地动仪和候风仪

东汉时期，我国的地震比较频繁，据记载，从公元 92 年到 125 年间，共

发生了 26 次比较大的地震。地震区有时大到几十郡，引起地裂山崩，江河泛滥，房屋倒塌，给人民的生命财产造成很大损失。

据说，有一年冬天，一团团阴惨惨的乌云，在天空中沉重地、徐徐地移动。一小块一小块沉思般的冷冷的天空，不时地从乌云缝里向下探视。

大地沉没在泥泞和潮湿的空气里，散落在各处的村落、河谷、远方的森林和高山，像死一般苍白，显得十分悲惨。一些像死人眼睛般的黑黝黝的大水塘，在田野里闪闪发光。

人们不知道，一场灾难即将降临。

入夜，大地开始震颤，人们不知怎么回事，用被子死死地蒙住头，不一会儿，房屋开始摇晃。忽然狂风大作，一霎时，飞沙走石，扑天盖地，地震来了。

只听得一声声巨响，墙倒屋塌，村庄顿时乱了套，鸡飞狗跳，人声哀叫。接着，狂风扯天扯地地疾走，四面八方的乱卷，扭折了树枝。吹掀了屋草。

慌乱中的人们不知所措，人们赖以躲藏的居住之地顷刻成了平地，砸死砸伤无数，那些侥幸从房中逃生的人又陷入寒冷之中。

据统计，有一个村庄 1600 余人，被房屋砸死 900 余人，冻死饿死 600

余人，只有 10 余人的命得以保住，但也是奄奄一息了。

作为一个关心国计民生的学者，张衡对地震有了不少亲身体会，他不能对这满目疮痍的震后残景熟视无睹。于是，他暗下决心，一定要制造出预报地震的仪器。

经过长期研究，并汲取了当时民间预报地震的经验，阳嘉元年（132 年）， 张衡终于发明了世界上第一台测定地震方位的仪器——候风地动仪，在人类与地震的斗争史上，又写下了光辉灿烂的一面。

公元 138 年二月初三日，一台新安置的青铜仪器上正西方向的龙嘴中的小球突然“当”地落到了下面的铜制蟾蜍口中，于是发生了开头叙述的一幕

——千里之外的陇西地区发生地震。

这台青铜仪器就是张衡制造的候风地动仪，人们通过它有史以来第一次准确地测知地震，开始了用仪器研究地震的新纪元。

张衡的地动仪是以“精铜铸成”，“圆径八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圆盖，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。

仪器内部中央立着一根起惯性摆作用的铜质“都柱”，柱旁有八条通道， 称为“八道”。道中安有“牙机”，即控制含吐铜球的发动机关。

仪器外面周围铸有八条龙，头朝下，尾朝上，按八个方向排列，龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球，随时准备吐出。

对着龙头，八个铜蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。当某个地方发生地震的时候，地动仪内部的“都柱”就发生倾斜，触动“牙机”， 使发生地震方向的龙头张开嘴巴，吐出铜球。

当铜球与铜蟾蜍相碰的时候，会发出很大声响。于是人们便知道哪个方向发生地震。史书记载说：“一龙发机，而七首不动。寻其方向，乃知震之所在。”

张衡地动仪的制造成功，是世界地震史上的一件大事。它是利用物体的惯性来拾取大地震震波，进行远距离测量的，这个原理到现在仍然沿用。

在国外，过了 1000 多年，直到 13 世纪，古波斯才有类似仪器在马拉哈天文台出现，18 世纪，欧洲才出现利用水银溢流出来记录地震的仪器。这是后话，暂且不提。

浑天仪和候风地动仪是张衡的两大发明创造，但是他的贡献并不止这些。他是个博学多能，全面发展的科学家。

除上述成就外，他在数学方面也很有研究，他算出来圆周率比 10 的平方

根 3.16 多一点儿。现在看来，这个数字不够精确，可是印度和阿拉伯的数学

家算出同样的结果来，比他晚了 400 年到 600 年。

张衡还创造了世界上第一架观测气象的仪器——候风仪。他在五丈高的杆顶上安一只衔着花的铜鸟，可以随着风转，鸟头正对着风来的方向。

这架仪器和欧洲装在屋顶上的候风鸡相仿，但是欧洲到了 12 世纪才有候

风鸟的记载，比张衡晚了 1000 多年。张衡还造成了当时只是在传说中有过的指南车和记里鼓车。

对于张衡的成就，汉代崔瑗就作出了公正的评价：“数术穷天地，制作侔造化。瑰辞丽说，奇技伟艺；磊落焕炳，与神合契。”

在我国河南南阳县石桥镇上，有一座朴素而又肃穆的墓圜。在黄土堆起的坟墓前，树立着一方不高的石碑，上面刻写着：

如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见，万祀千龄，令人景仰。 这是中华人民共和国第一任国家科学院院长郭沫若为张衡新立的墓碑题

的词，这也是人民对他的评价。

如今，无论是炎黄子孙，还是五湖四海的国际友人，来到这座墓圜，都会对这座黄土肃然起敬，因为那中间安睡着一位曾为祖国和人类作出过巨大贡献的大科学家。

张衡的肖像现在悬挂在世界上许多著名大学和天文台的厅堂墙上，他的名字出现在世界各大图书馆的科技史典籍中，他为人类作出的贡献，人们永远不会忘记。

1970 年，国际天文学组织用他的名字为月球上一座环形山命名；1977

年，又把他的名字赋予了太阳系中一颗编号为 1802 的小行星，这一切，都是为了表达今人对中国古代这位科学巨人的崇敬。

古今中外，享有如此殊荣的，实不多见，而他，是当之无愧的。