中国在地震理论方面虽然并没有占领先的地位,但是地震仪的鼻祖则是出在中国,这一点是无可置疑的。这是卓越的数学家兼天文学家、地理学家张衡(公元78—139年)的贡献。
——英·李约瑟·《中国科学技术史》
我国古代的地震记载我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间的交接处,受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压,地震断裂带发育十分活跃,自古以来就是一个地震多发的国家。
几千年来,我们的祖先与地震灾害进行了顽强的斗争,并留下了历史悠久而又丰富的地震记录。我国历史上关于地震的记载,最早见于《竹书纪年》,其中一处提到“夏帝发七年(公元前1831年)陡泰山震。”是说夏朝有一个帝王叫“发”,在他即位的第七年,登临山东泰山时,正好泰山发生了地震。另一处提到“夏桀十年……夜中星陨如雨,地震,伊洛竭。”是说有一个名叫桀的帝王,在他即位第十年(公元前1809年)某一天的夜里,天上的流星像下雨一般落下来,河南西部发生了地震,震后伊河和洛河里的水都干涸了。这两次地震距离今天都3800多年了,它不仅是我国,也是世界上最早的地震记载。
元朝 公元1303年 山西赵城大地震
记载地震的碑刻
另外,《通鉴外记》载:“周文王立国八年(公元前1177年),岁六月,文王寝疾五日,而地动东西南北,不出郊圻。”至于描述得最详细的地震则是公元前780年陕西岐山的大地震。据《史记·周本纪》记载:“幽王二年,西周(指镐京)、三川(指泾水、渭水、洛水)皆震,山崩川竭。”《诗经·小雅》这样描写这次地震:“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山塚崒崩。高岸为谷,深谷为陵。”大约从殷代开始,就设有史官,专门负责编辑记录国家大事。历代王朝的统治者迷信地震是天诫,关系到王朝的盛衰,所以史官都将地震作为灾异大事记录下来。
明朝 公元1556年
陕西华县大地震受灾地区辐射图
《明史》对这次地震记载为: “(嘉靖)三十四年十二月壬寅,山西、陕西、河南同时地震,声如雷。渭南、华州、朝邑、三原、蒲州等处尤甚。”在这一天在渭南大地,地动山摇。据后世测算地震级别高达8级以上,而且因为发生在冬季夜晚,大部分的人都在家冬眠睡觉,因此,最后造成极大的损失。
华县大地震受灾地区辐射图
当时《明史》记载:“官吏、军民压死八十三万有奇”,也就是直接被压死的达到83万人,而受伤的无家可归的不计其数。受到严重破坏的地方达到101个县之多,震中区达到2700平方公里。而且地震后余震不断,整整持续了3年,到了第5年才慢慢开始平息。这次大地震是中国古代历史上最为惨重的地震,西北关中几乎毁之一旦,死亡人数是后世地震死亡人数的数倍。
华县地震后嘉靖皇帝的“罪己诏”
嘉靖王朝,外有倭寇,蒙古边患,而内有陕西华县大地震,当时灾民遍地,很多都逃荒到了京城。而此时的嘉靖皇帝却是一个只知道炼丹,修仙,几十年不上朝的君主。因此,灾后救援很是不利,这次地震对大明王朝的损失可谓是空前的,也是造成嘉靖时期财政危机的主要原因。这次地震也载入史册,成为中华民族历史上最凄惨的一刻。
明朝部分年代财政支出表
嘉靖三十一年,赈灾救济资金只有6.1万两,仅占总支出的0.49%
清朝公元1695年 山西临汾大地震 地震遗址
《春秋》、《国语》、《左传》等先秦古籍中都有关于地震的记述,保存了不少古老的地震记录。从汉代开始,地震作为灾异记入各断代史的“五行志”中。在我国3000多年的历史资料中,记载的地震至少有近万次,其中破坏性地震近3000次,8级以上特大地震约18次,这些记载的时间之久远,内容之详尽,都是举世无双的,是世界上最悠久,最完整的地震历史资料。两汉时期在中国历史上是一个自然灾害的群发期,一些学者将其称为“两汉宇宙期”,其重要特征之一就是地震频率明显增加。
公元126年,张衡从公车司马令的职位上又重新调回太史令,继续掌管天文、历法等事务。面对频繁的地震灾害给劳动人民带来的灾难,他深感痛心,他感到,只有探索揭示地震的成因及规律,准确掌握地震发生的时间,才能减少人民生命财产的损失。于是,他将大量的精力转向了对地震的研究。经过多年不懈的努力钻研,顺帝阳嘉元年(公元132年)七月,世界上第一架测定地震的仪器——地动仪诞生了。《后汉书·张衡传》载:阳嘉元年,复造候风地动仪。以精铜铸成,圆径八尺,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。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。
根据这段记载我们可以知道,地动仪是用精铜铸造而成,其形状像一个酒尊,酒尊的直径为八尺(汉代的一尺约等于现在的23厘米),上面有一个隆起的顶盖,酒尊四周的表面上装饰有篆书文字以及山、龟、鸟、兽形状的图案。内部的中间有一根“都柱”,“都柱”的周围有八条关道,每条关道内都设计有一个可以操纵触发的机关。它的外部有八条龙,分别朝向不同的方位,每条龙的嘴里衔着一颗铜丸。每条龙头的下面均有一只蟾蜍,张着嘴巴,以便随时能衔接住龙口中落下的铜丸。地动仪的机关设计得非常精密巧妙,全部隐藏在尊的内部,尊的四周覆盖的非常严密,连一点缝隙也没有。如果发生了地震,尊就会受到震动,并触发机关,龙就会吐出口中的铜丸,并落入下面蟾蜍的嘴里,发出响亮的声音,看守人员也因此就会发觉。虽然一条龙的机关被触发了,但另外的七条龙却仍然保持不动。只要找到哪条龙吐出了铜丸,就可以知道地震发生于什么方向。
根据地震事实对地动仪进行验证,完全符合实际情况,就像神灵一样的灵验。在史书的记载中,从来没有过这样的仪器。地动仪发明后,经受住了事实的考验。《后汉书·张衡传》又载:尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征。后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。这次地震发生于顺帝阳嘉三年(公元134年12月13日)十一月壬寅。当时,地动仪的一条龙吐出了铜丸,但洛阳的人们却感觉不到地震的发生,议论纷纷,怀疑地动仪的准确性。过了几天,驿马送来了报告,果然是陇西(今甘肃省东南部)地区发生了地震,于是,大家都十分佩服地动仪的神妙。陇西距离洛阳一千多里,从洛阳没有震感的情况分析,地动仪能够测出的最低震级为3级左右,这说明地动仪是相当灵敏的。在当时的科技条件下,这是一个十分了不起的成就,令世人惊叹,它遥遥领先于世界上任何一个国家。从此人类使用科学技术远距离测量地震的历史翻开了新的一页。
张衡发明的地动仪是人类历史上的首创,开创了地震科学的新纪元,张衡也成为人类从事地震科学研究的先驱和世界公认的地震学鼻祖。这一发明创造,比欧洲早1700多年。英国著名科技史专家李约瑟在《中国科学技术史》中说到:“中国在地震理论方面虽然并没有占领先的地位,但是地震仪的鼻祖则是出在中国,这一点是无可置疑的。这是卓越的数学家兼天文学家、地理学家张衡(公元78—139年)的贡献。不少现代的西方地震学家如米尔恩、西伯格和贝尔拉格等都曾坦率地承认张衡在这一方面的巨大功绩。”
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张衡博物馆官方微信(微信号:nyszhbwg)


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