张衡地动仪模型被移出教科书，中科院院士：房梁下吊块肉都比这强

近些年来地震频繁发生给我们带来了许多麻烦，在灾难面前人类是如此的渺小。现在我们用科技可以提前检测到地震的发生，但是在古代人们知道并预防地震的发生采用的是东汉时期著名的张衡地动仪。

张恒和地动仪

在两千多年以前张衡地动仪成功预测出了陇西的一场地震，从此之后它便名声大噪。之所以张衡地动仪被纳入教材，是因为它是除了四大发明之外能够体现中华民族的文化底蕴的代表。但是张衡的地动仪又为什么被移出了教科书，甚至中科院院士傅承义直说“房梁下吊块肉都比这强”？

张衡地动仪

在东汉时期频繁的发生地震，天文学家张衡就想发明一种能够掌握地震情况的仪器，以便国家能够实时掌握进行救援。张衡每经历一次地震就会观察并牢记一些细节，通过不断地研究，在公元132年他发明了世界上第一台地震仪，命名为候风地动仪。

候风地动仪

张衡地动仪外表神似一个酒坛，中间有一根铜柱，上粗下细，在外面有八条龙，分别对应东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向。当某个方向有地震时，它所对应的龙嘴就会打开，里面的龙珠就会落到下方蟾蜍的嘴中，落下发出的声响以便人们能够及时知道地震发生的时间和方向。

地动仪内部结构

当时世人对地动仪都表示怀疑，某一天指向洛阳方向的龙嘴中的珠子掉入了蟾蜍的嘴中，张衡就预测这个方向近期会发生地震，但是当时人们都不相信，因为他们并没有感觉到地面的震动，然而几天之后就有使者来报在洛阳方向的陇西一代发生了地震，自此以后张衡地动仪名声大振。

初期的地动仪

张衡地动仪并不能预测地震在何时何地发生，它只能在地震发生之后直到在某个方向发生了地震，能够方便皇帝派遣人员及时进行救援。在通讯不发达的古代得到地震发生的信息至少需要几天的时间，这样通过地动仪就能及时知道发生了地震以免错过最佳救援时间。

地动仪的原理和结构

那么张衡地动仪的原理是什么？据科学家考证，他是利用力学上的惯性原理，当地动仪受到地震波的冲击之后，铜柱就会向该方向倾倒。“都柱”是悬垂摆，摆得下面放着一个小球，位于“米”字的中间，发生地震时“都柱”感受到地震波随后拨动小球。小球触碰到控制龙嘴的机关，从而使龙嘴打开小球落下。然而张衡地动仪却在西晋末年离奇消失，张衡也没有留下任何图纸。

张衡的地动仪为何被移出教科书

在新中国成立之后，国家需要一批有古代代表性的文物来展现中国的文化底蕴。1951年，王振铎在国家的支持下根据《后汉书张衡传》和英国地震学家米尔恩的“悬垂摆”原理复原了张衡地动仪。在1952年，王振铎还原的模型问世，随后被陈列在中国历史博物馆，得到了很多殊荣，甚至还被编入到了教科书中，因此导致许多人都认为这是原版地动仪。

英国地震学家米尔恩

那么为何张衡地动仪会被移出教科书？其实教科书上的地动仪只是复制品，并不是真迹。王振铎复制的张衡地动仪只是根据古籍复原的，其内部结构缺乏合理性，导致龙嘴的珠子无法掉下来，根本没有预测地震的功能。

王振铎参考的是直立杆原理，它不能区别振动源的性质，一旦装置感受到震动它就会倾倒，灵敏度不高，这样根本无法区分是否是由地震而引起的报警。然而张衡的地球仪结合了稳定度和灵敏度，铜柱的底部很小形成了锥尖，但是为了避免锥尖很难承受重力的压强，要把锥尖做足够宽以避免锥尖变得圆滑，这样能够精准预测地震。

直立杆原理

经过科学家严密的计算和不断地实验证明，直立杆只能用于灵敏度的报警器，不适合用于地动仪来预测地震。教科书上面的地动仪只是仿制品而已，并不是真正的张衡地动仪，并且它也没有预测地震的功能。然而教科书也没有做出过多的解释，这会让许多的青少年认为这就是真正的地动仪，所以张衡地动仪被移出教科书。

张衡与地动仪

王振铎的地动仪受到中外科学家的不断质疑，网上不断地有质疑声发出。方舟子也对复原出的张衡地动仪提出质疑，在2005年王振铎完成地动仪的复原之后，我国发生了多次较大的地震，但是复原模型从来没有预测到地震的发生。

甚至2008年的汶川大地震我国某些地区人类强烈感受到地震，然而复原的张衡地动仪却没有任何反应。科学领域不能有半点马虎，所以中科院院士傅承义直接批判“房梁上吊块肉都比这强”，这是天然的检验地震的方法。

汶川地震

如果是非地震引起的干扰波是垂直方向的，不会影响它们原来的平衡位置，但是地震波是水平方向的，会使它侧向的摇晃甚至倾倒。目前受到一致认可的是中国科学院冯锐复原的张衡地动仪，他计算出了都柱的高度、频率等，确定内部的核心部件和构造，严格按照留下的仅有的资料进行复原。

地震

冯锐调取了陇西历年来发生的所有的地震波形图，通过计算模拟出公元134年发生的地震的波形图。王振铎还原的地动仪无法区分横波还是纵波，无论发生任何震动都对它有影响，然而冯锐精确了这一点，当受到横波时地动仪才会有反应。

现在预测地震的方法

除了地动仪，在古代人们是如何预测地震的？其一是观星法，古人擅长通过观察星象来预测即将发生的大事，也会用于预测地震。其二是观测法，通过观察生活中的事物来预测，比如海水异常汹涌、井水忽上忽下、家禽会躁动不愿归圈、蛇鼠虫蚁集体搬迁等都可以预测，现在也会用这些方法来预测。

蚂蚁在地震时产生的异动现象

在先目前来看地动仪是比较准确的，但是后面确离奇失踪了，可能是在战火中被毁。而现在我国的地震监测工作正在由单一的观测体系逐步向数字化、智能化、多样化进行转变，逐步建立了覆盖全国的地震监测网。

玉树地震检测虚拟台网络结构图

我国地震观测技术不断得到提升，建立了各种地震监测台站754个，建立了9个世界先进水平的数字化地震台站和一些关于地震科研的实验室。预测地震的方法越来越多并且非常的精确，虽然我们无法阻止地震的发生，但是通过有效的预测能够及时撤离减少人员伤亡。

结语

在古代通讯不发达的情况下，我们不能及时知道某个地方发生的地震，但是张衡地动仪能够预测哪个方向发生了灾情，这样就可以提前安排赈灾，以免错过最佳救援时间。虽然张衡地动仪不能提前预测地震的发生，但是对于当时来说也是非常大的进步。

地动仪

无论如何我们要肯定古人的智慧，虽然我们无法精确地复原张衡地动仪而已，但我们无法抹去张衡对预测地震方法的推动作用，不能否认他的伟大。无论是古代还是现在，地震对人类的影响都较大，所以我们需要不断地研究地震并且能够精确地预测出地震的发生地点、发生时间等等。

人工智能地震检测系统

只有这样我们才能减少地震带来的伤害。科学在一代又一代中不断的发展并提高，集结古人的所有智慧，我们这代人就能够更加科学严谨的继续研究。