大家好，今天小編就給講一下張衡發明的世界上的第一臺地動儀。
東漢時期.中國發生地震的次數是比較多的，為了測定地震方位，及時地挽救人民的生命財產，公元126年，張衡在第二次擔任太史令之後，就注意掌握收集地震的情報和記錄，經過多年的潛心研究，終於在公元132年(東漢順帝陽嘉元年)，發明了世界上第一臺測定地震方位的科學儀器—地動儀。利用它，不但可以知道有沒有發生地震，而且可以測出地震的方向。
《後漢書·張衡列傳》記載：「陽嘉元年，復造候風地動儀.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，傍形八道，施關發機。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蛛，張口承之。其牙機巧制，皆隱在尊中，覆蓋周密無際。如有地動，尊則振龍機發吐丸，而蟾蛤銜之。振聲激揚，伺者因此覺知.雖一龍發機，而七首不動，尋其方面，乃知震之所在，驗之以事，合契若神.自書典所記，未之有也」。
根據這段記載可以知道，陽嘉元年(即公元132年)，張衡又發明了「候風地動儀」。這個地動儀是用精銅鑄成的，形狀像一個酒尊，直徑為八尺。儀器上有一個隆起的頂蓋，儀器的外部刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部有一根都柱，這根柱能夠沿導軌向八個方向側移，並以此操縱一個啟(發)、閉(關)的開關。它的外部，有八條龍，一個龍頭的口中都銜有一顆銅丸，在底座周圍則有八隻張著口的蟾蛤和龍頭相對.以便隨時承受從龍口中落下的銅丸。
地動儀的牙機製得非常精巧，全部裝在儀器的內部，蓋子蓋得非常嚴密，連一點縫隙也沒有。一旦發生了地震，地動儀就會受到振動，結果就會有一個龍嘴吐出銅丸，讓它下面的蟾蜂把銅丸銜著。這時，地動儀就會發出響亮的聲音，從而引起看守人員的注意。儘管有一條龍的機關受到觸發，但其餘七條龍則會保持不動，因此，只要知道哪一條龍受到觸發，就可以知道地震來自什麼方向。根據所發生的地震的事實加以驗證，地動儀所指出的地震方向和地震實際發生的方向幾乎一點不差。自從有了《書典》的最早記載以來，從來還沒有聽說過這樣的儀器。
王振鐸先生在《張衡候風地動儀的復原研究》一文中寫道：世界上最早的地震儀是我國傑出的科學家張衡於東漢陽嘉元年在京師洛陽製成的，距今已1800多年了。地震儀的發明，早於歐洲1700多年，範譁的《後漢書》在《張衡列傳》中對地動儀的記載過於精煉，使得後人在探索它的物理功能上難於究潔.近百年來，由於地震學的發展和需要，引起了中外學者對張衡的這項發明的重視和研究.大家都想通過範譁的記載將這項發明加以復原。
經過多年來的探索，才逐漸認識到它的基本構造符合物理學的原理，並證明了它與近代地震儀一樣巧妙地利用了力學的慣性原理製成。地震專家們研究認為，張衡的地動儀基本上是由兩部分組成：一部分是表達慣性運動的擺，(《張衡列傳》叫都柱)，另一部分是設在擺的周圍與儀體相接聯的八個方向的八組槓桿機械，兩者都裝置在一座密閉的銅儀中。都柱是我國古代建築中心柱的名稱，張衡地動儀中的都柱，就是沿用這個之義。
由此可知，張衡是受到地震災害中房倒屋塌的啟示，利用不穩定平衡的原理，在儀器中央安裝著一根在靜止狀態下能夠直立的柱，如果發生了地震，由於地震波的震動，使都柱產生位移，平衡遭受破壞，就要傾倒下去。由於地震波的縱波轉播較快而走在前邊，而且又從大地內部傳來，所以都住的基部首先受到縱波的推力而產生和震源方向相對的位移.但在都柱的頂部，還保持在原來的位置。因而造成都柱向著震源方向的傾斜狀態.於是就重心偏移，平衡遭受坡壞，都柱便向著震源的方向倒下去。都柱傾倒靈敏度的高低差別，取決於都柱的高和底面直徑的比值的大小。
此外，以都柱為中心而設置的八組槓桿機械，其用途是在地震時，擺由於本身慣性而與儀體發生相對的位移，失去平衡而傾斜，推開一組槓桿，使這組槓桿與儀體外部相聯的龍頭吐出銅丸.落入蟾蛤口中，通過擊落的聲響和落丸的方位來報告地震和記錄地震的方向。
地動儀「外有八龍」，就是在地動儀的外部按著八個方位安裝著八條龍，這不僅是儀體外部的裝飾部件，也是表示地震方向和記錄地震的重要措施。龍嘴銜著銅球，可以自由開合，在靜止情況下，龍首銜丸不動，如果發生地震，都柱就倒進八道，推動槓桿使龍嘴張開，吐出銅丸，跌落在龍首下面蟾蛛口中。龍首下面的蟾蛛，一是起著承接銅球的作用；二是利用聲音報警的八個警報裝置，這種報警是通過藝術的形象和聲音來表達的。《後漢書·張衡傳》中說地動儀的八個蟾蛛在接受銅丸後「聲音激揚」，就說明它是一個能發出響亮聲音的共鳴體.
好啦，今天就給大家講到這裡。我們明天再見！