你知道地動儀是中國東漢科學家張衡創造的一傳世杰作嗎?不知道就一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　張衡發明制造候風地動儀

　　東東漢時期，地震比較頻繁，從公元96-125年的30年中，就曾發生了23次比較強烈的地震，震區有時大到幾十個郡。

　　132年，科學家、文學家張衡發明制造了世界上第一臺測定地震方位的儀器--候風地動儀。張衡將候風地動儀安置在都城洛陽。起初，滿朝文武都不相信這臺地動儀能夠測出地震的方向。

　　138年3月1日(漢永和三年二月初三日)突然地動儀朝向西北方向的鋼球落了下來，掉進儀器下面的蟾蜍口里。可是，洛陽居民誰也沒有感覺到地震。幾天后，隴西驛者日夜奔馳來京師，報告隴西地震，二郡山崩(震級約為6.5級)。隴西正好在洛陽的西北方向。

　　候風地動儀是世界上第一架測驗地震的儀器。由中國東漢時期的漢族科學家發明于漢順帝陽嘉元年(132)，《后漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這一發明。候風地動儀用精銅制作而成，員徑八尺，漢八尺約合當今之一米八-九的樣子，其外形像一個酒樽。地動儀里面有精巧的結構，主要為中間的都柱和它周圍的八套牙機裝置。

　　候風裝置候風擺的周圍與8組牙機機械裝置之一部關相互靠近。此處為底座上的溝槽，叫八道。工作原理是侯風擺運動到關的位置觸發牙機。就是記載的"施關發機"施讀音易四聲。再機發吐丸。在樽的外面相應地設置8個龍首，口含小銅丸，每個龍頭下面都有一只蟾蜍張口向上。如果有地震被檢測，都柱之內侯風擺則輕微擺動，此即可觸發牙機。使相應的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，由此便可知道地震發生的時間和方向。牙機的觸發需求小到可以在地震波第一時間運作，稱為合契若神。

　　牙機是由一對杠桿構成。水平杠桿負責龍口開合，直立的負責牙機觸發。由于牙機立桿和侯風擺的位置關系，由關連接。關就是牙機立桿的一部分。關注道內水平狀，幾乎挨到侯風擺之上，距離之近不到一毫米。這是候風地動儀得以成功的關鍵。

　　另一說法：

　　公元138年3月1日，我國漢代杰出的天文學家張衡發明的候風地動儀，第一次成功測出遠距離發生的地震：在洛陽西北千里之外的隴西(甘肅洮南)發生6級地震。

　　張衡所處的東漢時代，地震比較頻繁。據《后漢書·五行志》記載，自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年間，共發生了26次大的地震。地震區有時大到幾十個郡，引起地裂山崩、房屋倒塌、江河泛濫，造成了巨大的損失。張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態，他經過長年研究，終于在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀。

　　它有八個方位，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只蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該方向龍口所含銅珠即落入蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的方向。

　　《后漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這一發明。候風地動儀用精銅制作而成，圓徑八尺(漢八尺約合當今的1.8~1.9米)，其外形像一個酒樽。地動儀里面有精巧的結構，主要為中間的都柱和它周圍的8套牙機裝置。工作原理是候風擺運動到關的位置觸發牙機，就是記載的“施關發機”。在樽的外面相應地設置8個龍首，口含小銅丸，每個龍頭下面都有一只蟾蜍張口向上。如果有地震被檢測，都柱之內候風擺則輕微擺動，此即可觸發牙機。使相應的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，由此便可知道地震發生的時間和方向。牙機的觸發需求小到可以在地震波第一時間運作，稱為“合契若神”。

　　候風地動儀的牙機由一對杠桿構成。水平杠桿負責龍口開合，直立的負責牙機觸發。由于牙機立桿和候風擺的位置關系，由關連接。關就是牙機立桿的一部分。關幾乎挨到候風擺之上，距離之近不到一毫米。這是候風地動儀得以成功的關鍵。

　　候風地動儀在科學上的重要地位并不在于測到了一個或幾個東漢時期的地震，而是標志著人類摸索出了一條能在運動系統當中測量系統自身運動的途徑，即通過懸掛物的慣性來揭示運動系統間的差異。這不僅僅是技術上的突破，更是科學思想的躍變，使人們對自然規律有了新的認識，直到17世紀被牛頓提升為力學三大定律之首——慣性定律而被廣為應用。

