《神奇的发明：古人比我们更超前》| 世界上第一台地震仪——张衡地动仪

地震仪是通过地面的细小震动来观测远处的地震和火山活动的装置。

了不起的是，中国人在大约2000年前就发明了世界上第一台地震仪，它便是张衡的地动仪。

地动仪的发明家张衡认为地震的主要原因是混乱的大气运动，他这样阐述自己的理论：

只要空气不被扰乱，不在开阔地带流动，它就是无害的，不会威胁到周围的物体。

一旦有外界因素将其扰动、压缩或赶进狭小的空间里，如果气流流出的通道被切断，那么“伴随着山体的低吼，它会从障碍物身旁呼啸而过”，在长时间的猛烈撞击之后，它会向高处移动。障碍物越多，气流也就越猛烈……

张衡地动仪上有8根龙头形状的管子，每根管子上都放着一颗铜球。

地震时，大地的震动将铜球从管子上震下，落入金属蟾蜍的嘴里，而蟾蜍所处的方位就指向地震波的来源。

我们并没有完全掌握地动仪的工作原理，但是可以肯定的是，这8根可动臂是通过曲柄和杠杆的联动来抬起挡板，从而释放铜球。

显然，这个装置里还有一根挂在横梁上的钟摆。这就意味着是惯性驱动着整个系统——钟摆的细微摆动触发了位移，位移被转化为轻微的力，传导到了相应的杠杆上。

然而，并没有清晰的历史记载或样品留存下来。因此，现代仿品在很大程度上是基于猜想和对同时期的文献中仅有的几处有关地动仪的记载的理解。

尽管如此，张衡的地动仪似乎的确采用了和早期现代地震仪相似的原理。

在张衡死后，直到1783年，意大利科学家斯基安塔雷利才研制出简单的地震仪，并用它观测到了卡拉布里亚的一次大地震。

来源：（英）詹姆斯·M.拉塞尔《神奇的发明：古人比我们更超前》第六章