話說在東漢末年公元134年，漢順帝劉保，陽嘉三年農曆的11月11日這一天，古代版的“雙11”，這時候沒馬雲啥事，所本來應該是平淡無奇的一天，可就是在這一天，位于東都洛陽的那件模樣奇特的儀器突然間動彈了，直線原本安置的好好的物件上朝向西北方向的一顆銅球是咣當掉落下來，直接掉入了下面銅蟾蜍的口中。

張衡與地動儀

結果各位猜怎麼着？沒過幾天，大漢帝國西北方向的隴西地區，地方官員立即派出驿員駕駛快馬加鞭，十萬火急，将一條萬分緊急的消息第一時間傳遞到了首都洛陽直達上庭。

奏文寫道： 11月11日，隴西地區位于現在甘肅天水附近，距離京師洛陽600公裡，忽然發生了大地震，導緻兩郡山崩。

帝國發生了這麼大的地震，朝廷第一時間當然是宣布赈濟災民，立即開倉放糧調配物資。

今人仿造地動儀

奇怪的是，洛陽城内得知震情的消息之後，人們是奔走相告，可他們說得最多的竟然不是有關于地震的事，說得最多的，反而是那台當天地震時吐出銅珠的奇怪的儀器。大家夥都說那台機器實在太厲害了，洛陽城裡并無震感，但機器竟然應驗了。

這個故事出自《後漢書.張衡列傳》，其中所描述的那台神秘的儀器全稱是“候風地動儀”，對的，就是我們曆史課本中學過的有插圖的那一台古代版的“地動儀”，曆史書上有文字有圖片，各位應該有印象吧？

張衡

當時的背景是在東漢時期，可能是因為地球闆塊和闆塊拆遷活動頻繁，在東漢的時候地震是時有發生。根據證實後漢書記載，自公元92年公元125年的30年間，東漢共發生了26次大大小小的地震，那地震襲來，山崩地裂，房屋倒塌，死傷無數，損失不可估量。

正是在這樣的大背景下，作為中國古代曆史上著名的科學家發明家張衡，看到這麼多百姓因天災流離失所傷亡無數是非常痛心，發誓說要發明出一種儀器，能夠對地震這種天災啊起到一定的預測作用。

地動儀構造

他是廢寝忘食，經過數年科技攻關，終于在元嘉元年發明出了“侯風地動儀”，一種根據風向、風力與天時結合預測天氣的儀器。可是有一個問題，咱們古代史書一般都是惜字如金，一些描寫的文字都非常少，隻知道這台地動儀這個家夥它上面有8個方位，而且每個方位上均有口含龍珠的龍頭，在每條龍頭的下方都有一隻蟾蜍與之對應，任何一方如有地震發生，該方向龍口所含龍珠即落入蟾蜍口中，以此便測出可發生地震的方向。

地動儀結構

其實你仔細聽來這是很模糊的，我們現在曆史書上看到的圖片，這都是現代人根據古書仿制的外形上也許是接近的，但是它并不具有史書上說的地震預報功能，因為這個地洞已除了外形内部結構才是最為核心的關鍵，内部結構到底是怎麼樣的？

史書上隻寫了“終有有都柱，旁行八道，施關發機”這十幾個字，由于太過晦澀籠統，現代人沒有辦法根據這幾個字就原原本本的仿制出來，一模一樣的地動儀。

後漢書

雖說，現代人雲裡霧裡，但可以肯定的是地動儀一定是張衡發明出的儀器，其内部構造一定也是很複雜，技術還是有所流傳的，因東漢之後，到了北齊有位發明家叫信都芳，後頭還有一位隋朝科技大咖喚作林孝公，都曾經制造出過這個地動儀，還留下了相關的著作，加以闡述，但很可惜，文字資料全部在曆史長河當中消亡了，為我們留下了一個十足的千古謎團。

更要命的是因為沒有實物出土，到目前為止又沒有什麼詳細的制作方法流傳下來，所以我前些年社會上也有很多人對老祖先發明的地動儀表示過嚴重的質疑，他們認為張衡的地動儀很可能使出誇大其詞的一種吹噓，要麼它就沒有，要麼即使有這玩意兒，也不可能預測地震。

範晔

要知道到目前為止，科技這麼發達，對地震的準确預測都是非常困難的，他們認為更何況是東漢的科學技術還不夠，昌明的年代怎麼可能發明出預測地震的儀器來呢？

再有我們可以稍微的科普一下，那麼在地震發生的時候，根據物理學的知識，從震源會發出兩種波，一種叫做P波，是縱波，它引起這個物體振動方向和波的前進方向一樣，一種叫S波是橫波，它引起的物體震動方向，波的前進方向垂直，而且P波的速度比S波快，因此最先到達地面形成地震波中的初波。

