【簡介：】張衡地動儀是中國古代科技的代表，入選中小學(xué)歷史課本，被中國地震局當(dāng)作標(biāo)志沿用幾十年，是聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織總部中的陳列品。
但是，張衡地動儀從來就沒有出土過，課本上的照

張衡地動儀是中國古代科技的代表，入選中小學(xué)歷史課本，被中國地震局當(dāng)作標(biāo)志沿用幾十年，是聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織總部中的陳列品。

但是，張衡地動儀從來就沒有出土過，課本上的照片只是考古學(xué)者王振鐸（1912-1992年）于1951年設(shè)計的模型，設(shè)計所依據(jù)的是僅僅是《后漢書·張衡傳》中196個字的描述，現(xiàn)在的課本已經(jīng)增加了“模型”兩字。

對張衡地動儀的復(fù)原研究早已有之，早期的有1875年的日本人服部一三、1883年的英國人米爾恩等人。王振鐸是較早的國內(nèi)研究者，也是較有影響力的一位，他所復(fù)原地動儀的核心原理是“直立桿”。

“直立桿”原理如下圖所示，中間有個直立的桿子，地震時的震動會令其傾倒，然后觸動某一個方向的開關(guān)，這跟人們在家里地板上倒立一個啤酒瓶報告地震是一個道理。

但這種“直立桿”有兩個致命的問題，一是方向沒準(zhǔn)，這跟地動儀能判定地震方位的說法相悖；二是不能篩選出地震的震動，如果地動儀敏感到能檢測出遠(yuǎn)處地震的極微弱震動，甚至人們沒有感覺時就能觸發(fā)（這是古籍的說法），那地動儀附近的腳步震動，略遠(yuǎn)處的打夯等都應(yīng)會觸發(fā)地動儀動作。

“直立桿”結(jié)構(gòu)早在18世紀(jì)就已經(jīng)被嚴(yán)格的地震學(xué)計算、實驗室試驗和地震檢驗所淘汰，它根本就不具有可行性。

張衡地動儀研究專家、中國地震局地球物理研究所馮銳研究員在文中說到“對這個普遍宣傳的測震直立桿，主管單位和設(shè)計人居然在幾十年間從來沒有做過一次科學(xué)實驗去檢驗，便列入我國中小學(xué)課本中一代又一代昏昏昭昭地講了半個多世紀(jì)，講者與聽者實際上都是處于一種似是而非的滿足、似明又暗的迷茫中，背離了科學(xué)實踐的基本原則。

為了演示測震效果，近年來的一些單位甚至發(fā)展到在模型內(nèi)部安放電器和彈簧結(jié)構(gòu)來造假，難怪有的老師驚呼：不知道成千上萬的教師是如何講解地動儀的?！?/p>

中國地震學(xué)奠基人傅承義院士曾在1976年當(dāng)面告訴王振鐸先生，稱他的設(shè)計有致命錯誤，英國李約瑟院士、美國地震學(xué)家博爾特院士、日本地球物理學(xué)家力武常次等都撰文批評了這個模型。 直立桿模型在學(xué)術(shù)界已經(jīng)被徹底推翻了，死得透透的了，但它依然在課本上堅挺地存在著。

2003年10月，馮銳研究員牽頭組織了9個單位的地震學(xué)家、歷史學(xué)家、考古學(xué)家、自動化學(xué)家、美術(shù)家的專題研究組，經(jīng)過5年的研究，設(shè)計出了一個新的復(fù)原模型。與王振鐸的“直立桿”原理不同，馮銳研究員采用是是“懸垂擺”原理，簡單地說，“直立桿”相當(dāng)于倒立的啤酒瓶，而“懸垂擺”相當(dāng)于家里的吊燈。

“懸垂擺”對人們的腳步和打夯等垂直震動不敏感，對地震的橫向波動敏感，它的抗擾性能更好，在驗震方面比“直立桿”更科學(xué)。馮銳團(tuán)隊在研究“懸垂擺”模型時使用了大量“剪切性力源”等現(xiàn)代科學(xué)概念和方法，終于做出了新模型。

據(jù)說做過實驗，在震臺上人為設(shè)置震動，某方向的珠子會掉下來，但后來經(jīng)歷過多次地震，卻從來沒有真的起過一次作用。

事實已經(jīng)非常清楚，張衡地動儀只是個不靠譜的傳說。歷史上的張衡有4篇涉及日食地震的文章，全部是用“妖星見于上，震裂著于下，天誡詳矣”的占卜觀進(jìn)行解釋的，為此主張“明烽火，遠(yuǎn)斥候，深藏固閉，無令谷畜外露”以“取媚神祇，自求多?！?。

