“张衡地动仪”复原亮相科技馆采用“悬垂摆原理”已具备验震功能

　　你可知道，曾经让我们引以为豪的“张衡地动仪”已经失传了1800年?然而，就在近日，成功复原的“张衡地动仪”首度亮相上海科技馆，中国地震局研究员冯锐自豪地说：“我们把概念模型还原成了科学仪器，这台地动仪已经有了真正的验震功能。”

　　地动仪1800年前已失传

　　关于地动仪的记载，最为人熟知的就是《后汉书·张衡传》中仅196个字的描述：“阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊……”然而，真正由张衡制造的地动仪，早在1800年前就失传了。现存的所有地动仪都是根据196个字复原的模型，全世界共有13种，分别来自不同的国家，且原理不同、造型各异。

　　在中国，由王振铎复原的地动仪模型深入人心。然而，这些“神似”的地动仪模型却名不副实，它不会“动”——不仅不能吐出铜珠，更无法在地震时指出方向。这个仅供人欣赏的展览品让学术界纷纷质疑。

　　“直立杆原理”难以见效

　　过去，地动仪模型的都柱是一根上粗下细的直立铜杆，只要地动仪旁边有所震动，它就会倒下，这种采用“直立杆原理”制作而成的地动仪，根本无法准确区分出地震和其他震动。而民间有“地震没地震，抬头看吊灯”的谚语，说的是高高悬垂的吊灯对地面的水平运动非常敏感，水平一动它就晃动起来了，可是当地面上下颤动时它是不动的。就是这个常识，使冯锐教授意识到原先地动仪模型制作的原理有误。在对之后收集到的231个字的古书进行仔细研读后，他认为，地动仪所采用的应该是“悬垂摆原理”而不是“直立杆原理”。

　　考古发现，在1800年前的东汉就已经有吊灯。那么，利用“悬垂摆原理”真的能解开地动仪的千古之谜吗?冯锐教授指出，作为测震仪器，悬挂物有四个优点：第一，地震时才动;第二，十分灵敏;第三，频繁晃动，很容易被人发现;第四，《后汉书》中记载，“地动摇尊”，然后“尊则震，龙机发，吐丸，蟾蜍张口衔之”，说明悬挂物观测的是水平运动。

　　对4次实际地震成功验震

　　为了验证这台根据“悬垂摆原理”制成的地动仪，是否真能“动”起来，冯锐教授利用洛阳地震台接收到的现代陇西地震记录，算出模拟的陇西地震的波动效应，然后把数据输入计算机，再控制特殊的振动台完成洛阳地面震动过程的复现，通过反复实验，最终，这台复原的地动仪对云南、四川、唐山等4次实际地震事件实现了良好的验震反应。

　　历经七年的苦心研究，终于获得了成功，如今，复原的地动仪首次来到了上海，在上海科技馆的展示厅里，它向参观者们揭开了尘封已久的历史，正如冯锐教授所说，“中华民族的古代科学并非只是一种向往，它更是一种真正的科学。”