟英國(guó)很少發(fā)生地震。

然而,，這表明關(guān)于地震的獨(dú)特發(fā)明,，不僅使中國(guó)人著迷，也使世界其他國(guó)家的人著迷,，那么這是否也表明,，恰恰是這種著迷，使地動(dòng)儀“誕生”并廣為流傳呢,？

從歷史上看,，神秘的地動(dòng)儀成了張衡永久而輝煌的“遺產(chǎn)”，但它始終是個(gè)謎,。一方面,，縱觀整個(gè)中國(guó)歷史，關(guān)于地動(dòng)儀及其檢測(cè)地震的記載僅此一例,，之后它就消失在歷史的長(zhǎng)河,，無(wú)影無(wú)蹤。另一方面,，現(xiàn)代地震學(xué)家對(duì)地動(dòng)儀的機(jī)械原理及其構(gòu)造,，至今無(wú)法達(dá)成一致意見。也許,，張衡的地動(dòng)儀僅僅是個(gè)傳說(shuō),。

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