提示您，本文原题为 -- 张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？

最近 ， “地震”一词又频频登上热搜 。

翻开我们五千年的地震历史 ， 站在C位的那个人 ， 叫“张衡” 。 他与他发明的“地动仪” ， 似乎是许多孩子对于地震知识的启蒙 。

张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？// //

可是疑问也随之而来：既然“地动仪”对于监测地震非常灵敏 ， 为何如今没有被普及？反倒是这段关于地动仪的内容 ， 被悄然从教科书中删除了 。 这不禁引起了我们的疑问：地动仪 ， 真的能准确预测地震吗？

教科书中的地动仪装置 ， 外表像个酒坛 。 那酒坛上附有八条龙 ， 每条龙嘴里含着一颗珠子 。 当某个方位将有地震时 ， 其对应方位的龙嘴会自动打开 ， 龙口中含着的珠子就会掉落至下方的蛤蟆口中 。 古人使用公元132年由东汉著名天文学家张衡发明的这套装置 ， 来判断某方位将有地震发生 。

张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？// //

在历史上 ， 记载了地动仪曾成功预测到一次地震 。 那天 ， 一条龙嘴中的机关被触发了 。 但大家都没有感觉到地面有震动 ， 大家觉得张衡骗了他们 。 但几天后突然使者送信来 ， 说距离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震 ， 方位与被触发机关的龙嘴一致 。 自此以后 ， 张衡被奉为中国古代地震第一人 。

在2010年以前的人教版教材中 ， 曾经介绍了张衡和他的地动仪 。 课文中是这样写的：

科学家张衡制造了一种仪器 ， 能测定地震方向 ， 叫做地动仪 。 这是世界公认的最早的地震仪器 。

可是在2016年的部编本教材和2017年的统编本教材中 ， 关于张衡和地动仪的这段介绍却被悄然移除了 。 难道地动仪是“不灵”了吗？

张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？// //

在西奇妹回答这个问题之前 ， 我们先来看一段史料中关于地动仪的描述（太长可不看 ， 直接看小妹的总结） 。

《后汉书张衡传》：“阳嘉元年 ， 复造候风地动仪 。 以精铜铸成 ， 员径八尺 ， 合盖隆起 ， 形似酒尊 ， 饰以篆文山龟鸟兽之形 。 中有都柱 ， 傍行八道 ， 施关发机 ， 外有八龙 ， 首衔钢丸 ， 下有蟾蜍 ， 张口承之 。 其牙机巧制 ， 皆隐在尊中 ， 覆盖周密无际 。 如有地动 ， 尊则振龙 ， 机发吐丸 ， 而蟾蜍衔之 。 振声激杨 ， 伺者因此觉知 。 虽一龙发机 ， 而七首不动 ， 寻其方面 ， 乃知震之所在 。 验之以事 ， 合契若神 。 自书典所记 ， 未之有也 。 尝一龙机发而地不觉动 ， 京师学者咸怪其无征 。 后数日驿至 ， 果地震陇西 ， 于是皆服其妙 。 自此以后 ， 乃令史官记地动所从方起 。 ”

因为年代实在太过久远 ， 张衡发明的地动仪一号机早已失传 ， 他也没有留下图样或者详细描述 。 之前我们在教科书中看到的地动仪 ， 是1951年由一个叫王振铎的人 ， 根据这196个字 ， 结合自己的想象复原而成的 。 随后这台地震仪的照片与介绍文字 ， 被选入教科书上 。 但后来这台地动仪在学界的争议很大 ， 因为它经过实际测试 ， 仿佛无法使用 。 最终判定 ， 这台于1951年由王振铎复原的地动仪模型 ， 由于复原原理有误 ， 所以从教科书中移除了 。 但我们认为虽然王振铎复原的地动仪无法“正常工作” ， 却不代表1800多年前的那台也“无法工作” 。

张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？// //

此后 ， 科学家与史学家合作 ， 寻找问题的关键点 。 史书上那段关于地动仪的记载中 ， 有一段写的十分暧昧：

中有都柱 ， 傍行八道 ， ， 施关发机 ， 外有八龙 ， 首衔钢丸 ， 下有蟾蜍 ， 张口承之 。

虽然史料中对于地动仪的外观描述极为详尽 ， 但开头那句“中有都柱” ， 是什么意思？这个“都柱”部分 ， 显然就是地动仪最核心的技术 ， 也就是它的心脏 。 那么这颗“心脏” ， 是什么样的设计原理？用了什么材料？对此 ， 我们一无所知 。

其实 ， 从1875年到现在的100多年间 ， 有无数的科学家在这个领域进行探索 。 曾经有13种概念性的地动仪复原模型 ， 包括王振铎的作品在内 ， 都无法“正常工作” 。 大量的实验失败后 ， 有些人已经不相信有地动仪的存在 。

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但好在随着时间的流逝 ， 我们的认知与科技也在不断进步 。 近年来 ， 中国地震台网中心研究员冯锐及其团队发现了《后汉书·张衡传》撰写之前 ， 有7份对地动仪有记载的古版刻本 ， 说明史料记载不是孤证 。 他们坚信张衡地动仪肯定存在 ， 而且是会工作的 。 于是 ， 重新复制地动仪的工作 ， 被再次提上日程 。

2002年 ， 由冯锐任课题组组长 ， 组员有国家博物馆、河南省博物院、北京机械工业自动化所、清华大学美术学院等单位的专家们 。 经过专家们6年的通力合作 ， 终于在2008年复原出一台能够正常工作的地动仪 。 这台1/6原大模型 ， 如今被放置于国家地震局大厅之中 。

张衡的地动仪 ， 真能预测地震吗？它为何被移出了教科书？// //

那么 ， 王振铎和冯锐的复原模型 ， 有何区别呢？

王振铎模型：即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体 ， 控制龙口的机关在“都柱”周围 。 这一种模型已被基本否定 。

冯锐模型：即“都柱”是悬垂摆（见袁宏《后汉纪》） ， 摆下方有一个小球 ， 球位于“米”字形滑道交汇处（即《后汉书·张衡传》中所说的“关”） ， 地震时 ， “都柱”拨动小球 ， 小球击发控制龙口的机关 ， 使龙口张开 。 另外 ， 冯锐模型还把蟾蜍由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚 。 该模型经模拟测试 ， 结果与历史记载吻合 。

这个原理 ， 你们看懂了吗？

1800多年前的张衡 ， 你得有多厉害？我们 ， 差点就被你整疯了 。

对此 ， 你怎么看呢？欢迎留言给西奇妹 ， 发表你的想法 。

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作者：西奇妹

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