姓名：地动仪真貌：不详复制品：王振铎版、冯锐版等年龄：岁发明者：张衡出生地：洛阳技能：地震警报黑科技等级：★★★★
历史回顾
公元年，东汉首都洛阳开始流传惊人的消息：“发生地震啦！”“西边地震啦！”“太史令张衡说的，还能有假？”
几天过去了，谁也没有听说哪里有地震，新的议论开始了：“张衡吹牛！”“张衡瞎说！”
就在这时，一匹快马从西门迅速奔来：“六百里加急！陇西大地震！”
市民们顿时对张衡钦佩得五体投地！
陇西距离洛阳约有公里，张衡是如何知道那边发生了地震呢？
以前教科书上有普及过，那就是震惊中外的“地动仪”！它的全名叫做：候风地动仪。
在这里必须要强调一下，很多人对地动仪有一种错误的理解：地动仪=地震预报仪器。
其实，一直到近年后的今天，拥有现代科技的我们也只能做到数十秒钟的地震预警，更不用说科技水平落后的古人了。
地动仪其实是一种地震监测仪器，它可以迅速感知在哪个方向发生了地震。
有小伙伴忍不住要喷了：“不能预报，这有啥用呢？”
而今，我们已经拥有了便捷的互联网，可以即时迅速知晓遥远处的地震。而年前是一个什么样的世界呢？
那个时候，不要说互联网了，就连高速公路也没有，就算用最好的马，如果不换马，最快也要一周左右时间才能穿越公里的漫漫长途。
你想想，要7天以后中央政府才能着手开始准备救灾，等到救援队赶到，都要半个多月了。这是去救援还是去收尸啊？
所以，别小看地动仪这几天的提前量，这就是灾区群众的生命线。
据史书记载，在张衡那个年代，是地震多发时期，仅仅从公元96年到公元年的30年间，就有23年发生过大地震，有好几次都在京都洛阳附近。
这才让张衡下定决心，研制出这种可以测定地震的地动仪。
我们曾经课本上的地动仪就是这副模样：
它由铜制成，直径约3米，外形貌似酒坛，外壁上倒挂着八条龙，分别朝向东南西北、东北、西北、西南、东南八个方向，每条龙的嘴里含着一个铜球，正对着八只张开大嘴的蛤蟆。
哪个方向发生地震，该方向龙嘴里的铜球就掉落下来，正好落入蛤蟆的大嘴里。
很多人都以为，这就是张衡的原版地动仪。
但其实，张衡的地动仪早已失传了，隋朝时科学家临孝恭尚写有一部《地震铜仪经》，也未能传流下来。
之前上了教科书的模型，是我国博物馆学家兼古代科技史学家王振铎根据历史记载而复原出来的。
▲年发行的邮票
王振铎版的地动仪立马成为我国古代黑科技的象征，甚至在联合国世界知识产权组织总部，被安排展览，和美国宇航员从月球带回的岩石并排展出。
尼克松访华的时候，还跟王振铎版地动仪有过一次亲密接触。
然而，从科学的角度看来，王振铎版的地动仪却一直饱受争议。
年该地动仪在日本展出，面对群众对灵敏度的质疑，也是无能为力，只好手持木棍捅了捅，龙口中的铜球才掉到了蟾蜍口中。
连王振铎的好朋友中国地震学的奠基人傅承义院士也跑去当面指出：“房梁下吊块肉都比你那个模型强！”
在科学事实面前，王振铎版的地动仪不能只作为一个精致的摆设，而是要能够经受得起科学的验证。
一直以来，世界各国对这种地动仪的质疑也不在少数，他们甚至发表论文，证明这种地动仪在原理上就存在着巨大的缺陷。
甚至有人指出，地动仪对地震的灵敏度还不如人的直接感受。
在民间，想要复制出地动仪的人还真有一大把，比如下面这些，都是他们鼓捣出来的东东。
进入21世纪，中国科学院地质所的冯锐根据了一种“悬垂摆”理论，制造出了一种比较可信的地动仪。
这“悬垂摆”理论是个什么东东呢？
我们要从地震的基本原理说起，每当发生地震时，由地震震源向四处传播的振动就是我们经常说的“地震波”，地震波大致上可以分为三种：横波、纵波和面波，我们主要谈前两种。
纵波是推进波，又称P波，它使地面发生上下振动，传播速度较快，但衰减也较快，因此破坏性较弱。
横波是剪切波，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，传播速度较慢，衰减也较慢，但振幅较大，因此破坏性较强。
所以，离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但能感到水平晃动，让人头晕目眩。那就是因为纵波已经衰减的差不多了，但横波仍能到达。
在生活中，我们都有这样的体验，即使拼命跺脚，房顶悬挂的吊灯则是怎么样也不会动。
如果要看到吊灯发生比较大的晃动，只有一种可能，你的房子发生了水平方向较大幅度的晃动，要么是你的房子真的在摇晃，要么是地震横波到达了。
冯锐的“悬垂摆”理论根据的就是地震的横波，横波可以比纵波跨越更长的距离，离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但仍能感到水平晃动。
冯锐的这一设计明显比王振铎的更为令人信服。你要想想啊，这地动仪可不是放在一个没有任何干扰的地方。
如果是王振铎的直立杆式，精度不够高的话，它可能感知不到遥远处的地震，因为纵波的传递距离有限；而精度足够高的话，身边的任何一点小小的晃动，都有可能让龙嘴里吐出球来，那可能是一副很欢乐的景象，龙嘴吐球吐个不停，叮呤咣啷不绝于耳。
最终，冯锐版的地动仪经过了连续7天小时的强干扰实验，科学家们轮番用调制好的横波和纵波去考验这种“悬垂摆”式的地动仪，数据准确，无一次失误，冯锐版地动仪基本上得到了考古和科学界的广泛认可。
然而，冯锐版的地动仪就是张衡当年发明的版本吗？
很难说，虽然有人提出，张衡可能通过观察地震时悬挂的物品发现了这一现象，并进而制造出来这种垂摆式的地动仪。
也有人指出，历史记载中存在着“中有都柱”的描述。你的都柱在哪呢？
所以，近年来，也有不少人质疑冯锐版的垂摆式地动仪。
比如天文仪器专家胡宁生，就指出，可以通过精巧的设计，直立杆式也可以兼顾稳定性和灵敏性，也可以感知横波。
张衡的地动仪很可能仍是这种直立杆式，只是之前的王振铎版本的没有做到如此精巧的设计而已。
▲胡宁生版直立杆式地动仪
不管怎样，科学是欢迎质疑的，科学就是在不断质疑中进步的。无论可以观测地震的地动仪是否真的存在，张衡是一位伟大的科学家、文学家、画家，也是毋容置疑的。
郭沫若为张衡的墓碑如此题词：“如此全面发展之人物，在世界史上亦所罕见！”
然而，张衡的伟大发明也只代表过去，我们也没有必要沉浸在对过去的分析和检验中。即使把张衡的地动仪复制出来，对我们来说也几乎没有任何实用意义。
我们需要看到，正是人类基于现代科学对于地震现象的不懈研究，才让人们懂得了横波和纵波理论，我们终于知道了横波速度比纵波要慢，这才让我们有了几十秒的预警时间。
在21世纪的今天，预测地震仍然是人类面临的重大难题，等待着众多年轻人投身研究。我们期待现代版的“张衡”横空出世！
END