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[2007/8/10]
张衡所以会想到创造发明地动仪,很可能是由于东汉永元四年(公元92年)至延光四年(公元125年)连续发生了二十多起危害较大的地震,使得这位忧国忧民的科学家决心要造一台能测定地震的仪器。最终,在阳嘉元年(公元132年)制造出了世界上第一台地震仪器棗地动仪。

地动仪的全名是“候风地动仪”,“候风”二字体现了张衡的地震理念,即西周时期以来对地震的传统理论认识。早在西周晚期的幽王二年(公元前780年),周原地区发生了一次极其剧烈的大地震。当时的一位大臣伯阳父,以阴阳之气失序来解释地震产生的原因与机理,从此成为古代中国地震的经典理论。

据《后汉书·张衡传》的记载,这台地动仪的外形如同“酒樽”一样,最大腹径八尺(约当今190厘米左右),是以精铜铸成的。器体外刻有篆文与山、龟、鸟、兽等图案。器体内部中央竖有一根铜柱,称为“都柱”。都柱上有八条通道,上面安装有发动机构,称为“牙机”。在器体外铸有八条龙,头朝下,尾朝上。八条龙的龙头又都与内部的八条通道对应连接。每个龙头下面,又都有一只铜蟾蜍蹲在地上,昂头张口。

地动仪的工作机理是:当某一个方向发生地震的时候,都柱就会向这个方向倾斜,同时也就触动了“牙机”,引起体外龙头上嘴会张开,龙嘴内含的龙珠就会掉下,正好落入下面蟾蜍的口中。人们只要看到哪个方向的龙珠落下了,也就知道这个方向上的某个地方发生了地震。

仪器虽然造好了,可人们对它的有效性始终将信将疑。
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永和三年(公元138年)二月初三,在人们没有丝毫感觉的情况下,地动仪上的一颗龙珠突然落了下来,这一下可引起了人们的纷纷议论,都说这台仪器不灵验。

过了数日,突然有飞马来报,说陇西地区几天前发生了地震。这一下可把人们惊呆了,这台仪器竟能测出千里之外的地震,简直神了。

以现代的地震知识来分析,常人无感觉而仪器能测到,表明这台仪器能测到的最低地震烈度是三度左右。

从文献记载的仪器结构分析,地动仪是利用物体的惯性来收取地震的震动波,从而得到远距离感应的。这个原理一直沿用到今天。

然而,在一千八百多年前就能运用这个原理,再要用这个原理创制出高精度的仪器,那就是很了不起的事了。在中国以外,一直要到张衡的一千多年以后,在古代波斯的马拉哈才有类似的仪器出现。
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地动仪的发明,是中国地震学史上一件了不起的大事,更是世界地震学史上的奇迹。可惜的是,这台“震”惊世界的地动仪不知什么时候就不知去向了,成为了人类科学史上又一个无可弥补的遗憾!
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