张衡地动仪被移出教科书，中科院院士称：房梁上吊块肉都比这个强

人们一直在探索自然的奥秘，想要了解清楚自然界的运行规律，尤其是期望能够预测自然灾害的到来。地动仪应该是很多人最为印象深刻的古代科技，尤其是作为之前人教版教材之中的经典图画，一度还成为课本的封面，因此，很多人常常以为自己对地动仪颇为了解。

让很多人没有想到的是，2017年秋新投入使用的统编本初中历史教科书七年级上册中，关于张衡和候风地动仪的内容，竟被全部删除，那个被印在教科书上影响了几代中国人、由王振铎复原、以“直立杆”为理论基础制作的地动仪模型，开始逐渐淡出了青少年们的影响，或许在数年之后，这个曾经经典的模型将会成为少许人的回忆。

当地动仪被移出教科书的消息被人们所了解之后，曾在网络之上引起了广泛的议论，有人赞同，也有人表示了不理解，毕竟这么久的时间里，已经成为许多人割舍不掉的情怀。对于这个模型，中科院院士傅承义曾表示：房梁上吊块肉都比这个地动仪强。为什么这位院士会有这样的发言呢？原因则是我们所见到的地动仪只是在建国之后后人的模拟复原，真实的地动仪早就消失在了历史之中，甚至于没有留下可信的照片。

教科书上的地动仪模型的由来

范文澜先生曾经在《中国通史简编》之中评价过张衡：“王充的著作，有益于科学思想，张衡的发明，推进了科学知识。《论衡》与地动仪是东汉两大创造，王充与张衡是东汉文化界的两个伟人。”尽管东汉时期已经距离我们今天过去了许久，但依旧留下了不少珍贵的文化，包括东汉时期蔡伦改造的造纸术也一直是我们今天常说的四大发明之一。那么地动仪为何会在东汉时期出现呢？

原来在东汉时，地震活动比较频繁，给当时的国家和人民带来了极大的损失。在这种情况之下，张衡便想着能否发明一种仪器，来明晰地震的发生，从而能够及时掌握全国地震的发生情况，也好让国家做好应灾、救灾措施。在132年时，张衡便成功发明出来了候风地动仪，在特制的形制结构上，于八个方位上各镶制一个口含珠子的龙头，然后在各个龙头之下又放着一个蟾蜍，一旦哪个方位发生地震，对应方位龙头里的珠子便会掉在蟾蜍的口中，进而便能知道哪个方位发生了地震。当然，这个地动仪本身是不具备预测功能的，只能在发生地震之后才能发生作用。

但尽管如此，这个地动仪本身也是一件伟大的发明，在当时科技水平有限，张衡能够有如此突出的见解与能力是值得肯定的，也让我国的历史相较于西方来说记载地震发生早了许多年。但遗憾的是，到了西晋时期，张衡所制造的地动仪便已经失传了，此后一千多年的历史之中，张衡地动仪只能是活在了史籍之中的文物。

到了近代时期，人们在史书之中发现了地动仪的存在，因此很多人都想着能不能把曾经的地动仪复原出来，再造成古代文明的辉煌，其中以王振铎先生最为代表。1936年时他就曾绘制了地动仪的复原图形，1937年7月受中央博物院筹备处委托研制古代科技模型，新中国成立后，先后任中央文化部文物局博物馆处处长，文物博物馆研究所副所长,中国历史博物馆研究员、顾问等职，在文物、博物馆工作中，他研究复原了指南车、记里鼓车、候风地动仪、水运仪象台等百余种古代科技模型，可以说王振铎先生对中国古代科技的探索做出了极大的贡献，也让许多已经尘封在历史之中的经典作品又重见天日。

