張衡地動儀到底長啥樣?我們翻了一百多年的歷史……

2021-02-23 中國新聞網

作者：宋宇晟

課本中的「張衡地動儀」最近成了關注的焦點。

先是有報導稱2017年投入使用的統編本初中歷史教材七年級上冊中，關於張衡地動儀的內容被刪除。隨後，人教社否認該消息，稱課本中對地動儀有專門介紹。

這引起了網友對地動儀的討論。歷史上真的存在地動儀嗎？地動儀的復原又有什麼樣的故事？

史料中的地動儀

首先，關於地動儀，歷史上確有記載，而且這樣的記載見於多部史書。

2006年，中國科學院教授馮銳等人在文章《地動儀史料和模型研究》中集納了涉及地動儀的歷史資料。

教科書中的張衡形象。

文章統計，自東漢末年到南北朝時範曄完成《後漢書》，撰寫東漢史書的共有13家，其中涉及地動儀並今天可見的史料包括司馬彪《續漢書》、袁宏《後漢紀》以及範曄《後漢書》。

這些史料中關於地動儀器形的記載大體相同。

三部書中都記載地動儀「圓徑八尺」，形似「酒尊」。東漢一尺約24釐米，以此推算，地動儀直徑接近2米。

出土的漢代酒尊形制。圖片來源：《地動儀復原模型的造型設計》截圖

關於地動儀「蓋」的記錄，三部史料基本相同，有說「合蓋隆起」，也有說「合蓋充隆」、「其蓋穹隆」。總之就是上端的蓋要隆起。

同時，書中皆載，地動儀「外有八龍首銜銅丸」，「下有蟾蜍承之」。這也就是我們經常見到的地動儀外有八條龍，每條龍下面對應一隻蟾蜍。

而關於內部構造，三書均稱，「樽中有都柱，傍行八道，施關發機」。這裡明確，地動儀的內部有「都柱」，並通過「傍行八道」觸動其中的機關，反饋地震方位。

關於地動儀長相的猜測

由於史料中的記載文字頗為簡練，且至今未發現存世的地動儀圖片，這為後世的復原工作帶來了不小難度。

也正因此，對於已復原出的地動儀來說，從不缺少爭議。

按王振鐸的考證，近代復原地動儀最早的是日本人服部一三。有記載顯示，他在1875年就對地動儀外形進行了復原。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

服部一三將地動儀設計成類似桶狀，立雕的龍頭和蟾蜍已基本符合今天人對地動儀的認知。

此後，英國地震學家米倫也嘗試了對地動儀的復原。在1883年出版的《地震及其他地動》一書中，收錄了他對地動儀的復原圖式。他的設計採用懸垂法，並將懸擺突出到儀體外端。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

而中國近代可考的對地動儀的復原，始於建築師呂彥直在1917年發表的設計圖。從圖式來看，其復原的地動儀基本與米倫所復原的式樣相同，只是對其藝術裝飾和部分結構進行了補充。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

到1936年，考古學家王振鐸已對地動儀進行復原。該復原器外形看起來更像一個瓶，「瓶」外不見全龍，只有龍頭，即便是從外觀上看，和十幾年後王振鐸重新設計復原的地動儀有較大差別。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

王振鐸自己也在此後的文章中否定了這版地動儀，並稱是「初步的嘗試」且存在「嚴重錯誤」，「主要是因襲了米倫懸擺的推斷，對倒擺認識不足，故復原成了複合懸擺」。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

1937年，日本地震學家萩原尊禮嘗試嘗試複製地動儀的內部構造，並以「近代的無定向倒擺」原理解釋儀器測震的原因。

兩年後，日本地震學家今村明恆對近代復原的地動儀進行分析，並在萩原設計的基礎上進行了進一步設計。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

不過這兩款日本專家設計的地動儀主要對內部構造進行了探索，外觀並未嚴格按照史料中記載來製作。尤其是今村明恆的設計，基本沒有一般人想像的地動儀外觀。

1951年，王振鐸基本推翻了自己1936年復原的地動儀，重新設計了一版。這次的復原作品後來被收錄到課本中，也成為了大多數人記憶中地動儀的樣子。

圖片來源：王振鐸《張衡候風地動儀的復原研究》截圖

探索從未停止

王振鐸1951年復原的地動儀採用「直立杆原理」。但這樣的復原並非完美。

《華西都市報》的報導指出，王振鐸雖然根據古籍記載復原出了地動儀的模型，但是因為模型內部結構缺乏合理性，所以其龍口中的銅丸無法吐下來，也就無法檢測地震。

這以後，專家們對於地動儀復原的探索也並未停止。

圖片來源：《地動儀的史料和模型研究》截圖

物理學家李志超1994年提出自由杆模型。王湔則借鑑了現代地震儀的垂直擺結構，設置了4個重擺錘，再通過一系列裝置觸發直立杆傾倒。

圖片來源：《地動儀復原模型的造型設計》截圖

2009年，正式開館的中國科技館新館展示了新的地動儀模型。該模型由中國科學院教授馮銳團隊復原。

觀眾可以親自動手按下按鈕，觀察在不同波型下地動儀的不同反應——只有橫波到來它才吐丸，其他來自縱波的震動，都無法使地動儀有任何反應。這意味著，類似關門、汽車過境、巨大的炮聲等都不會干擾到地動儀。

不過有報導指，學界對這一版本的模型同樣存在質疑。

馮銳及其團隊在一篇相關論文中這樣寫道，「19世紀服部一三把文字變成了猜想圖形，20世紀王振鐸把圖形變成了展覽模型」，而復原研究本身就「是一個不斷深化認識、不斷逼近歷史的過程」。


