张衡的故事:地动仪

来源:百科故事网 时间:2020-11-21 属于:张衡

  • 地动仪
      公元132年,也就是张衡制成了候风仪的那一年,他又制成了地动仪。

      多年来,他一直朝思暮想做一只地动仪,能预测到地的震动,和 地震发生的方向。他设想,用一根铜柱直立地上,一般说应该是平稳的。如果发生地震,铜柱就会向震动的方向倾斜。这根铜柱称为"都柱"。他想,如果在都柱四 周装上八方的"曲杠杆",那么都柱倾斜时,倾斜方向的曲杠杆也会受到牵连。观察到某一根曲杠杆的变动,就能发觉地震发生了。按照这一设想,经过反复试验和 精工细作,一只地动仪终于制成了。

      地动仪的外壳用青铜铸成,样子像个大酒樽。"酒樽"外面,用篆文、山石、乌龟以及鸟兽的花纹装饰 着。这"酒樽"的圆径长8尺,上面圆顶铜盖,把"酒樽"牢牢罩住。"酒樽"外面的八个方向—东、东南、南、西南、西、西北、北、东北—各有一条,龙嘴里 各衔了一颗铜丸。八只龙嘴下面的地上,摆着八只铜铸的青蛙。它们个个张开口,等待着接受龙嘴里吐出的铜丸。

      张衡介绍说:

      "这八只龙嘴和里面的八根横杆有联系。如果哪个方向发生地震,都柱受震,向那一方倾斜,使那根横杆向前一冲,龙嘴跟着一张,嘴里的铜丸就落到下面青蛙的嘴里。"

      他一面说着,一面轻轻敲动一只龙头,只听"当"的一声,一颗铜丸立即落到下面的青蛙的嘴里。听的人吃了一惊,接着就都笑了起来。

      张衡接着说:

       "地的震动,情况很复杂。山崩地裂是地震,筑墙打夯也有小小的地震,车狂奔地会发颤,人脚用力蹬地也会使近处颤动起来。如果都柱太稳重,泰山崩倒它还 待着不动;如果都柱太灵敏,蹬一脚它也摇几摇。我做这些东西,是反复试验多次,做得非常精细,才能让它报告真正的地震。"

      张衡选择灵台附近一处地方,挖了一个很深的洞,一直挖到泥土底下的岩石。他说:

      "我猜想地底下是一块大岩石,各处岩石是相通的。把地动仪放在岩石上,那么远处地震,它就能感觉到;而上面有人挖泥翻土,车马奔驰,都不会惊动它。"

      张衡指挥一些人开凿地下的岩石,造了两间房子,一间放地动仪,一间供一个人坐着。他安排了几个人轮班到这里观察地动仪的动静。如有铜丸掉进蛙口中,立即报告。值班的人日夜不能间断;为了保证安静,除值班看守人员外,别的人都不许到这个房间里来。

      为了地动仪的设计、制造和安放,张衡几乎忙了一年,别人也跟着忙。到最后,地动仪无声无息地搁在地洞里,人们几乎把它忘了,只有那几个看守的人轮流来陪着它。

      在阴暗的地下室里陪着地动仪,生活是非常单调的。他们起初感到很新奇,后来就感到厌烦,对地动仪也怀疑起来了。

      "这东西到底有什么用呀?"

      公元133年4月,忽然"当"的一声,冲破了这地下室的沉寂。这声音清脆而响亮,余音久久不绝。值班人员一看是东北方的蛙嘴衔着铜丸,连忙奔出地下室,向张衡报告。

      他在路上遇到了张衡。没等他开口,张衡抢先问道:

      "铜丸掉下来了吗?"

      "掉下来了,东北方。"

      张衡进了地下室,检查了铜丸掉下的情形。

      原来,这天张衡看见门窗摇动,似乎发生了地震,所以快步来看地动仪,正好遇到值班看守的人来报告。核对一下时间,张衡发现门窗摇动的时候,正巧也是铜丸坠落的时候。

      这一次地震很轻,持续时间也不长,没有造成什么破坏。

      通过这次地震,张衡认为:第一,地动仪是有效的,能够报告地震。不过此次地震在洛阳发生,地动仪的报告并不比人的感觉早。因而地动仪的作用不明显。第二,这次东北方的铜丸掉落,说明这次地震的中心是在洛阳东北方。这个问题,地动仪还是起了作用的。

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