當(dāng)年地動儀問世后，張衡多次上書借“上天懲誡”之兇兆議論朝綱，強(qiáng)調(diào)對地震要遵從禮制、祭天祀地，迫使順帝京師地震后的次日首次下罪已詔，并且連續(xù)兩年罷免了四位高官 。張衡對地震的權(quán)威解讀權(quán)和對皇帝的巨大影響力，令朝廷官員對他非?？謶趾图岛?，張衡后來被排擠最終失勢。

我們的祖先智慧勤勞，留下了璀璨的文明和歷史，張衡無疑是他所在年代非常智慧的人，他的神鬼觀是歷史的局限，我們后人當(dāng)然不能跨越時空去嘲諷古人，但也不必對古人盲目崇拜，甚至到了迷信的地步。

當(dāng)代中國人也同樣智慧勤勞，這些年的迅猛發(fā)展早已經(jīng)令世人刮目，根本不必靠那些似是而非的中國古代科學(xué)找自信，實事求是才是最大的自信。

首先需要說明的是，目前為止張衡地動儀的真品原件是不存在的。從張衡生活的東漢到現(xiàn)在將近兩千年，張衡地動儀的原件沒有能夠穿越時光被保存下來也是可以理解的事。所以現(xiàn)在博物館的展品應(yīng)該說是仿制品，連復(fù)制品都算不上，因為并不能完全清楚張衡地動儀的工作原理。仿制者按照自己的理解去研究生成，那就不能叫作“張衡地動儀”。

張衡地動儀是否有存在的真實性？首先，《后漢書*張衡列傳》里關(guān)于張衡地動儀的記載，提到“陽嘉元年，復(fù)造候風(fēng)地動儀。以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱，傍行八道，施關(guān)發(fā)機(jī)。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍，張口承之?！边@是關(guān)于張衡所造的“侯風(fēng)地動儀”的具體描述，主要描繪的是外形，非常細(xì)致。但關(guān)于地動儀的工作原理并沒有詳細(xì)解釋，只說“牙機(jī)巧制，皆隱在尊中”。地動儀的作用效果也講到了，“如有地動，尊則振龍機(jī)發(fā)吐丸，而蟾蜍銜之?！?/p>

《后漢書》說得很清楚，候風(fēng)地動儀能感知有地震的方向，僅僅是感知。并說地震級別的大小在地動儀報警時有什么不同。如果仿制者照樣畫葫蘆地做了一個自以為和史籍描寫外形一樣的儀器就說復(fù)雜了地動儀，而這個復(fù)原的地動儀在感知上有問題或是測不出震級大小，這些都要怪罪到張衡身上，這是不公平的。

史籍對張衡地動儀的記載也不是孤證。魏晉南北朝時期的幾種史書都有這個記錄。西晉司馬彪《續(xù)漢書》、東晉袁宏《后漢紀(jì)》、南朝宋范曄《后漢書》都有關(guān)于地動儀的記載。

另外，能證明張衡地動儀存在的正是中國古代的科技發(fā)展史背景。地動儀不是憑空出現(xiàn)的，它存在的基礎(chǔ)就是古代對于天、地、宇宙等概念很早就開始探索，并一步步加深了解。比如《列子》里記載的那個“杞人憂天”的故事。表面上看起來是一個戰(zhàn)國思想家在講一個小國的國人去憂慮那些與他無關(guān)的不切實際的事，而從側(cè)面則正好證明了中國古代很早就有了天、地的意識并開始探索。

故事里的“杞國”是個很古老的方國，從上古三代的夏一直到戰(zhàn)國，延綿的時間很長。杞國地處河南，國君姒姓，傳說是大禹后人。故事里的杞國人擔(dān)心“天地崩墜”，并為此憂慮得吃不下飯、睡不著覺。這個“天地崩墜”真的是無聊多余的擔(dān)心嗎？難道這里面沒有地震的影子？

張衡所生活的時代已經(jīng)有關(guān)于天文的探測?，F(xiàn)存的“靈臺故址”就是東漢時期的國家天文臺。也許是因為天命說流行，中國古代關(guān)于天文觀測、天象記錄的例子非常多。

張衡自己就是曾經(jīng)在東漢掌管天文的官員，他自己寫過一部天文學(xué)著作《靈憲》，用以論述宇宙生成和演化的思想。他甚至能測量計算出太陽、月亮的視直徑。

對于地震的研究只是張衡的研究項目之一，這個研究是建立在他精通天文學(xué)、數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上。而自己制造儀器這也是張衡的強(qiáng)項，比如指南車、記里鼓等。與張衡同時代的崔瑗說他“數(shù)術(shù)窮天地，制作侔造化”。