您好，您所提出的问题正在研究中张衡地震仪。
我们都知道，据史书记载，我国汉代天文学家张衡在公元132年，发明了世界上第一台测定地震方位的科学仪器——候风地动仪张衡地震仪。它是世界上最早，比波斯（今伊朗）的类似发明早1100年，比欧洲早1700多年。据记载，公元138年，候风地动仪成功测报了陇西发生的一次六级以上地震。
虽然很厉害很辉煌张衡地震仪，但地动仪究竟是什么原理，内部是什么构造，至今没有统一的研究成果。可能大家会觉得很遗憾，其实也不是没有记载，南北朝时期的《器准》，隋朝的《地动铜仪经》，都有记载，可惜唐以后两书均失传了。
今人研究也很火热，影响比较大的主要有两种：直立杆式和悬垂摆式。之前小学课本上还有王振铎先生复原的直立杆式地动仪，结构简单来说就是中心树立一根都柱，这根都柱的高：直径=40：1，哪个方位地震了，就往哪个方向倒，导致龙嘴里的小球掉落进响应的蟾蜍嘴里，从而测定方向。但这都柱本身就立不稳，因而受到地动仪界学者的很多质疑。
后来，国家地震台网中心冯锐教授推翻了前者，认为是利用惯性原理，需要通过悬垂摆结构来实现测定功能。见如下各图。
为了让各位更加清晰两者的区别，下面给大家两张内部结构原理图，可以对比着看一看。第一张是王振铎复原的直立杆式，第二张是冯锐复原的悬垂摆式。当然，除此之外还有很多种想法，到底一千八百多年前，张衡是怎么做到的，有待今人继续探索。相信这一辉煌创造会在某一天揭开神秘面纱，各位加油啦！
首先需要说明的是，目前为止张衡地动仪的真品原件是不存在的。从张衡生活的东汉到现在将近两千年，张衡地动仪的原件没有能够穿越时光被保存下来也是可以理解的事。所以现在博物馆的展品应该说是仿制品，连复制品都算不上，因为并不能完全清楚张衡地动仪的工作原理。仿制者按照自己的理解去研究生成，那就不能叫作“张衡地动仪”。
张衡地动仪是否有存在的真实性？首先，《后汉书*张衡列传》里关于张衡地动仪的记载，提到“阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。”这是关于张衡所造的“侯风地动仪”的具体描述，主要描绘的是外形，非常细致。但关于地动仪的工作原理并没有详细解释，只说“牙机巧制，皆隐在尊中”。地动仪的作用效果也讲到了，“如有地动，尊则振龙机发吐丸，而蟾蜍衔之。”
《后汉书》说得很清楚，候风地动仪能感知有地震的方向，仅仅是感知。并说地震级别的大小在地动仪报警时有什么不同。如果仿制者照样画葫芦地做了一个自以为和史籍描写外形一样的仪器就说复杂了地动仪，而这个复原的地动仪在感知上有问题或是测不出震级大小，这些都要怪罪到张衡身上，这是不公平的。
史籍对张衡地动仪的记载也不是孤证。魏晋南北朝时期的几种史书都有这个记录。西晋司马彪《续汉书》、东晋袁宏《后汉纪》、南朝宋范晔《后汉书》都有关于地动仪的记载。
另外，能证明张衡地动仪存在的正是中国古代的科技发展史背景。地动仪不是凭空出现的，它存在的基础就是古代对于天、地、宇宙等概念很早就开始探索，并一步步加深了解。比如《列子》里记载的那个“杞人忧天”的故事。表面上看起来是一个战国思想家在讲一个小国的国人去忧虑那些与他无关的不切实际的事，而从侧面则正好证明了中国古代很早就有了天、地的意识并开始探索。
故事里的“杞国”是个很古老的方国，从上古三代的夏一直到战国，延绵的时间很长。杞国地处河南，国君姒姓，传说是大禹后人。故事里的杞国人担心“天地崩坠”，并为此忧虑得吃不下饭、睡不着觉。这个“天地崩坠”真的是无聊多余的担心吗？难道这里面没有地震的影子？
张衡所生活的时代已经有关于天文的探测。现存的“灵台故址”就是东汉时期的国家天文台。也许是因为天命说流行，中国古代关于天文观测、天象记录的例子非常多。
张衡自己就是曾经在东汉掌管天文的官员，他自己写过一部天文学著作《灵宪》，用以论述宇宙生成和演化的思想。他甚至能测量计算出太阳、月亮的视直径。
对于地震的研究只是张衡的研究项目之一，这个研究是建立在他精通天文学、数学的基础上。而自己制造仪器这也是张衡的强项，比如指南车、记里鼓等。与张衡同时代的崔瑗说他“数术穷天地，制作侔造化”。
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