大家好，今天小编就给讲一下张衡发明的世界上的第一台地动仪。
东汉时期.中国发生地震的次数是比较多的，为了测定地震方位，及时地挽救人民的生命财产，公元126年，张衡在第二次担任太史令之后，就注意掌握收集地震的情报和记录，经过多年的潜心研究，终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)，发明了世界上第一台测定地震方位的科学仪器—地动仪。利用它，不但可以知道有没有发生地震，而且可以测出地震的方向。
《后汉书·张衡列传》记载：“阳嘉元年，复造候风地动仪.以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍形八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蛛，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则振龙机发吐丸，而蟾蛤衔之。振声激扬，伺者因此觉知.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”。
根据这段记载可以知道，阳嘉元年(即公元132年)，张衡又发明了“候风地动仪”。这个地动仪是用精铜铸成的，形状像一个酒尊，直径为八尺。仪器上有一个隆起的顶盖，仪器的外部刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部有一根都柱，这根柱能够沿导轨向八个方向侧移，并以此操纵一个启(发)、闭(关)的开关。它的外部，有八条龙，一个龙头的口中都衔有一颗铜丸，在底座周围则有八只张着口的蟾蛤和龙头相对.以便随时承受从龙口中落下的铜丸。
地动仪的牙机制得非常精巧，全部装在仪器的内部，盖子盖得非常严密，连一点缝隙也没有。一旦发生了地震，地动仪就会受到振动，结果就会有一个龙嘴吐出铜丸，让它下面的蟾蜂把铜丸衔着。这时，地动仪就会发出响亮的声音，从而引起看守人员的注意。尽管有一条龙的机关受到触发，但其余七条龙则会保持不动，因此，只要知道哪一条龙受到触发，就可以知道地震来自什么方向。根据所发生的地震的事实加以验证，地动仪所指出的地震方向和地震实际发生的方向几乎一点不差。自从有了《书典》的最早记载以来，从来还没有听说过这样的仪器。
王振铎先生在《张衡候风地动仪的复原研究》一文中写道：世界上最早的地震仪是我国杰出的科学家张衡于东汉阳嘉元年在京师洛阳制成的，距今已1800多年了。地震仪的发明，早于欧洲1700多年，范哗的《后汉书》在《张衡列传》中对地动仪的记载过于精炼，使得后人在探索它的物理功能上难于究洁.近百年来，由于地震学的发展和需要，引起了中外学者对张衡的这项发明的重视和研究.大家都想通过范哗的记载将这项发明加以复原。
经过多年来的探索，才逐渐认识到它的基本构造符合物理学的原理，并证明了它与近代地震仪一样巧妙地利用了力学的惯性原理制成。地震专家们研究认为，张衡的地动仪基本上是由两部分组成：一部分是表达惯性运动的摆，(《张衡列传》叫都柱)，另一部分是设在摆的周围与仪体相接联的八个方向的八组杠杆机械，两者都装置在一座密闭的铜仪中。都柱是我国古代建筑中心柱的名称，张衡地动仪中的都柱，就是沿用这个之义。
由此可知，张衡是受到地震灾害中房倒屋塌的启示，利用不稳定平衡的原理，在仪器中央安装着一根在静止状态下能够直立的柱，如果发生了地震，由于地震波的震动，使都柱产生位移，平衡遭受破坏，就要倾倒下去。由于地震波的纵波转播较快而走在前边，而且又从大地内部传来，所以都住的基部首先受到纵波的推力而产生和震源方向相对的位移.但在都柱的顶部，还保持在原来的位置。因而造成都柱向着震源方向的倾斜状态.于是就重心偏移，平衡遭受坡坏，都柱便向着震源的方向倒下去。都柱倾倒灵敏度的高低差别，取决于都柱的高和底面直径的比值的大小。
此外，以都柱为中心而设置的八组杠杆机械，其用途是在地震时，摆由于本身惯性而与仪体发生相对的位移，失去平衡而倾斜，推开一组杠杆，使这组杠杆与仪体外部相联的龙头吐出铜丸.落入蟾蛤口中，通过击落的声响和落丸的方位来报告地震和记录地震的方向。
地动仪“外有八龙”，就是在地动仪的外部按着八个方位安装着八条龙，这不仅是仪体外部的装饰部件，也是表示地震方向和记录地震的重要措施。龙嘴衔着铜球，可以自由开合，在静止情况下，龙首衔丸不动，如果发生地震，都柱就倒进八道，推动杠杆使龙嘴张开，吐出铜丸，跌落在龙首下面蟾蛛口中。龙首下面的蟾蛛，一是起着承接铜球的作用；二是利用声音报警的八个警报装置，这种报警是通过艺术的形象和声音来表达的。《后汉书·张衡传》中说地动仪的八个蟾蛛在接受铜丸后“声音激扬”，就说明它是一个能发出响亮声音的共鸣体.
好啦，今天就给大家讲到这里。我们明天再见！
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