张衡的地动仪，到底是否存在？

这是我难得的一篇涉及中国古代的文章，但没写军事，也没写政治，写的是一项科技发明，而且归根结底，说的还是现代的事情。

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汉，永和三年，二月初三。

这一天，都城洛阳的那台奇怪的机器，忽然发出了一声“叮”的声响。

是那台机器上朝着西北方向的那条龙，忽然吐出了含在口里的钢珠，落在下面张口等着的铜蟾蜍嘴里。

张衡走上前去，拿起了钢珠，望向西北方，皱起了眉头。

“有地震了。”他说。

周围的人面面相觑，有人甚至嗤笑了一声。没有人有任何震感。

三天后，陇西的信使快马加鞭赶到洛阳报告：陇西地震，二郡山崩！

京城上下，无不震动。人们奔走相告：“张衡大人的那台地动仪，神了！”

王振铎复原的张衡地动仪

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这段故事，是对《后汉书·张衡传》中一段记录的扩写。

原文只有35个字，摘录如下：“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。”

“地动仪”这三个字，对于中国人而言，实在是太熟悉的一个名词。

长期以来，本文开头地动仪的这个形象，出现在我们的历史教科书里、电视里、邮票上、博物馆里，大家都已经耳熟能详。而这台仪器的意义，大家也都已经烂熟于胸：

公元132年，东汉的张衡发明了地动仪，这是人类历史上第一台能测量感知地震的仪器，比欧洲早了1700多年，是中华民族古代科技文明的结晶。

但是——至少我们所熟悉的那台地动仪，是假的。

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我们从小看到大的那个地动仪，是根据《后汉书》的那段记载复制的。复制的人，叫王振铎。

1934年，燕京大学读历史专业研究生的王振铎，在认真研究了《后汉书》的相关记载之后，诞生了想复制地动仪的念头——在公元200年前后，张衡的那台地动仪就消失了（据信是毁于战火）。

两年之后，王振铎按照书中所说“形似酒樽”的记载，设计了“地动仪”的外形，但对于内部结构，王振铎却犯了难。因为，整个《后汉书》对于“地动仪”的记载，一共只有这一段：

“以精铜铸成，员径八尺，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，覆盖周密无际。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。”

究竟是什么原理，让地动仪能感知地震，而且还能辨明方位，从龙嘴里吐出铜珠？

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，用以判明地震方向，并控制相应机关。

1949年，新中国成立，王振铎担任了文化部文物局博物馆处处长。在那个百废待兴的年代，为了树立弘扬中国古代灿烂文化，国家要求博物馆复制一批代表古代文明的器物，作为陈列和宣传之用。

王振铎自然而然想到了复制地动仪。

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。

1952年4月，《人民画报》对这尊复制的模型进行了报道。中央人民政府文化部社会文化事业管理局的王天木，以《伟大的祖国古代科学发明地动仪》为题，用了一个整版的篇幅图文并茂地向读者讲解了地动仪的结构和工作原理——请记住，是“直立杆原理”。

王氏“张衡地动仪”内部结构

王振铎复制的这款“张衡地动仪”随即被编入全国中小学教科书，但在之后历次的修订中，却略去了《人民画报》王天木的一段话：“可惜张衡这一重要发明早就失传了，隋朝时科学家临孝恭写有一部《地震铜仪经》，也未能流传下来。……这里介绍的这个模型，是我们在1951年设计完成，主要是根据《后汉书·张衡传》的记载，及考古材料而复制的。”

于是，一代代的教师和学生（包括那时候的我）都认为，课本上的图片，就是张衡当年造的地动仪。

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这个1951年复制版本的“张衡地动仪”，很快就轰动了世界。

在联合国世界知识产权组织总部，“张衡地动仪”被安排展览，和它并排展出的，是美国宇航员从月球带回的岩石。

在中国地方性的博物馆里，“1951年版张衡地动仪”也被当作文物来仿制和收藏——不仅进入了教材，就连中国地震局也用这部复原模型做了几十年标志，直到近年才取下。

最关键的是，大家一直认为，王振铎的这个“张衡地动仪”版本是不可改动的，甚至更多的人以为，张衡的地动仪，就是按照这个原理铸造的。

来自世界各地的质疑声开始响起。

事实上，从20世纪60年代起，王振铎这个版本的“张衡地动仪”，就开始不断遭受地震学界的质疑。从1969年开始，日、美、荷、奥等国地震学界发表了一系列措辞严厉的论文。

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。

1984年，美国地震学家博尔特院士更是毫不客气地指出：“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可能实现的。”

提出质疑的，还不只外国人。

1976年，作为王振铎的老朋友，中国地震学的奠基人傅承义院士当面向王振铎指出了1951年版本地动仪的原理性错误，并说了一句让人挺尴尬的话：“房梁下吊块肉都比你那个模型强！”

但这种当面批评，还不是最尴尬的。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——木棍捅一下，龙口中的铜丸才会掉到下面蟾蜍的口中。

对地动仪的怀疑开始蔓延开来，甚至扩散到了对张衡，甚至对中国古代科技的怀疑。奥地利学者雷立柏在他的《张衡，科学与宗教》一书中写道：“对张衡地动仪的迷恋正是华夏科学停滞特点的典型表现。”