“地動儀”本來只是一個科技史名詞,但近幾年來引起了不少爭論。
《后漢書·張衡列傳》記載張衡于東漢陽嘉元年(公元132年)制造了一部地動儀,并且詳細描述了其大小形制?!逗鬂h書》中進一步描寫了其報告震中位置的機理:“如有地動,尊則振龍機發(fā)吐丸,而蟾蜍銜之……雖一龍發(fā)機,而七首不動,尋其方面,乃知震之所在。”其基本原理就是:大地震動讓儀器中間的“都柱”往某個方向倒下,觸發(fā)龍頭中的機關,讓銅丸落在下面的蟾蜍嘴里。這進一步證明了地動儀不可能是后世的演繹。
由此可以進一步捕捉張衡的思路:地震是由某個震動中心向外擴散的震動,類似于地下傳來某種外推的波動。如果是這樣,稍加設計后,讓都柱倒向力所來或指向的方向并不難辦。張衡只需要知道地震大致的傳播方式,就可能造出這樣的儀器。
不過,從19世紀以來,現(xiàn)代人嘗試復原地動儀的多種模型都沒有使其發(fā)揮作用。地動儀還有其內在的理論困難,它難以區(qū)分近處較小的震動和遠處真正的地震。地動儀還難以指明震中,在理想的情況下,即使地動儀感知到了遠處的地震而都柱倒下,很可能也不會觸發(fā)對應震中方向的龍頭機關。
地動儀發(fā)明后,《后漢書》中記載了多次地震,絕大多數(shù)都波及京都(雒陽)。在京城有明顯震感的情況下,地動儀發(fā)動就不奇怪了。至于的確指向隴西,可能是出于湊巧隴西相對于雒陽的正西方位銅丸落下,也可能是西南或者西北,寬泛點都可以算成是地震方位。
進一步推測,地動儀應該是放置于張衡長期擔任太史令(天文臺長)的靈臺,在一旁觀測的人很可能是張衡的弟子或前屬下。弟子們對老師崇拜備至,當然會進一步對外宣揚地動儀的靈效。
在東漢剩下的五十年歲月里,地動儀仍然放在靈臺,但沒有任何的記載。東漢滅亡后,地動儀就此失傳。
摘自2018年《南方周末》