人类早期地震研究

1.人类早期地震研究

由于科学的不发达，古代的人们对地震发生的原因不是很清楚，常常把地震的发生归因于拥有巨大力量的神灵在作怪，并产生很多传说，如前文提到的地牛翻身、日本的“地震鲶”等。当然，这些荒诞不经的传说都是不科学的。

早期的地震记载

我国是一个地震多发的国家，几千年来，我们的祖先顽强地与地震灾害作斗争，留下了大量的历史记录资料，观察并记载了详细的地震前兆现象，积累了许多防震抗震的经验知识，在地震的预测和抗震方法的探索上，都取得了辉煌的成就。我国关于地震的记录开始很早，晋代的《竹书纪年》记载，帝舜时期“地坼及泉”、夏桀末年“社坼裂”，这些现象可能是关于地震的最早记录。战国时期晚期(公元前三世纪)的《吕氏春秋·季夏纪》里记载了“周文王立国八年，岁六月，文王寝疾五日，而地动东西南北，不出国郊”。这一记载明确指出了地震发生的时间和范围，是我国地震记录中具体可靠的最早记载。此外，在《诗经》、《春秋》、《国语》和《左传》等先秦古籍中都有关于地震的记述，并保存了不少古老地震记录。从汉代开始，地震就作为灾异记入各断代史的“五行志”中了。宋元以后地方志发达起来，地震也被作为灾异记入志中，地震史料大大增加。除了这些官修的正史、方志外，许多私人写的笔记、杂录、小说和诗文集中也有地震的记载，而且往往附有生动的描述。历代的一些“类书”，如宋代编的《太平御览》、清代编的《古今图书集成》等，还按分类收集了不少地震资料。此外，碑文中也有历史地震的记载。

早期的地震预测

我国古代的劳动人民通过对地震前兆现象的观察来预测地震，这方面的记载非常丰富，并且成功地预报、预防了一些地震。例如清文宗咸丰五年(1855年)，辽宁金县地区的人民根据地声预报了一次破坏性地震。劳动人民预测预报地震，不只是限于个别地震前兆，他们还以综合的观点，对预报地震的前兆现象作了概括。例如清高宗乾隆二十年(公元1755年)编写的《银川小志》，记载清初一位在官府做饭的炊事员和几位老乡共同总结出了预报地震的前兆，书中说，宁夏地震“大约春冬二季居多，如井水忽浑浊，炮声散长，群犬围吠，即防此患”。从这段记载，可以看出劳动群众除了认为宁夏地震发生的时间有春冬二季居多的特点外，更加重要的是，提出了井水变化、地声和动物异常跟地震的关系，已经有了综合多种前兆现象来预报地震的思想。

早期地震预测工具——地动仪

在地震知识不断积累的基础上，东汉时期的著名科学家张衡发明了候风地动仪，它被公认为是世界上第一台能够观测到地震发生方位的仪器。候风有候气的意思，古人认为地震是由地气所吊起的，因而以此为名。关于张衡地动仪的记载，见于《续汉书》(司马彪)、《后汉纪》(袁宏)、《后汉书》(范晔)三部史书。这些史料记述了地动仪的外观、内部结构、工作过程以及验震情况。

地动仪复原模型

据《后汉书》记载，地动仪以精铜铸造而成，圆径达八尺，外形像个酒壶，机关装在樽内，外面按东、西、南、北、东北、东南、西南、西北八个方位各设置一条龙，每条龙嘴里含有一个小铜球，地上对准龙嘴各蹲着一个铜蛤蟆，昂头张口，当任何一个方位的地方发生了较强的地震时，传来的地震波会使樽内相应的机关发生变动，从而触动龙头的杠杆，使处在那个方位的龙嘴张开，龙嘴里含着的小铜球自然落到地上的蛤蟆嘴里，发出“铛铛”的响声，这样观测人员就知道什么时间、什么方位发生了地震。仪器制成不久便测出顺帝永和三年二月初三在陇西发生的地震，可见仪器灵敏度相当高。但由于统治者对于科学技术上的发明创造不够重视，所以张衡在地震方面的研究和发明得不到他们的支持，地动仪创造出来以后，不仅没有得到推广使用，就连仪器本身也没能受到保护而留存下来。

中外学者经过研究，给予了张衡地动仪很高的评价，认为它是利用惯性原理设计制成的，它的基本构造符合物理学的原理，能探测地震波的首先主冲方向。近代的地震仪在公元1880年才制成，它的原理和张衡地动仪基本相似。和外国相比，张衡地动仪要比西方类似仪器的出现早约1700年。

知识延展:发明地动仪的张衡

张衡(公元78年—公元139年)，字平子，南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家，为我国天文学的发展做出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面，张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。张衡除了发明创造了候风地动仪外，还创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光，月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因，并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。张衡共著有科学、哲学和文学著作32篇，其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等。为了纪念张衡的功绩，人们将月球背面的一座环形山命名为“张衡环形山”，将小行星1802命名为“张衡小行星”。

张衡

为了减少和避免地震造成的伤亡破坏，采取防震抗震措施是一个重要的方面。古代人民群众在这方面积累了不少的经验，找到了好些切实可行的办法和措施。他们对于房屋建造用材问题，以及震前震后的防震抗震知识也很丰富，这些知识对我们今天的抗震减灾依然具有借鉴意义。