天文地理仪器设备

地震仪的鼻祖

公元 132 年东汉都城洛阳发生了一件事,太史令张衡发明了一种仪器, 它能知道什么时候、哪里发生了地震。只要那个方向发生了地震,仪器上那个方向的龙口就张开,龙口中的小铜珠就落入下方的蟾蜍口中而发出响声。这件事引起朝中大臣们的纷纷议论,有不相信的,也有表示怀疑的。但时间一久,人们对这件事也就淡忘了。过了几年,公元 138 年的一天,张衡发明的那架仪器朝西方向的龙口突然张开,小铜珠落人蟾蜍口中。这说明小钢珠落人蟾蜍口中的时候西方发生了地震,但当时洛阳并没有人感觉到有什么震动。于是满朝文武又是议论纷纷,说张衡的那架仪器不可靠。但过不多久, 现在甘肃境内的地方官府奏报来到,奏报称那里发生了一次强烈地震。这件事使当时的人们对张衡的那架仪器十分信服,史籍中也称其“验之以事,合契若神”。

张衡发明的那架仪器就是世界上第一架地震仪——候风地动仪。《后汉书·张衡传》记载说“地动仪以精铜制成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊。” 其里部主要构件是中间一根高而细的铜柱,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。在都柱周围架设有 8 条通道, 使倾倒的都柱只能往一道中滑倒,其所倒方向即是地震发生的方向。尊外相应地设置 8 条口含小钢珠的龙,分别朝着 8 个方向。每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上,准备接住落下的小铜珠。都柱受地震波的震动而倾倒时,敲动一个像弩机装置似的牙机,利用杠杆原理传动,使龙首张开口,小铜珠便落入蟾蜍口中发出声响,人们就知道什么时候什么方向发生了地震。

张衡发明的候风地动仪虽然只能测知地震震中发生的大概方位,但在文明发展史上却是一项了不起的发明。一直到 19 世纪,世界才出现真正用来观

测地震的仪器。候风地动仪领先世界地震科技达 1800 年,因此被公认为地震仪的鼻祖。