地动仪是中国东汉时期的科学家张衡创造的传世杰作。张衡初造地动仪的时间不详，复造于汉顺帝阳嘉元年（公元132年），是世界上第一架地震仪，也是有史以来人类第一次运用科学手段来测定地震方向的器具。地动仪有八个方位，它们分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北，每个方位上均有含龙珠的龙头，在每个龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中，由此便可测出发生地震的方向。

中文名：地动仪

外文名：Seismograph

用途：掌握地震动态和大致方位

发明者：张衡

发明时间：阳嘉元年（公元132年）

记载：《后汉书·五行志》

张衡所处的汉朝东汉时代，地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载，自邓太后摄政的永初元年（107年）到汉安帝延光四年（公元125年）的十八年间，几乎年年大地震。 地震区有时大到四十二个郡国， 引起地裂山崩、房屋倒塌、江河泛滥，造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪──世界上第一架地震仪。当时利用这架仪器成功地测报了西部地区发生的一次地震，引起全国的重视。这比起西方国家用仪器记录地震的历史早一千七百多年。

汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日），地动仪的一个龙机突然发动，吐出了铜球，掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京师（洛阳）的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象，于是有人开始议论纷纷，奇怪地动仪不灵验。没过几天，陇西（今甘肃省天水地区）有人快马来报，证实那里前几天确实发生了地震，于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里，地动仪标示无误，说明它的测震灵敏度是比较高的。

但由于历史久远张衡地动仪已经失传，没有留下实物与图样只留下一些简略的文字记载。

现代以来中外很多人为复原张衡地动仪做了很多努力，在历史文献中新发掘出了一些关于张衡和他的地动仪的文字记载。

地动仪的史书记载：

【南朝】范晔

当发机铜丸落下，接着顶柱脱离都柱下落，此后其余七关不受都柱影响而“七首不动”。

大多数中国人耳熟能详的地动仪的故事诞生的时间并没有那么久远——直至1950年代，这个故事中的地动仪才被“制造”出来，并进入教科书中。直到数十年后，它被重新发现与“制造”。

一代又一代的中国学生，从老师那里听到这个生动的故事：东汉时期的科学家张衡发明了地动仪，这个地动仪像一个酒樽，内部有一个细长竖直的杆直立在正中间，地震时，这根直杆会倒向地震的方位，击落那个方位的龙首，龙口就会张开，吐出一颗铜丸，正落在下面的铜青蛙的口中，于是观察者就会判断出哪个方位发生了地震。

这个地动仪的故事被当作中国伟大科技发明的典范。但大多数学生，甚至包括讲述这个故事的老师们并不知道，他们一代一代传承下来的这个故事诞生的时间并没有那么久远——直至1950年代，这个故事中的地动仪才被“制造”出来，并进入教科书中，演变成几代人的集体记忆。

以上所谓两个关键技术也是错误的。

正确的三项。1都柱候风技术。2牙机技术，3巧制运用。

候风地动仪：衡名之。常简称为“地动仪”。候风二字具略。候风乃地动仪之原理冠名，以别同类非候风之物。此名直译白话为：“等候风来的地动仪”。隐能测风。风来作甚?此风非彼风。地动仪所候之风乃是地震带来的风。如今曰地震波是也。候来之后作甚。利用其告知者也。故候风乃是利用地震波报告地震的仪器。(古人认为气之动者为风，同时认为地下阳气破地面之阴气而出为震。可见候风之风的意思是十分明了的。)

候，约期相待曰候。伺望曰候。迎送之官曰候人。候有等待之意。本义:守望;侦察

风，气之动者为风。引申为像风一样不见不识且有感的飘移者。

伺望，有守望，察看之意。

伺 sì

观察，侦候：窥伺。伺机。伺察。伺应（ying ）（等候响应）。

震：地下阳气破地面之阴气而出。其声霹雳足以振物。地动曰地震。；然气动为风。所以候风者也。

牙机巧制：

牙机乃地动仪之敏器也。其能微致而发。又可返而复还，重达其敏。无需揭盖。外龙复衔之时，牙机即合。此甚妙也。地动仪能地不觉动而发。是由其结构而来。关连至牙机之一部，牙机联至龙首，使其口可开合。开则吐，合则衔。其机关一体，关匿于道，围于候风之轮，几乎相毗邻。巧制乃利用牙机吐丸之力为制。巧者技能精良。引吐丸之机制候风之回，使之不能反吐。以为一龙发机。此今之反馈也。旧曰“回授”。

牙，牡齿为牙。象牙。这个牡字在此有“公”的意思。又长者为牙，短者为齿。可判断，牙机之名出于此处。必有一个较长的直形物，且极易被发动。

机，触而即发为机。见上一条。

牙，像牙者，牙机，像牙者触而即发的机关。

齿，牙之短者曰齿。

巧，技能精良曰巧。凡机之巧者莫如工。故谓之巧。引申凡不拙者皆曰巧。

制，限定，约束，管束：『广韵』禁制也。又，太后临朝曰制。

回，去而复返曰回。另居于惯性，回之后必反向而至。

此还得补充一点施关发机的解释。

施关发机怎么读

关于张衡的候风地动仪的记载有“施关发机”。它应该怎么读呢?

