地震学

张衡的另一个有杰出贡献的科学领域是地震学。他的代表作就是震烁古今的侯风地动仪的发明。这件仪器发明于阳嘉元年(公元 132 年)。这是他在太史令任上的最后一件大工作。在《后汉书·张衡传》中对这件事有较详细的记载。自 19 世纪以来即有人力图运用现代科技知识，根据《后汉

书》的记载来复原张衡的这项伟大的发明。此后经过几十年的努力，到 20

世纪 60 年代，王振铎终于科学地解决了候风地动仪从外形到结构的全部复原问题。

根据王振铎的研究可以知道，张衡的候风地动仪的外形像一只圈足的酒尊，直径有 8 尺；尊上有个隆起的合盖；尊外附有 8 条龙，龙首朝着 8

个方向；龙口中含有一粒铜丸；地面上有 8 只昂首张口的蟾蜍，准备承接龙口中落下来的铜丸；尊中有一根高而细的铜柱，张衡称之为都柱。都柱在接受到地震产生的地震波后就向波源方向倾倒。在都柱周围构架了 8 条通道，使倾倒的都柱只能往一道中滑倒，倒到尽头，都柱敲动一个像弩机装置似的牙机，利用扛杆传动，使龙首张开口，铜丸跌入蟾蜍口中，■的一声，人们闻声检丸，就可知道该方向发生了地震。

图 2 候风地动仪设计复原图(复原人王振铎)1．都柱，2．八道，3．牙机，4．龙首，5．铜丸，6．龙体，7．蟾蜍，8．仪体，9．仪盖，10．地盘

张衡这台仪器的性能很好，据当时记载：“验之以事，合契若神。” 甚至可以测到发生在数千里外而在洛阳并无人有震感的地震。这台仪器不仅博得当时人的叹服，就是在今天的科学家看来也无不赞叹。世界上地震频繁，但真正能用仪器来观测地震，在国外，那是 19 世纪以后的事。候风地动仪乃是世界上的地震仪之祖。虽然它的功能尚只限于测知震中的大概方位，但它却超越了世界科技的发展约 1800 年之久！