河南县域经济网讯 2025年7月24日至27日,郑州大学教授李平林率河南洛阳、南阳张衡“候风地动仪”复原研究团队一行4人,驱车长途跋涉,先后到达甘肃省兰州市及临夏回族自治州永靖县,进行“候风地动仪”科普创作交流,并为进一步丰富地动仪复原研究成果进行了实地勘察,在当地学界引起热烈反响。
甘肃省地震局副局长、兰州地震研究所副所长张元生(左二)等陪同李平林教授一行考察
7月24日至25日,李平林一行先到甘肃省地震局(兰州地震研究所),为《地动仪的前世今生》科普书稿进一步优化,与该局创作组进行了深入交流探讨,甘肃省科技出版社也派代表参加。随后他们在局(所)及永靖县有关领导陪同下,现场考察勘测在刘家峡“人工地震源”附近安放新款地动仪的合适场地,明确史书记载当年张衡地动仪监测到“陇西地震”的具体位置和遗迹存留。以期为中小学生奉献一份有关“科圣”张衡的科学大餐,为张衡及其地动仪回归历史教科书提供切实证据,增强民族文化自信。
李平林教授在甘肃省地震局讲述《地动仪之问》
郑州大学教授李平林(左四)团队在甘肃省地震局
“候风地动仪”是我国东汉科学家、河南南阳人张衡于公元132年创制的世界第一台地震方位测定仪器,属古代地震观测设备。据《后汉书·张衡传》记载:公元138年2月28日,“候风地动仪”西北方向铜珠突然坠落,但京师平静如常,地动仪于是被学者质疑争议,数日后驿站才传回消息证实果然是陇西当日发生地震,众皆震服。这是人类历史上第一次有仪器监测记录的地震实证案例,比西方地震仪的出现早了1700多年。此次经联合勘察考证认为:史书所载“陇西地震”发生于东汉永和三年二月乙亥日(距今约1887年),震级约6.75级,极震区位于东汉金城郡与陇西郡交界地带,即今甘肃省永靖县西北湟水与黄河交汇区域,这里目前尚存大型滑坡遗迹,被学术界认定为当年“陇西地震”所致。
张衡画像 蒋兆和 作
据史料记载:张衡“候风地动仪”圆径八尺,形似酒尊。东汉一尺约24厘米,以此推算地动仪直径接近2米。该仪器通过机械结构探测震源方向,主体为青铜铸造,内部设有“都柱”及八组曲柄连杆传动装置,对应八个方位,分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北,八个方位环绕八条龙形构件,龙口含铜珠,下方置蟾蜍承接,利用地震波传导触发特定方向铜珠坠落。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。
然而自1875年以来,世界各国学者先后按照史书记载复原二十余款“惯性摆”地动仪模型,却均缺乏记录天然地震功能,更达不到范晔《后汉书》所述“合契若神”的效果。新中国成立后,我国科研队伍根据历史资料曾复原多个版本地动仪,其中王振铎设计的地动仪版本曾被广泛采用,成为中国地震局的标志。但其后依然因未能真正体现其科学原理,在实测中屡屡受挫而被质疑,近年来不仅被撤出教科书,还被攻击为“伪科学”,对“科圣”张衡的形象声誉和中国古代科学技术史的真实可信度造成严重损害。国外学者攻击我国史书记载纯属杜撰,原作为人类古代智慧成果在联合国日内瓦世界知识产权组织大厅陈列的中国景泰蓝地动仪模型也遭遇“撤展”。
媒体关注报道“候风地动仪”复原研究 李平林 供图
身为河南学者的李平林教授拍案而起,决心用古法复原出能够记录天然地震的张衡候风地动仪,他联系动员中国地震局、北京大学、中国科学院地质与地球物理研究所等单位专家组成团队,全身心投入地动仪复原研究。终于比照早于张衡500年的墨子“听罂(意为大腹小口的瓦器,用于城池防守)辨音”技术原理找到突破口。首先到张衡工作地洛阳灵台(东汉国家天文台)查勘,在2021年夏秋超常雨水冲开的灵台下地宫,经勘察澄清深藏近2000年的地宫结构布局,竟然精准对应中国大陆地震分布的方位特征;其次到张衡故里南阳与南阳汉文化研究会专家团队研讨,推断张衡地动仪的“候风”二字本身已经说明其运行原理,按照东汉《说文解字》记述:“候,伺望也”,“风,八风也”,“地气动”而成“风”。“候风”应为“候听八方地气动”之意,“地气动”即范晔所述的“地震”。
经国家地震局监督下的复原“候风地动仪”模拟地震数据 李平林 供图
张衡“候风地动仪”复原图(地下部分装置为候风“听罂”) 李平林 供图
此次当李平林团队到人类历史上第一次有仪器监测记录的陇西地震发生区域实地考察,已经将历史记录、现实研究、实地勘察紧密结合,构建出“候风地动仪”的科学叙事“闭环”,是完整复原“候风地动仪”,还原张衡伟大科学形象的切实行动,意义非同寻常。这一项目已经在国内学界引发广泛关注,其后续影响正在进一步“发酵”中,值得期待。(勾志彦)