小时候曾经在课堂上读过“张衡地动仪”的章节，对于1800年前的中国人居然能遥感地震、制造浑天仪的聪明才智惊叹不已。
公元132年，张衡发明了世界是第一台地动仪，称为候风地动仪，如果当时信息传输足够发达，这一发明应该是可以拿诺贝尔奖的；“汉赋四大家”中，张衡与司马相如、班固齐名，他还是浑天说的标志人物，被后人尊为“科圣”；张衡不仅是中国的，更是世界的，鉴于他在天文学地理学和数学上的突出贡献，国际天文学联合会将月球上的一个环形山命名为“张衡环形山”，太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。他发明的浑天仪、地动仪是代表着人类科学水平在东汉时期的最高体现。
可是，几乎成为张衡代名词的地动仪的相关章节，却在2010年秋季被从历史教科书中悄然删除。这其中有着怎样的谜团和不为人知的经历？
一、失败的1951年版地动仪
有关地动仪，目前掌握的材料只有不到二百字，曾经在课本中我们曾绘声绘色地读到过的描写是这样的：“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。”
遗憾的是，张衡的地动仪早已毁于战火，并没有实物和详细原理资料流传下来，它究竟是通过何种原理来实现地震预测的，并没有人清楚。历史上对其所知甚少，只能从《后汉书·张衡传》中那寥寥百字去猜测得知：地动仪用精铜所铸，径达八尺，顶盖形如酒樽，中有大柱，有八个竖杆代有八个方位，每个方位上均有一条口含铜珠的龙，与龙相对有一只蟾蜍张口以待。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含铜珠即落入蟾蜍口中，“虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。”
虽然描述得生动形象，但是其具体造型和工作原理却一直不得而知。而我们现在看到的无论是1953年中国发行的“张衡地动仪”邮票或者是科学杂志、教科书里地动仪的照片，都不是严格意义上的张衡地动仪，而这些实物的仿制依据，依然只是《后汉书·张衡传》中的那段文字，至于其工作原理，更是无从谈起。
那么，按史料记载的触发原理，张衡发明的地动仪是否具体实际应用能力，其灵敏度和可行性到底怎样？我们在照片上常见的那个地动仪，到底是谁制造的？
他叫郑振铎。
1934年，燕京大学历史研究生在读学生王振铎动了复制地动仪的念头。他先是按照书中所说“形似酒樽，饰以篆文山龟鸟兽之形”以及龙头和金蟾的描述，设计了“地动仪”的外形，但是地动仪的内部结构，因为缺乏有力的资料支撑一直停滞不前。
在接触了英国地震学家米尔恩所著的《地震和地球的其他运动》一书后，结合《后汉书》中语焉不详的描绘，王振铎猜测地动仪工作原理应该是米尔恩提出的“倒立柱结构”，也就是用一根底部固定上部可以悬摆的主杆（即《后汉书》中所说的“都柱”），通过震动倾斜，触发其余八根副杆，由副杆激发龙口中的铜珠。
经过近二十年的反复研究，1951年，王振铎用倒立的直杆原理，复制出了1:10比例的“张衡地动仪”模型。次年4月，《人民画报》对这座复制模型进行了详细报道，图文并茂地讲解了地动仪的结构和工作原理。随着这篇文章的发表，王振铎版“张衡地动仪”随即被言之凿凿地认定为百分百复制了张衡地动仪，整个学界都惊呼“张衡地动仪”重见天日了，我们见到的这张照片，无论从外观还是结构上，就是历史上张衡制造的原物！
一时间全球轰动，整个学界都认为，1951年版“张衡地动仪”外观及结构是科学的、严谨的，是不容许一丝一毫改动的，“当年张衡就是这么想的也是这么做的。”
“1951年版张衡地动仪”也被当作“中国科学的历史卫星”，不仅进入了教材、印上了邮票、上了电视和最高级别的科学杂志，就连中国地震局也用这部复原模型做了几十年LOGO（近年已被换下）。
随后这座1951年版“张衡地动仪”被安排在联合国世界知识产权组织总部展览，与其展位相临的是美国宇航员从月球带回的岩石，可见世界学界对其的重视程度。
但是尴尬和质疑也随之而来，最为甚者，1988年，地动仪在日本展出，中方的解说员在自豪地向观众讲解地动仪原理时，因无法证明这个仪器的灵敏性，只能用手里的木棍去捅，由此来演示龙口中的铜丸掉到下面蟾蜍的口中的过程。奥地利人雷立柏在他的《张衡，科学与宗教》一文中甚至声称“对张衡地动仪的迷恋正是华夏科学停滞特点的典型表现。”
其实早在1969年开始，西方地震学领域学者就发表了一系列论文，认为1951年王振铎版地动仪的物理原理存在严重缺陷；1972年，日本人关野雄用计算机模拟法推算出“直立杆原理”在地动仪中不可能成功预测地震；1983年，荷兰的斯莱斯维克、美国人赛维、博尔特也提出王振铎理论在地震学模型上不成立，认为其“工作原理模糊，模型简陋粗糙，机械摩擦大，灵敏度不足，对地震波的感应和反应低于居民的体感，根本无视寻常震动与地震在波形和发生机制上的差异，其利用铜丸的掉落方向来确定震中位置和方向，在地震物理学上不可能实现。”