1951年时王振铎利用日本人萩原尊礼和今村明恒对直立杆工作原理的推断将地动仪成功复制出来，也正式将这个古代文明展现在了人们眼前。在1952年的时候《人民画报》出人意料的用了一整篇文章图文并茂的描述了王振铎及其复制的地动仪模型，试图更全方位的展现这个来自古代的科技，到了1953年的时候，地动仪还被中国特种邮票选印，之后，地动仪便不断被赋予文化价值，成为中国与世界交流的重要媒介，甚至于还曾在联合国世界知识产权组织总部和美国从月球带回来的月壤共同展出，而中国地震总局还曾以地动仪作为标志用了40多年。

由此看来，地动仪带给中国和世界极大的影响，也让很多人看到了中华文明的魅力。随着地动仪影响力的不断扩大，也给很多人造成了一种印象，这就是历史时期的地动仪，但事实真的是这样吗？

王振铎先生复原的地动仪的漏洞

最初，王振铎选择遵从英国地震学家米尔恩1883年《地震和地球的其他运动》一书中阐述的“悬垂摆”的结构原理：从地动仪的上部垂下来一根摆，用以并判明地震方向，并控制相应机关。但到了1951年，王振铎放弃了自己1936年想遵从的“悬垂摆”原理，而是用倒立的直杆原理，复制出了1:10比例的“张衡地动仪”模型。

但自从张衡地动仪被复制出来的消息传出之后，就面临着各种各样的质疑。首先最突出的便是因为地动仪本身内部结构的不完善性，所以其龙口中的铜丸无法随势而吐，也就是说，它可能根本无法发挥相应地监测地震的作用。

1972年，日本学者关野雄用计算否定了“直立杆原理”。1983年，荷兰的斯莱斯维克、美国人赛维也提出王氏模型不能成立，并从根本上否定了直立杆原理。

他们否定的直接因素便是王氏所使用多个“直立杆原理”根本就没有科学性，因此王氏所复制的地动仪只能称为徒有其表的模型。至于它的地震监测功能，完全就是虚谈。

1984年，美国地震学家博尔特院士更是不客气地指出：“中国目前最流行的地动仪模型工作原理模糊，模型简陋粗糙，机械摩擦大大降低了灵敏度，对地震的反应低于居民的敏感，其作用应予以质疑，而且利用铜丸的掉落方向来确定震中也是不确定的”。

除此之外，地动仪在对外展出的过程中也曾遭遇一些列尴尬的事情。1988年，地动仪在日本奈良展出，中方的解说员无法证明这个仪器的灵敏性，只能手持木棍，用木棍捅一下，龙口中的铜丸才会掉落到蟾蜍的口中。

甚至于还有一些人从怀疑地动仪到怀疑中国古代文明科技，奥地利学者雷立柏在他写的《张衡，科学与宗教》一书中写到：

“对张衡地动仪的迷恋正是华夏科学停滞特点的典型表现”。

面对着各种各样的争议，国内也有一些人开始思考地动仪的合理性。但在怀疑的浪潮之下，地动仪依然是全国的风靡之外，有人不惜花巨款，打造一个巨大的地动仪模型，有些学校之中，也试图复原地动仪的模型，将其作为学校的点缀之外，但无一例外，这些复制的模型根本不具有检测的作用，甚至于还有一些模型直接将龙口中的铜丸直接焊死，完全成了装饰品。

那么，中国古代到底存不存在地动仪？

历史中的地动仪

在范晔的《后汉书》之中曾经描写过张衡的地动仪：

“阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，圆径八尺，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，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无比。如有地动，尊则振龙机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，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。”

单从外表描述来看，王振铎先生复制的地动仪有一定的相似之处，但除此之外，便很难确定新复制的地动仪是否具有相似性。

随着外界质疑的声音越来越多，王振铎先生的地动仪也逐渐开始消失在国际舞台，当然它能在教科书之中保持多年的原因，还有一个重要因素就是中国人的情怀，但这并不代表没有人试图做出新的突破。