施关发机的解释不一。但是，没有一种解释得天衣无缝。施关发机的施关究竟是什么意思，这决定了它的读音。一般施字解释为展开时，虽然也能够说得通，还是显得牵强。毕竟施关说是展开关，不大合适。因为，毕竟关是个精铜的横杆没有必要再行展开什么。于是乎只好把关和候风部件之间的缝隙定义为关间隙。这下子就说得通了。这时，施关就是展开这个关间隙。说得通不见得行得通。人家是施关发机。你是先施关，然后在发机。

那么，究竟这个施字怎么讲才合理? 合乎张衡地动仪的理? 其实施字还有一个讲法，当其读音为yi（易）时，作为“延而及之”讲。按照这个意思就可以说得通，且十分顺当。请注意，记载是“中有都柱，傍行八道，施关发机。”从头讲一遍，是“中有都柱，（内悬候风）傍行八道，（通关巧）施关发机。（候风）延而及（之）关，（则）发机。”它的白话是：“地动仪的中央有一个都柱（专有名词），柱里边有一个候风摆。都柱的周围有八条通道，里边通过有关和巧制部件之一部。当候风摆摆及关端时，即行发机。可见摆之微，发之速。不然怎么能赶在第一波时发机（波前之后即行发机），难怪合契若神。

因此，施关发机应该读作“yi（四声）关发机”。

附：

波前是一个专有名词。解释为：波在介质中传播时，某时刻刚刚开始位移的质点构成的面，称为波前。它代表某时刻波能量到达的空间位置，它是运动着的。波前与射线成正交。因此，使用射线或波前来研究波是等效的。根据波前的形状一般可以把波分为球面波、平面波，柱面波等。

地震波的波前可以理解为，下一个时刻地震波就到来了。地动仪接受纵波的水平分量的能量。第一波可以使地动仪正确反应地震源的方位。

中有都柱傍行八道施关发机的记载是说什么?

中有都柱是有都柱且都柱不会动。疑问来了，那它是怎么会候风呢? 候风部件在何处? 接下来是傍行八道。这告诉你，都柱旁开辟了八道，此乃为接口。再下来是施关发机。告诉你侯风部件在此靠近关 并且是运动到关处，推动关去发机。

这十二个字就是说地动仪是如何发机吐丸的, 并且还告诉了你是在什么地方什么结构里进行的, 应该说中有都柱不动，内有候风下探，开辟八道容关，相互接近，震时“风”动及关发机。明白这个记载的含义了吧?

■ 王氏“地动仪”

1934年，燕京大学研究生院历史专业的学生王振铎诞生了复原史书中记载的张衡地动仪的念头，他认真地研究了史书的记载，在1936年，画出了第一套自己复原的地动仪模型图稿。这套图纸中，他按照《后汉书·张衡传》中所说“形似酒樽”记载设计了它的外形，但对于内部结构，由于史料中只有区区196字，语意模糊，他遵从了英国地震学家米尔恩1883年《地震和地球的其他运动》一书中阐述的“悬垂摆”的结构原理。也就是从地动仪的上部垂下来一根摆，用以并判明地震方向，并控制相应机关。

1936年，王振铎在第20期《燕京学报》上发表了名为《汉张衡候风地动仪造法之推测》的文章，并手绘了一套内外结构图样做论文的配图。

毕业后的王振铎担任了国立中央博物院筹备处专门设计委员，对于中国古代科技史中张衡地动仪的复原思考，不仅是他个人的爱好，同时也开始了他成长为博物馆学家和古代科技史学家的起点。

王振铎发布论文和内部结构图一年之后，1937年日本地震学家萩原尊礼也发布了他复原的张衡地动仪论文。不同于王振铎，萩原尊礼提出了直立杆原理，也就是在地动仪中间，放置一个倒立的直杆，地震时，直杆倒下，从而触发相应的机关。

中日两国在复原地动仪上的文化争论还没开始，两国之间就爆发了战事，于是，孰是孰非，就没了下文。又过了两年，日本地震学家今村明恒设计的地动仪也问世了，他延用了萩原尊礼的直立杆原理，并在直杆的下面放了三个弹簧，因为了有弹簧的复位工作，其原理近似悬垂摆，但问题是，现今还没有发现东汉应用弹簧的记载。在今村明恒进行的实验中，由于直立杆的倾倒方向与地震射线方向垂直，有悖于史书对地动仪的记载，所以，他就没有做后续研究。