而中国的学者和科研人员，几十年间从没有用这台地动仪测试过真实的地震，中国科学院地球物理研究所名誉所长傅承义就曾当众指出王振铎地动仪在原理上的不科学性，并拍案怒道：“你根本就不懂地震，如果想感知地震，房梁下吊块肉都比你那个模型强！”
二、张衡地动仪错了？
质疑1951年版王振铎地动仪的人群中有一个叫冯锐的，是中国科学院研究生院教授。1966年邢台地震时，他还只是中国科技大学的在读研究生。当时他报名参加救灾，主要工作内容除了收集地震相关数据外，就是印发各种宣传逃生的讲义和传单。那个时候中国人对地震的防灾自救知识几乎为零，他清楚地记得传单中建议人们在室里倒立一个酒瓶，如果瓶子倒了就证明有地震。这个小技巧其实与1951年王振铎版地动仪的工作原理相同，是直立杆原理的实际应用。
随着对所学专业知识的不断深入，读到了英国地震学家米尔恩《地震和地球的其他运动》一书后，针对书中提出的“悬垂摆结构”优于直立杆结构的特点，2002年冯锐在一篇科普文章中提出了另一个防震自救的实际应用技巧：“地震没地震，抬头看吊灯”。
于是读者的问题便来了：早年是立酒瓶子，为什么现在要“看吊灯”了？冯锐一边耐心解答读者的提问，一边敏锐地感觉到了王振铎地动仪的问题也许就出在这里。王振铎仿制地动仪采用的是“直立杆原理”，就是倒立酒瓶子，而吊灯的原理则是“悬垂摆”。倒立酒瓶子的弊端是但凡接收外界震动就会倒下，另外酒瓶子倒下是随机的，没有方向的具体指向性，也就是酒瓶子只能证明发生了震动，但是无法验证地动仪的根本功能：哪个方向上的震动。
“我作为一个地震学家，一直引以为自豪的是，张衡是地震仪器的鼻祖，如果张衡的地动仪错了，我觉得会有很大的精神上的压力的。这个起码我从感情上是很难接受的。”冯锐无法接受这个现实：难道这么多年在教科书和自然科学上奉为中华经典的张衡地动仪，只是一个传说中的幻像，王振铎版地动仪也只是一个精美的摆设？更或者是张衡的地动仪确实错了？
接下来冯锐对王振铎的地动仪原理和东汉时那次发生在邢台的地震进行了实际测试，更让他难以接受的数据摆在他面前：如果想达到《后汉书》中记载的“一龙激发，而地不觉动”的灵敏度，1951年版地动仪的“都柱”要高达2米，但直径只能是1.5毫米，这种棍子显然连立都立不住。
结论可经给出了：如果当年张衡真的造出了一台能从遥远的京都测出陇西地震的地动仪，那么就只有一种可能：全世界都在质疑的号称“张衡当年就是这么做的”1951年版地动仪确实做错了，王振铎设计的地动仪的核心部件——“都柱”不合理。
三、一台真正真正能只对地震做出反应的地动仪
倒立柱原理失败，能想到的解决办法就只有1881年英国人米尔恩创立的“悬垂摆理论”。如果能用这个原理验证成功张衡地动仪，就可以推导出“悬垂摆理论”不是英国人发明的，而是1800年前的东汉张衡。
2004年8月，河南博物院与中国地震台网中心签订了合作协议，组成了课题小组，重新组织、共同复原“张衡地动仪”。
复原团队成立后，众多文史专家参与进来，与地动仪相关的文献资料渐渐丰富起来，前人大多只能依靠《后汉书》中的不足二百字，这一次在文史专家的帮助下，在《续汉书》、《后汉纪》等典籍中分别发现了相关记载，最为关键的是，《续汉书》中对张衡地动仪的描里得知，地动仪下方的金蟾其实是和地动仪主体连为一体的，并非1951年版地动仪那样，金蟾和地动仪主体是分开的两部分。
冯锐还特地去了汉代时放置地动仪的灵台密室，对当地土质的详细勘察后，冯锐发现这里的土质疏松，张衡地动仪当年如果真的测出了地震，也是因为这里疏松的土质放大了地震波的传导信号。
克服了种种困难后，利用悬垂摆原理复制的地动仪终于完成，冯锐并没有急于公布，而是进一步细化和优化这台仪器，使其只对横向震动波做出反应，过滤掉了比如重力关门、汽车驶过等震动。经过一年多的反复测试，悬垂摆原理冯锐版地动仪，终于得到了考古界和科技界的一致认可。
2009年9月中国科技馆新馆开幕，新的地动仪模型第一次与观众见面。与以往不同的是，这是一个真正可以“动起来”的地动仪，并且设置了不同的波段和强度，参观者可以亲手按下按钮，观察在不同波型下地动仪的不同反应——只有模拟地震的横波到来它才吐出铜球，其他来自纵波的震动，都无法使地动仪有任何反应，哪怕你在地动仪旁边放了个大号鞭炮。
真正能只对地震做出反应的地动仪终于成功了。
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虽然功夫不负有心人，地动仪终于成功了，但这就是张衡当年的地动仪吗？冯锐并不敢肯定：“这只可能是目前阶段，最接近的一种复原。”而当人们问到张衡的地动仪是否真的在历史上存在过，张衡真的可以早在近两千年前就熟练地掌握悬垂摆理论从而发明地动仪？冯锐谨慎地回答：“我不是科学家，也不是史学家，这个问题，我真的没法回答。”
由于历史的缺失，我们如今无法确凿地证明张衡早在1800年前就利用了悬垂摆原理研制成功了地动仪，近年来对地动仪的复制研究投入了很大的人力物力财力，也并不是一定要证明张衡地动仪的原理和真伪。张衡的难能可贵在于，能免把人们一向认为是神在惩罚众民的地震视为一种自然现象而生出预测的遥感的想法，最主要的，通过后世人不懈的努力，对自然和科学本身，生成严谨、探索、求真的敬畏之心。