第3章 张衡的故事

公元94年，在通往汉朝故都——长安的路上，走着一个十七岁的英俊青年，他就是东汉伟大的科学家、世界第一架地震仪的创造者——张衡。

为了探索科学真理、丰富知识，他正不畏艰苦，长途跋涉，到处访师求学。

公元119年2月的一天，京师洛阳突然高温酷热，雷雨大作，不大一会儿，上空出现了一道道灼亮的闪光，随之而来的是隆隆的响声，接着大地摇晃，天旋地转，山崩地裂，有的地方洪水奔涌，有的地方房倒屋塌，压死了无数来不及逃生的老百姓。这是当时发生的一次大地震，京师洛阳和其他四十二个郡国地区，都不同程度地遭受了地震的袭击和灾害。这年冬天，又发生了第二次大地震，这次地震范围更大，影响到八个郡国的地区。东汉时候，中国发生地震次数比较多，从公元92年以后，我国当时几乎连年发生地震。当时老百姓对地震现象缺少科学知识，非常害怕，社会上各种迷信传说到处都是。张衡亲身经历过好多次地震，亲眼看到地震给人民带来的灾难和痛苦，下定决心研究地震。他认为地震是可以预测、可以认识的自然现象。他苦心琢磨，认真研究，发誓要制造出一种能够用来观测地震的仪器，预防地震，以解除人民的痛苦。

那时张衡在洛阳工作，对地震有亲身感受和体验，手头积累了不少资料。另外他还做了专管天象学、历数学和传习学问的太史令。这都为他研究发明地动仪提供了有利的条件。每次地震发生后，上报的材料都有他记录，他从实践中学习提高，还不断地翻阅前人留下的资料，他破除迷信，一连钻研了六年。五十五岁时，他终于成功研制了世界上第一台观测地震的仪器。这个仪器叫地动仪。地动仪是用青铜铸成的，圆柱有八尺，形状像个酒坛子，表面装饰有各样篆文、山、龟、鸟、兽等纹饰。顶上有突起的盖子，周围铸有八个龙头，按照东、西、南、北、东北、东南、西北、西南等八个方向排列着。每一个龙嘴里都衔着一粒小铜球，地上对准龙嘴；蹲着八个铜蛤蟆，昂着头，张着大嘴巴。仪器内部中间没有都柱（即中枢机械），柱的外边通着八条道，每条道上都有发动机关。哪个方向发生了地震，传来了地震的震波，哪个方向的龙嘴就会张开吐出铜球，“当啷”一声落在铜蛤蟆的嘴里，看守的人听到声响，跑去一看，就立刻知道地震发生的方向和发生的日期。

张衡亲自观察天象，摸索日月星辰运行的规律，用了七八年苦功，又成功制造了世界上第一架自动的天文仪器——浑天仪。

那时候，不仅经常发生大地震，还经常发生大风灾。有一次，狂风大作，昏天黑地，飞沙走石，大风拔起三万多棵树，人民生命财产遭到很大的破坏。张衡看在眼里，疼在心里，针对风灾，在发明地动仪的同时，他感到需要观测气象，创造一种风向计，防止风暴袭击，起到科学预报的作用。他在五丈高的竿子上，立起一只衔花的铜鸟，随风而转，可以看出风向，这就是候风仪，一般和地动仪混称为候风地动仪，又叫相风铜鸟。

张衡的发明创造并不是一帆风顺的，封建官僚们为了愚弄老百姓，大肆宣扬迷信，攻击张衡的地动仪算不了什么发明。公元138年3月1日，张衡正在喝酒，地动仪上头朝西那条龙嘴里的铜球，突然“当啷”一声，落了下来，但洛阳城里却十分平静，没有地震的感觉，连酒杯里的酒都丝毫没动。那些反对者认为时机已到，就造谣说候风地动仪根本就不准！可是，张衡却坚定地说：“咱们等事实说话吧！”过了几天，有人骑马送信，果然从千里以外的陇西，带来了甘肃兰州、临洮地区发生地震的消息，正是候风地动仪指示的方向。在铁的事实面前，反对者哑口无言了。

一千八百多年以前，张衡的地动仪，就能测出千里以外的地震，这是多么了不起的成就呀！