方舟子：張衡的地動儀管用嗎

　　提起中國古代科學家，很多人會想到東漢大學者張衡。而提起張衡，人們馬上會想到他發明的地動儀。那個八只蛤蟆對著八條龍張嘴的復原模型是一件令人印象深刻的藝術品。張衡的發明如此深入人心，以致近年來每有大地震，總有人指責地震局：“張衡的地動儀都能預報地震，你們這些地震專家怎么這么無能？”當然，張衡的地動儀不能也不是為了預報地震，而是檢測到遠方發生的地震，既不能確定震中，也不能計算震級，比現在的地震儀差遠了。

　　地動儀早已失傳，它是否具有檢測地震的作用，也成了一個謎。100多年來，國內外不少專家根據《后漢書·張衡傳》上的簡單描述，力圖復原地動儀。我們在中學教科書上見到的那個模型圖是其中最流行的一個，是1951年由王振鐸設計的。但是所有這些復原模型沒有一個能夠真正用于檢測地震，不過是藝術品擺設。

　　2005年，中國地震局的專家宣布他們經過3年的研究，建立了新的地動儀復原模型，并第一次實現了驗震功能，通過了專家鑒定和國家驗收。他們在媒體上聲稱地動儀新模型對河北唐山、云南瀘西、越南孟藝發生的三次真實地震進行了檢驗。但是這三次地震分別發生于1976、2000和2001年，而地動儀新模型在2005年才建成，怎么可能對它們進行檢驗呢？原來地動儀檢驗的不是真實地震的發生，而是實驗室里對真實地震的模擬，實驗的時候假定這些地震發生在幾百千米之外。在該地動儀模型建成以后，中國境內每年都多次發生5級以上地震，在該地動儀的檢測范圍（實驗用的“越南孟藝地震”是4.9級），卻沒有聽說該地動儀模型檢測到哪怕一次。特別是2008年的汶川大地震，北京有震感，也沒聽說在北京展出的該地動儀模型檢測到（否則如此大事在其設計者于2010年發表的有關地動儀的論文中不會不提）。所以，該地動儀模型的驗震功能實際上并沒有經過真實地震的檢驗。

　　今人具有張衡所沒有的物理學、地震學知識和現代工藝，動用了這么多的人力、物力、精力，也還無法實現地動儀的驗震功能，不能不讓人懷疑張衡的地動儀是否管用。《后漢書·張衡傳》認為它是管用的，記載了這么一個故事：有一次地動儀的機關發動，但是人們并不覺得地在動，京師（洛陽）的學者都怪它亂報，幾天后信使來了，果然在隴西發生了地震，于是大家都佩服它的巧妙，從那以后皇帝就讓史官記載地動發生的方位。

　　但是這個記載很成問題。按《后漢書·張衡傳》所說，地動儀建成于陽嘉元年（公元132年），張衡卒于永和四年（公元139年）。在此期間，《后漢書》只記載發生過一次隴西地震，那就是永和三年（公元138年）的地震。一般認為地動儀檢測的就是這次地震。但是《后漢書·五行志》說得很清楚，這次的隴西地震在京師是有感的，破壞很嚴重，“裂城廓，室屋壞，壓殺人”，京師學者不會對地動儀的機關發動感到奇怪，與《張衡傳》的故事矛盾。可見地動儀檢測的不可能是這次地震。

　　于是地動儀新模型的設計者提出新說，認為地動儀檢測的是更早一點的另一次隴西地震，是陽嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日）的漢陽（現在的天水）地震。但是對這次地震《后漢書》并無記載，是設計者根據幾處文獻牽強附會地推理出來的。《后漢書·順帝紀》記載陽嘉三年十一月壬寅司徒劉崎、司空孔扶被免職，袁宏《后漢紀》更詳細地說是因災異被免職的，清朝學者惠棟《后漢書補注》引《魯國先賢傳》稱司空孔仲淵在陽嘉三年因地震被免職，于是設計者認為在陽嘉三年十一月壬寅發生了一次正史漏載的地震，導致兩名高官被免職。明確提到地震的《魯國先賢傳》是已失傳的晉人編寫的野史，不足為憑。事實上，《后漢書·周舉傳》提到司徒劉崎是因為旱災被免職的，而不是因為地震。

　　即便《魯國先賢傳》記載可信，那么它也沒有說地震的發生地，又如何證明就是《張衡傳》中說的隴西地震呢？地動儀新模型的設計者從張衡《四愁詩》里找依據，里面提到：“我所思兮在漢陽，欲往從之隴坂長。”便認為是在思念漢陽發生的地震。這就更莫名其妙了。《四愁詩》是一首寫相思的詩，有政治寓意，但沒有任何能夠與地震扯上關系的描述。除了“我所思兮在漢陽”，還有“我所思兮在泰山”、“我所思兮在桂林”、“我所思兮在雁門”，非要把它說成地震詩，難道在泰山、桂林、雁門也都發生過地震？其實張衡不過是用泰山、桂林、漢陽、雁門來代表東南西北罷了。

　　從地動儀建成到張衡去世，《后漢書》共記載發生過8次地震，這些地震在京師全都有感，所以都不可能是《張衡傳》說的地震。史書漏載了發生在外地的地震當然有可能，但是《張衡傳》所說的隴西地震是在京師引起轟動的社會事件，沒有留下佐證就不合常理了。所以更可能的是，那只是為了說明地動儀的神奇而編造的故事。也沒有任何記載能夠證明在張衡之后其地動儀起過作用。我們不必懷疑張衡曾經建造出一臺叫候風地動儀的儀器，但是沒有證據能夠證明，也沒有理由讓人信服地動儀曾經發揮過驗震的功能，它很可能和今人復原的那些模型一樣，僅僅是個擺設。