　　拓展：對張衡地動儀的重新復原

　　1700多年前，地動儀神秘消失，它的模樣和工作原理成為千古謎團。

　　2004年8月，河南博物院與中國地震臺網中心組成課題組，聯合研究張衡地動儀新的復原模型。

　　目前，這項課題取得重大進展，課題組用“懸垂擺原理”取代了傳統的“直立桿原理”。

　　2005年4月16日，這一科研成果得到了來自中國科學院、國家博物館、中國地震局等單位的地震學和考古學專家的肯定。專家們認為：這臺復原地動儀首次把概念模型還原成了科學儀器，使之真正有了驗震功能。

　　驗收

　　地動儀復原模型把概念模型復原成了科學儀器

　　4月16日上午，河南博物院《天地經緯》專題陳列廳，由地震學、考古學、機械工程學等相關學科的專家組成的驗收委員會，開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復原模型(1/3小樣)。

　　當日下午，驗收組的7位專家經過激烈討論，最終認為：新模型首次把概念模型復原成了具有驗震功能的科學儀器，邁出了復原研究的歷史性一步。這個驗收意見意味著，新復原的地動儀通過了階段性成果驗收，后續工作只需對某些技術細節做進一步優化，對外觀做出最終確定。

　　河南博物院副院長田凱對此感觸頗深：“我們不僅在復原一件儀器，也在找尋1000多年前那位偉大科學家‘求實疾虛’的科學精神……”

　　心愿

　　一定要讓地動儀模型“動”起來

　　1998年，河南博物院新館建設過程中，田凱負責主持《河南古代文化之光》陳列。布置漢代展廳需要展示張衡的地動儀，當時最權威的模型陳列在原中國歷史博物館里，它是王振鐸先生于1951年設計的，這臺卵狀體上含有8條飛龍的模型，已成為地動儀的“標準形象”。

　　河南博物院請蘇州天文儀器研究所按王振鐸的模型重新復制了一個木制模型，并提出“能否讓地動儀動起來”，得到的回答是：不可能，即使是中國歷史博物館里陳列的那臺也不能檢測地震。但對方可以在模型下面人為地安上一個裝置，讓它動起來。

　　“我們展出的是科學儀器不是玩具，這樣做是對觀眾的欺騙。所以當時只能造一個不能動的模型，但這個情結在我心里一直存留了好多年。”田凱說。

　　6年后，了解到國家地震局和國家博物館的研究人員正在做復原工作。2004年8月，河南博物院與中國地震臺網中心簽訂了合作協議，組成了課題小組，共同復原張衡地動儀。

　　解謎

　　找到“垂懸擺原理”

　　該課題的負責人是中國地震臺網中心馮銳研究員。馮先生表示，1700多年前的地動儀究竟如何工作是首先須破譯的謎團，深入研究證實，地動儀應該是“懸垂擺原理”而不是王振鐸模型的“直立桿原理”。

　　幾十年來，國內外地震學界對王振鐸模型的否定意見一直沒有停。更有近現代西方學者認為張衡地動儀之所以失傳，是因為它沒有達到科學的要求，它不是個科學的東西。馮銳說：“看到這些嚴厲的批評以后，我們才感到問題的嚴重性。”

　　歷時1年多，課題組最終確認了地動儀的工作原理應該是“懸垂擺原理”，而不是“直立桿原理”。

　　評價

　　這是一次重大跨越

　　地動儀的歷史資料，最著名的是《后漢書·張衡傳》中的記載，只有196個字。早期的復原工作都是據此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴大到《續漢書》、《后漢紀》等古代文獻，但相關文獻的總字數也不過231個。這些資料，使他們復原的史料根據更加充分。

　　在研制過程中，馮銳還采用了一些新技術、新方法，即利用洛陽地震臺接收到的現代隴西地震記錄，算出模擬的隴西歷史地震的波動效應，然后把數據輸入計算機，再控制特殊的振動臺完成洛陽地面震動過程的復現，用這種運動信號對振動臺上的復原模型進行檢驗和改進。

　　驗收組的專家們認為：新模型對4次實際地震事件已經實現了良好的驗震反應，邁出了從概念模型到科學儀器的關鍵性一步，研究工作突破了古代科學儀器復原的傳統模式，是一次重大的跨越。

　　驗收會結束后，中科院地質與地球物理所的滕吉文院士說：“地動儀是中華文明留給人類的寶貴文化遺產，各國科學家都在嘗試復原，如果我們不把這件事做好，那就是罪過。從原理上和制作過程上講，這臺復原模型符合史料記載，符合張衡的基本思想……這臺地動儀復原模型代表了現代人的認識，它在現階段是最好的。”