地震波示意圖

那麼根據初波的它的振動方向，就可以知道震源方向，可問題是初波非常微弱，隻占地震波全部能量的一小小部分。有人就指出來了，如果說張衡的後風地動儀能敏感地對第一輪初波作出響應，那麼就足以有許多别的和地震無關的震動，比方說在儀器父親跺跺腳都可以引起他的反應，從而讓人誤把不是地震的震動都當成地震。那結論就是張衡當年發明的所謂地動儀可能根本就不靠譜。這種聲音近幾年是越來越大了，甚至說課本也删除了。

對此，我不做過多評價，我隻是作為曆史愛好者回到記錄這事的後漢書，剛才講了後漢書是一部正史，而且是一部很嚴肅的正史，作者叫做範晔，曆史上也是大名鼎鼎，以他在史學界的操守，不可能為了吹噓張衡，杜撰了地動儀或者過分誇大地動儀。

地動儀

再來，根據史料推測，開頭講到的那次發生在公元134年，陽嘉三年農曆的雙11那天的隴西大地震，經過咱們現在專業的曆史地震學專家審核，當年确實發生過，可見史書他沒有騙人。

既然當天曆史上确實發生了地震，我們就能判斷出書中所寫的地動儀測定了這次隴西地震的事，就是假的呢？反而應該覺得《後漢書》還是靠譜了，那麼再來看其中所描述的背部結構的關鍵幾個字：督柱傍行八道、施關發機。

有專家就說張衡很可能在當時就已經利用了力學上的這種慣性原理，督柱是個什麼東西，它是個像柱子一樣的銅制部件，倒立在儀器内部中央，起到了慣性擺的作用，而八道是圍繞都柱架設的機關，震動時，督柱倒入八道中的一道撞擊并推動杠杆，使龍頭上颌擡起，将銅丸吐出，而且經過努力的複原，那麼現在的地震學家仿制出的最新的地動儀經過測試确實對地震是有感的。

張衡

所以，雖然史書寥寥數字，雖然張衡造出的地動儀，不能完全的像如今的現代科學儀器那樣靈敏，但可以表明當時張衡對地震波的傳播和方向性一定是有所了解的，而他的這些成就在當時來說就已經十分了不起了。而歐洲直到1880年才制成了與此類似的儀器，比起張衡的發明足足晚了1700多年。僅憑這一點，我們就不能完全否定張衡他在那個時代發明的地動儀，說他是一無是處。

根據史料記載，話說在公元124年，當時是漢朝在位的是漢安帝，他自個覺得在朕的治理下，我大漢強大了，朕得閃一下。所謂是為宣揚國威，憨地是養足精神，帶上文武百官傾一國之力，從長安出發，以超級豪華的陣容直奔泰山，幹嘛！進行封禅大典，在浩浩蕩蕩的随行車輛中，就有史書上介紹的一種雙層的雙輪馬車，車的上層中間有一面大鼓鼓旁有兩個木頭人的計程車。

東漢 記裡鼓車

車上為什麼有兩個木頭人，不是車标，木頭人是手握鼓槌擺出揮棒欲擊的架勢，下層中間挂一口銅，鐘中量旁也站着手握中錘的兩個木輪，車子每行進一裡路，上層的木人就會自動敲鼓一次嘣，車子行完十裡路，下層的牧人就會自動敲鐘一次這輛車叫做“祭道車”，也叫做“記裡鼓車”。

人們就用它來計算車行走的裡程，可以說是精确度非常高，這也是我國最早的計程車的原型。說到這大家千萬别覺得好像太簡單，你如果即使拿到現代的這種制作工具來複制一台史書上說的這樣的車都極其困難，因為這種車的機械結構非常複雜。

泰山

史書說是一汽而群工、智、巧，絕對是古代的黑科技。首先你的制車工藝要非常高超，那麼根據從長沙一座漢墓當中出土的漢代馬車文物觀察，漢代馬車車夫、固定車輪子中心和邊緣的一根木頭叫做車符以及胫骨者。

“毂”就是車輪的中心部分有圓孔可以插軸的部件，就像人臂膀上的肌肉一樣均勻，進牙者牙就是車輪的外周，像人膝下焦骨一樣圓滑，你聽聽這樣的描述，可以想象一下，古代全靠手工制作的情況下，能達到這樣的工藝絕非易事，而更讓人想不到的是在上世紀20年代，在山西曾經出土了三件漢代的銅制軸承裝置，跟現代車輪的滾動一樣，是一種同質的環形槽，内分4格或者8格格中以鐵力為滾珠，我們腦補一下，這不就是現在我們大家都熟知的滾珠軸承，漢代古人就造出來了。

漢代青銅馬車

其次，車上的木頭人能夠随着車輪的行進，準确記錄曆程肯定是依靠内部的齒輪系統了，依靠着齒輪的傳動作用，這需要非常精确的将一個軸的回轉運動傳送到另一個軸之上，使其也發生回轉運動而同速運轉，同時還可以快，可以慢，但沒有高超的技術根本無法完成。

即使是經過現代專家潛心研究的幾十年，關于這套齒輪系統還有很多謎團沒有解開。要知道這可是已經過了幾千年後的今天，可見上千年前這個速度裡程裝置就已經在實際生活中得到了運用，我們真的不能不為老祖先的智慧而歎服。

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