世界第一架地动仪的发明

世界第一架地动仪的发明

候风地动仪是汉代科学家张衡的传世杰作。在张衡所处的东汉时代，地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载，自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的30多年间，共发生了26次大的地震。地震区有时大到几十个郡，地震引起山崩地裂、江河泛滥、房屋倒塌，造成了巨大的损失。张衡对地震亦有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪──世界上第一架地动仪。

地动仪由精铜铸成，是一个形状像酒尊(即酒坛)的圆筒。筒径八尺，上有隆起的顶盖。圆筒里面有一根都柱，它能沿导轨向八个方向摆移，并以此操纵一个启、闭的开关。圆筒外面有与其内部相对应的八条龙，每个龙头的口中都衔有一颗铜丸。在底座周围则有八只张着口的蟾蜍与龙头相对，以便随时承接从龙口中落下的铜丸。一旦发生地震，便会有一个龙口吐出铜丸，由下面的一只蟾蜍接住。这时，地动仪就会发出响亮的声音，作为向观测人员发出的信号。地动仪结构的另一个设计特点反映在它只记录地震首冲方向的地震波，一旦某条龙的机关受到触发，其余七条龙则会保持不动。观测相当准确。

汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日)，地动仪的一个龙的机关突然发动，吐出了铜球，掉进了与之相对的蟾蜍的嘴里。当时在京城(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象，于是有人开始议论纷纷，责怪地动仪不灵验。但没过几天，陇西(今甘肃省天水地区)有人飞马来报，证实那里前几天确实发生了地震，于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有1000多里，地动仪标示无误，说明它的测震灵敏度是比较高的。

据学者们考证，张衡发明的地动仪已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了1700多年。

候风地动仪