在王振铎先生之后，也有一批人致力于复原历史时期的地动仪，其中以中国科学院的冯锐教授最为代表。

1966年，河北邢台发生地震，但这个时候冯锐还是一个研究生二年级的学生。因为是地震专业的学生，所以他们第一时间就赶赴到了灾区，帮助抗震救灾，并且引发相应的救灾小传单，其中有一条就是建议老百姓在房间中放一个酒瓶子，然后将其倒立起来，如果瓶子倒了，就要赶紧出逃。

到了2002年时，冯锐已经是中国科学院的教授了。一天，那一天，《防灾博览》杂志的编辑武玉霞找到了冯锐，问他为什么在一篇地震科普文章中写“地震没地震，抬头看吊灯”，而他早年散发的传单却是教人们倒立酒瓶子？

对于这个问题，冯锐一时间也被问住了。

酒瓶子和吊灯，恰恰指向了这个问题的根本所在：按照王振铎仿制的版本，张衡地动仪的原理是“直立杆原理”，就是酒瓶子原理，而吊灯的原理，却是“悬垂摆原理”。

关于直立杆的弊端，一个是尽管瓶子倒了，但是根本不知道地震具体发生的方向，一个是瓶子倒的原因不仅仅是因为地震，还可能会因为各种晃动。如果按照这样的原理，那么历史时期的地动仪根本不可能有史书里描绘的结果。因此，张衡地动仪很可能是“悬垂摆原理”的利用。

在记者的提问之下，冯锐也开始有了思考，作为地震学家，他希望能够将古人的智慧展现出来，同时他也深信地动仪是真实存在于历史之中的。因此，他决定对地动仪进行探索。

冯锐根据王振铎的论文来推算当年陇西地震的烈度。推算下来，能够触发在京师洛阳的倒立棍倾倒，地震最低烈度应为5度。但如果是这样的烈度，洛阳肯定会在地面晃动，人畜惊逃。显然这样的结果大大违反了后汉书中记录的“一龙激发，而地不觉动”。

而要达到人没反应而“地动仪”有感应，按照王振铎的设计，那根核心部件“倒立棍”，也就是《后汉书》里记录的“都柱”，要高达2米，但直径只能是1.5毫米。

但这样的情况表示，它根本站立不起来，因此他断定王振铎在都柱的选用上错了。接着，他对地动仪的内部核心部分进行了改进，同时又按照圆径八尺，也就是1.85米的限制，将此前王振铎所选用的蟾蜍附着在了地动仪之上，而不是分开而置。

同时，依靠科技的进步，他们还模拟出了历史时期陇西地震的波形，试图将其放在具体环境之下进行测试，而不是只是将其作为空架子。

同时在考古专家的帮助下，冯锐亲临当年汉代放置地动仪的灵台密室，在这里他进行了细致的考察，发现这里的土质疏松，放大了地震信号。至此，他深信自己已经要探索的地动仪的奥秘

之后，他们便开始了测试的过程。他们模拟地震横波，还原地震波形，为的是不让地动仪因为开门等因素影响而发生触动，保证地动仪的科学性。在长达七天的实验中，地动仪没有出现一次失误，也就是说他们可能还原出了历史时期的地动仪。

2009年9月20日，中国科技馆新馆开幕，新的地动仪模型亮相与观众见面。

这是一个真正可以“动”的地动仪。观众可以亲自动手按下按钮，观察在不同波型下地动仪的不同反应——只有横波到来它才吐丸，其他来自纵波的震动，都无法使地动仪有任何反应。

而在新的地动仪试验成功之后，冯锐曾多次希望教科书能够对原本的说话进行改善。2010年1月24日，冯锐接到了时任教育部长袁贵仁的电话，表示原则上同意修改“张衡地动仪”一节。因此，在之后的教材课本之上的，都加上了“地动仪模型”一词。直至2017年，地动仪开始移出课本。

结语

冯锐的新地动仪是否就是历史时期的真相，一切都无法鉴定，当然可能还会有所差异。冯锐自己也说过：“可能是目前阶段，最接近的一种复原。”可能在后人的不断探索之中，我们会有更多科技性的观点，也能对张衡地动仪做出新的探索，一切都在等待时间的证明。