史上最早地震儀?|科學史上的今天:12/13

西元134年12月13日,東漢京師洛陽城南二里的靈臺(相當於天文台)突然鏗鏘一聲,傳出清脆的金屬撞擊聲,原來是「候風地動儀」上的一顆銅珠掉到下方的蟾蜍口中。當時洛陽並無地震,官員們都笑說張衡這發明不大可靠,不料幾天後驛使傳來甘肅隴西地震的消息,正是那顆銅珠所指的方位,大家這才對「候風地動儀」大為信服。

印有候風地動儀的郵票。圖片來源:wikimedia

根據《後漢書》上的這則記載,這不但是史上最早的地震量測記錄,張衡自然也成為最早發明地震儀的人。

不過,張衡的候風地動儀與設計圖都沒留傳下來。關於它的構造,僅有《後漢書》上「以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周密無際。如有地動尊則震,龍發機,吐丸而蟾蜍銜之。震聲激揚,伺者因此覺知。雖一龍發機,而七首不動,尋其方向,乃知震之所在。」的簡要描述,如今我們看到的「復原模型」其實是中國古代科技史學家王振鐸於1951年根據這一百多字,參考國外研究所發想製造出來的,既非古物,也不是候風地動儀的原貌。

那麼這個復原模型真能偵測地震嗎?說來尷尬,根本不管用!就連1976年7.8級的唐山大地震都沒能把珠子震下來。不過幾十年來,即使很多國外學者已經指出這個設計不對,兩岸的教科書卻仍刻意不予揭穿,繼續拿這個只能擺設欣賞的工藝品充當張衡的候風地動儀,以顯華夏之光。到了2005年,終於有人又重新設計了一個新版的候風地動儀,聲稱通過地震模擬器的測試,能正確偵測地震的方位。大有一雪王振鐸烏龍設計之恥、向世人證明老祖宗之智慧的意味。不過,似乎沒聽過它偵測到實際地震的報導。

回到《後漢書》的這則記載,其實文中並未載明該次地震的日期。這是後人根據它處記錄兩名官員因災異被免職,推想災異指的就是隴西地震,而將日期套過來,然而當年史書卻又沒有隴西地震的記載。因此這次測震事件是否屬實仍有疑問。

當然,也不能就此否定張衡發明候風地動儀的可能性,只不過在這整個過程中,充斥著那種基於民族情感、為了揚眉吐氣而不惜掩蓋事實的造假心態。如果我們不能誠實面對真相,就算證明我們過去在科學技術上曾領先西方,也無助於扭轉頹勢,恢復光榮吧!

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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