最早的地震仪

记录地震波的仪器称为地震仪，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性，地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线，称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应，它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震台的时间差，即时差与震中离地震台的距离成正比，离震中越远，时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离，即震中距。东汉时张衡发明的地动仪，是世界上最早的观测地震的仪器。

张衡像

东汉时期，地震频繁，据《后汉书·五行志》记载，自和帝永元四年到安帝延光四年（92～125年）的三十多年间，较大的地震就发生了26次，给人民的生命财产造成了巨大损失。为了掌握全国各地的地震动态，张衡在前人积累的地震知识基础上，经过多年研究，终于在阳嘉元年（132年）成功地制造出地动仪。

候风地动仪

《后汉书·张衡传》记载：“地动仪以精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊（酒坛）。”仪器里面，中央竖立着一根上粗下细的铜柱（相当于一种倒立型的震摆），叫做“都柱”。都柱周围有八条通道，称为“八道”，八道是与仪体相连接的八个方向的八组杠杆机械。仪体外部相应地铸有八条龙，头朝下、尾朝上，按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。每个龙头的嘴里都衔着一个小铜球，每个龙头下面均蹲着一只铜制的、昂头张口准备承接小铜球的蟾蜍。一旦发生强烈地震，都柱便因震动而失去平衡，倒向地震发生的方向，从而触动八道中的一道，使相应的那条龙嘴张开，小铜球即落入铜蟾蜍口中，发出很大声响，这样人们就会知道在什么时间什么方位发生了地震。

顺帝永和三年（138年）二月初三那天，安置在京城洛阳的地动仪，正对着西方的龙嘴突然张开，吐出了小铜球，激扬的响声，惊动了四周，人们纷纷议论，大地并没有震动，地震仪为什么会报震呢？大概是地震仪不灵吧？谁知过了没有几天，陇西（今甘肃省西部）发生地震的消息便传来了，于是人们“皆服其妙”。陇西距洛阳1000多里，地动仪能够准确地测知那里的地震，事实生动地证明了地震仪是何等的灵敏、何等的准确!

张衡创制地动仪，是世界地震学史上的一件大事，开创了人类使用科学仪器测报地震的历史，在人类同地震做斗争的历史上写下了光辉的一页。对此，长期以来中外科学家一直给予极高的评价，认为它是利用惯性原理设计制成的，能探测地震波的主冲方向。在科学技术还很落后的2世纪初能做到这一点，是极其难能可贵的。欧洲直到公元1880年才制造出地震仪，比中国晚了1700多年。