編輯：樸麗娜

責編：王珊珊


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    據悉，張衡地動儀被歷史課本刪除2017年秋天投入使用的統編本初中歷史教科書七年級上冊中，關於張衡和候風地動儀的內容，被刪除。並在2010年秋季教改出臺以後，按照教學大綱，「張衡地動儀」已不再是歷史課本中的內容。而在2017年秋天投入使用的統編本初中歷史教科書七年級上冊中，原本關於張衡和候風地動儀的內容，已被完全刪除。
  • 張衡的地動儀真的存在嗎
    地動儀的妙處在於，如果一條龍機關發動，另外的七條並不會受影響，由此可以判斷地震發生的方向。文章還記載了一次隴西地震與地動儀發作的關聯。此外，在《後漢書·順帝紀》篇章中也有「史官始作候風地動銅儀」的記載。除了範曄的《後漢書》，還有其他史書也對張衡及地動儀作了記載。通過對史料的分析，我們可以看到，張衡發明製作了地動儀是比較可信的，不過外觀和內部結構的細節並不清楚。比如，地動儀到底像哪種酒尊呢？
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    那麼這到底是怎麼一回事呢？看完這位專家給出的注釋，網友表示：刪的好！首先，我們都知道，張衡是我國漢朝時期的一位科學家，由於他所在的時代地震比較頻繁，於是他便研究出了候風地動儀，而這也是世界上的第一架地動儀。
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    //  不過，據史料記載，候風地動儀早在公元200年左右就消失殆盡。那麼，那個印刷在中國現代教材之中，讓我們對其充滿想像的「地動儀」，又是怎麼來的呢？ 實際上，歷史教材上展示的地動儀，是上世紀50年代一位叫王振鐸的古代科技史學家根據史籍復原而出的概念模型。 早在1936年，王振鐸畫出了第一套自己復原的地動儀模型圖稿，並採用「懸垂擺」的結構原理。也就是從地動儀的上部垂下來一根擺，用以判明地震方向，並控制相應機關。
  • 歷史課本刪除張衡地動儀?現存的地動儀是假的?真的已被復原!
    古代預測地震的神器地動儀和它的發明者張衡在不知不覺中退出了課本，從此與課堂無緣，這究竟是為什麼呢？張衡是我國東漢時期的天文家、發明家，開創了我國天文、地理研究的先河，他一生之中最為著名的發明物地動儀，一度是國人的驕傲。張衡發明的地動儀究竟是什麼樣子？
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    據悉，張衡地動儀被歷史課本刪除2017年秋天投入使用的統編本初中歷史教科書七年級上冊中，關於張衡和候風地動儀的內容，被刪除。絲毫不影響張衡的歷史地位。時至今日，馮銳雖復原出了更有科學邏輯、更為符合史料記載的地動儀模型，但是用他的話來說，這也僅算「我們在當前這個時代對張衡的理解」。
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    有報導稱，2017年投入使用的統編本初中歷史教材七年級上冊中，關於張衡和候風地動儀的內容被刪除。有記者向人教社求證，人教社明確回應，張衡及地動儀內容並未消失，只是教材編排上做了調整。發生了什麼事？真相到底如何？畢業多年之後你還記得多少課本中的知識？
  • 張衡的地動儀,為什麼會從歷史課本上刪除?原因很簡單真實
    張衡是發明家，也是詩人。對於天文學，地理學有著深刻的研究。他發明的地動儀是一個非常偉大的發明，在那個時代，科技落後再加上思想太過於封建，所以當地動儀橫空出世的時候，確實讓人眼前一亮。甚至當時外國人也為之感嘆。
  • 張衡地動儀被刪出教科書,因為根本測不出地震?真相到底是什麼…
    畢業多年之後，你還記得多少課本中的知識？比如說這個人，你是否還有印象？
  • 張衡是如何發明地動儀的?
    張衡與地動儀的故事 揭秘歷史上是如何測試地震的 中國官方對自然現象的研究，歷史悠久，類似「欽天監」的機構，早在秦、漢就已出現，雖說是主掌觀察天象，推算節氣，制定曆法，但像地震這樣嚴重的自然災異，也在關注其中，並有重大「科研成果」。
  • 張衡可不僅僅只發明了地動儀,他還發明了這些東西
    張衡我們大家一定都很熟悉，是我國西漢時期傑出的科學家和天文學家，提到張衡就不得不提起他那個著名的發明——地動儀。在我們兒時的歷史教材裡，地動儀可是重點之一，是印有彩頁插畫的，不過最近有媒體報導，在初中歷史教材中，已經刪除了地動儀的相關內容，引起了大量關注，一時間，地動儀是真實存在的還是被歷史神話出來的成為了人們熱議的話題。其實，張衡作為我國古代最傑出的科學家之一，他的科學成果可不僅僅只有地動儀這一項。
  • 張衡的地動儀到底有沒有用,查一查史書不就知道了嗎
    關於張衡的候風地動儀被歷史教材刪除的事，引起了不少搞教育和學歷史的人的關注。我作為一個學歷史的人，當然想蹭蹭這個熱點聊兩句。
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    地動儀，也就是用來感測周圍是否有地震發生的徵兆，那麼1900多年之前的東漢，又是什麼個情況呢？在那個遙遠的年代，張衡，究竟是憑著什麼，才發明了讓我們今天都為之震撼的地動儀。張衡便有他祖父的風範，少時，張衡就刻苦好學，對天文地理這類的東西也頗感興趣，在熟讀聖人書籍後，張衡認為讀萬卷書便要行萬裡路，這時杜甫還沒有說出這句話呢，張衡便已領悟了這個道理。16歲就背井離鄉到外地求學，在這時候，張衡主攻的還是文學方面的東西，等到了洛陽，進了當時的最高教育機構太學之後，張衡才真正接觸到天文地理以及數學方面的東西。
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