在《后汉书·张衡传》中有这样一段记载:

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。

这段文字记载的就是张衡的地动仪,对于今天的很多人来说,张衡的地动仪并不陌生,我们在教科书上看到过它的样子,它有八个方位,分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北,每个方位上均有龙头,龙头口中含着龙珠,每个龙头的下方都有一只蟾蜍。如果某个方位发生地震,这个方位龙头口中含着的龙珠就会掉入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。

张衡的地动仪演变成了什么(张衡的地动仪为何会从教材中删除)(1)

张衡的地动仪是中国古代伟大发明之一,它曾被编入中小学历史教科书中,成为了几代人心中的记忆。但是,2010年以后,张衡的地动仪被从教材中移除了,这是怎么回事呢?

张衡的地动仪演变成了什么(张衡的地动仪为何会从教材中删除)(2)

张衡是东汉时期杰出的天文学家、数学家、发明家和文学家。他在天文学、数学和文学方面都颇有建树。由于他的突出贡献,国际天文学联合会将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星被以他的名字命名为“张衡星”。公元132年,张衡发明了地动仪,这比西方预测地震的仪器要早1700多年,是人类历史上第一台能预测地震的仪器,是中国古代科学文明的结晶。

非常遗憾的是,张衡的地动仪在西晋末年突然消失了,据说是毁于战火。我们曾经在教科书中看到的那个地动仪,是1934年燕京大学历史专业研究生王振铎,根据《后汉书》的那段文字复制的。

张衡的地动仪演变成了什么(张衡的地动仪为何会从教材中删除)(3)

1951年,王振铎根据《后汉书》中描述地动仪“形似酒樽”,设计了“地动仪”的外形,并采用直立杆原理,按照1∶10的比例复制出了“张衡地动仪”模型。第二年4月,《人民画报》对此进行了报道。不久,这尊地动仪就被编入了全国中小学教科书中,但是却没有说明,它是根据《后汉书·张衡传》的文字记载及考古材料复制的。

这个复制版的“张衡地动仪”,在全国和世界各地的博物馆里展出,令全世界震动,中国地震局也曾用它做了几十年标志。但是,它却遭到了世界各地的地震学家的质疑。他们认为,这尊采用“直立杆原理”的地动仪简单粗陋,机械摩擦灵敏度非常低,根本无法准确预测地震。

张衡的地动仪演变成了什么(张衡的地动仪为何会从教材中删除)(4)

中国地震学的奠基人——傅承义院士也曾当面向王振铎指出,这尊地动仪的原理是错误的,还说了一句让人挺尴尬的话:“房梁下吊块肉都比你那个模型强!”

2004年8月,重新复原“张衡地动仪”的科研小组成立了,由河南博物院与中国地震台网中心合作完成。经过十个月的努力,在各方面的全力配合下,重新复原的“张衡地动仪”终于揭开了面纱。

新版地动仪不再采用“直立杆式”工作原理,而是采用“悬垂摆式”工作原理,因为在《后汉书》中有“樽则振龙机发吐丸”这八个字,清清楚楚地写明了张衡地动仪的内部结构原理。世界上第一台地震仪的发明人、英国地震学家米尔恩地震仪的“悬垂摆式”工作原理,张衡早在1800多年前就发现了。张衡的地动仪曾经启发过米尔恩,因为米尔恩是第一个将《后汉书·张衡传》翻译成英文的人,他曾经进行过大量实验来验证张衡的地动仪,并且公开宣称:“人类历史上第一个地震仪是中国的张衡发明的”。

新复制的地动仪经过连续7天168小时的强干扰实验,预测地震数据准确,没有一次失误。这个模型,得到了考古界和科技界的一致认可。

张衡的地动仪演变成了什么(张衡的地动仪为何会从教材中删除)(5)

2010年秋季,“张衡地动仪”被从历史课本中删除,人教社将把新版地动仪的知识加到教师用书中。

张衡的地动仪已经毁于战火,它究竟是怎样预测地震的?新版地动仪是否和张衡发明的地动仪一样?我们仍然无法确定。但是,科研学者千方百计复原张衡地动仪,是在向我们1800多年前祖先留下的科技文明致敬。

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