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圖4

圖5

圖1、圖2為(wei) 《地動儀(yi) 》紀念封。 （圖片由中國集郵有限公司提供）

圖3、圖4、圖5分別為(wei) 張衡紀念郵票，張衡地動儀(yi) 王振鐸、馮(feng) 銳複原模型。（圖片由作者提供） 

石破天驚

馬國馨院士篆刻 

餘(yu) 生趣潭

地震，又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，其間會(hui) 產(chan) 生地震波的一種自然現象。地震常常造成嚴(yan) 重房屋倒塌、人員傷(shang) 亡，能引起火災、水災、有毒氣體(ti) 泄漏、細菌及放射性物質擴散，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害。

早在3000年前，《詩經·小雅·十月之交》裏的詩句形象描述了地震摧折山陵的巨大破壞性：“燁燁震電，不寧不令。百川沸騰，山塚(zhong) 崒崩。高岸為(wei) 穀，深穀為(wei) 陵。哀矜之人，胡憯莫懲？”

地球上每天要發生上萬(wan) 次的地震。其中絕大多數地震由於(yu) 震級太小或震中太遠，以至於(yu) 人們(men) 感覺不到，必須用地震儀(yi) 才能記錄下來；不同類型的地震儀(yi) 能記錄不同強度、不同遠近的地震。世界上運轉著數以千計的各種地震儀(yi) 器，日夜監測著地震的動向。

我國東(dong) 漢正是地震異常高發的時期。從(cong) 公元92年起短短30多年間，東(dong) 漢共發生26次破壞性較大的地震，災異頻仍導致人心惶惶、政局不穩。在此時代背景下，張衡（公元78年—公元139年）於(yu) 公元132年創製的地動儀(yi) 應運而生，為(wei) 中國古代科技史寫(xie) 下光輝而神秘的一頁。

史載東(dong) 漢陽嘉三年十一月十一日（公元134年12月13日），隴西漢陽（今甘肅天水）發生地震，距其震中500千米的東(dong) 漢首都長安，通過張衡創製的地動儀(yi) 測出了地震信息。在那個(ge) 以驛馬為(wei) 信息傳(chuan) 遞手段的時代，對於(yu) 一個(ge) 幅員遼闊的國家而言，張衡地動儀(yi) 利用地震波作為(wei) 信息載體(ti) 實現了地震信息傳(chuan) 遞速度數量級的增加，這是地震災害監測方式的一個(ge) 革命性進步。近代著名地學家翁文灝的詩詞準確地指出了張衡地動儀(yi) 的這一重要意義(yi) ：“地動隴西起，長安覺已先，微波千裏發，消息一機傳(chuan) 。”

1951年，我國著名博物館學家、古代科技史學家王振鐸根據古籍《後漢書(shu) ·張衡列傳(chuan) 》記載候風地動儀(yi) 共196字和《後漢紀》《續漢書(shu) 》等記載，在中國曆史博物館首次複原了張衡發明創造的測定地震源的地動儀(yi) 。

地動儀(yi) 的內(nei) 部結構很精巧，主要是中間的“都柱”（類似慣性運動的擺）和它周圍的“八道”（裝置在擺的周圍和儀(yi) 體(ti) 相接連的8個(ge) 方向的8組杠杆機械）。外麵相應設置8條龍，盤踞在8個(ge) 方位上。每個(ge) 龍頭的嘴裏含有一個(ge) 小銅球，每個(ge) 龍頭下麵都有一隻蟾蜍張口向上。如果什麽(me) 地方發生了強烈的地震，傳(chuan) 來地震的震波，“都柱”偏側(ce) 觸動龍頭的杠杆，使處在那個(ge) 方位的龍嘴張開，銅球便“當啷”一聲掉在下麵的蟾蜍口裏。這樣，觀測人員根據銅球“震聲激揚”知道什麽(me) 時間、什麽(me) 方位發生了地震。中外學者對張衡的地動儀(yi) 一致給予很高的評價(jia) ，認為(wei) 它是利用慣性原理設計製造的，基本構造符合物理學的原理，能探測地震波的首先主衝(chong) 方向。和外國相比，張衡地動儀(yi) 要比西方類似儀(yi) 器的出現，早約1700年。後來，2005年學者馮(feng) 銳等又另有模型複原。

作為(wei) 東(dong) 漢時期傑出的天文學家、數學家、發明家、地理學家、文學家，張衡在天文學方麵著有《靈憲》《渾儀(yi) 圖注》等；數學著作有《算罔論》；文學作品以《二京賦》《歸田賦》等為(wei) 代表，與(yu) 司馬相如、揚雄、班固並稱“漢賦四大家”。張衡為(wei) 中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻，發明了地動儀(yi) 、改進渾天儀(yi) ，成為(wei) 東(dong) 漢中期渾天說的代表人物之一，後人譽其為(wei) “木聖”或“科聖”。由於(yu) 他的貢獻突出，國際天文學聯合會(hui) 將月球背麵的一個(ge) 環形山命名為(wei) “張衡環形山”，太陽係中的1802號小行星命名為(wei) “張衡星”。後人為(wei) 紀念張衡，在河南南陽修建了張衡博物館。郭沫若評價(jia) 他為(wei) “如此全麵發展之人物，在世界史中亦所罕見，萬(wan) 祀千齡，令人景仰”。

（作者係國家教育谘詢委員會(hui) 委員，中國科技館原館長、研究員）

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