核心提示：大多数中国人耳熟能详的地动仪的故事诞生的时间并没有那么久远——直至1950年代，这个故事中的地动仪才被“制造”出来，并进入教科书中。直到数十年后，它被重新发现与“制造”。

大多数中国人耳熟能详的地动仪的故事诞生的时间并没有那么久远——直至1950年代，这个故事中的地动仪才被“制造”出来，并进入教科书中。直到数十年后，它被重新发现与“制造”。

一代又一代的中国学生，从老师那里听到这个生动的故事：东汉时期的科学家张衡发明了地动仪，这个地动仪像一个酒樽，内部有一个细长竖直的杆直立在正中间，地震时，这根直杆会倒向地震的方位，击落那个方位的龙首，龙口就会张开，吐出一颗铜丸，正落在下面的铜青蛙的口中，于是观察者就会判断出哪个方位发生了地震。

这个地动仪的故事被当作中国伟大科技发明的典范。但大多数学生，甚至包括讲述这个故事的老师们并不知道，他们一代一代传承下来的这个故事诞生的时间并没有那么久远——直至1950年代，这个故事中的地动仪才被“制造”出来，并进入教科书中，演变成几代人的集体记忆。

■ 王氏“地动仪”

1934 年，燕京大学研究生院历史专业的学生王振铎诞生了复原史书中记载的张衡地动仪的念头，他认真地研究了史书的记载，在1936年，画出了第一套自己复原的地动仪模型图稿。这套图纸中，他按照《后汉书·张衡传》中所说“形似酒樽”记载设计了它的外形，但对于内部结构，由于史料中只有区区196字，语意模糊，他遵从了英国地震学家米尔恩1883年《地震和地球的其他运动》一书中阐述的“悬垂摆”的结构原理。也就是从地动仪的上部垂下来一根摆，用以并判明地震方向，并控制相应机关。

1936年，王振铎在第20期《燕京学报》上发表了名为《汉张衡候风地动仪造法之推测》的文章，并手绘了一套内外结构图样做论文的配图。

毕业后的王振铎担任了国立中央博物院筹备处专门设计委员，至纯天珠，对于中国古代科技史中张衡地动仪的复原思考，不仅是他个人的爱好，同时也开始了他成长为博物馆学家和古代科技史学家的起点。

王振铎发布论文和内部结构图一年之后，1937年日本地震学家萩原尊礼也发布了他复原的张衡地动仪论文。不同于王振铎，萩原尊礼提出了直立杆原理，也就是在地动仪中间，放置一个倒立的直杆，地震时，直杆倒下，从而触发相应的机关。

中日两国在复原地动仪上的文化争论还没开始，两国之间就爆发了战事，贵州文玩，于是，孰是孰非，就没了下文。又过了两年，日本地震学家今村明恒设计的地动仪也问世了，他延用了萩原尊礼的直立杆原理，并在直杆的下面放了三个弹簧，因为了有弹簧的复位工作，其原理近似悬垂摆，但问题是，至今还没有发现东汉应用弹簧的记载。在今村明恒进行的实验中，由于直立杆的倾倒方向与地震射线方向垂直，有悖于史书对地动仪的记载，所以，他就没有做后续研究。

■ 献礼

1949年新中国成立，王振铎的新职位是文化部文物局博物馆处处长。新中国在诞生之初，为了弘扬中国古代灿烂文化，国家要求博物馆复原一批代表古代文明的器物作为陈列和宣传之用。王振铎接到的任务中，包括“四大发明”中的张衡地动仪和司南。

这一次，王振铎否定了自己1936年的设计，根据后汉书中“中有都柱”的记载并借鉴萩原尊礼的直立杆原理，用了一年时间，于1951年设计并复原出1：10比例的木质“张衡地动仪”模型。

那是一个热情沸腾的特殊年代，王振铎复原的“张衡地动仪”概念模型一问世就受到了空前关注。这一肩负着20世纪50年代的中国，对古代科技研究和中华文明推广普及任务的模型，成为新中国唯一一件“张衡地动仪”宣传模型。

1953年中国邮政发行了一套主题为“伟大的发明”的特种邮票，一共四枚，其中特7 4-1是司南、特7 4-2是张衡地动仪、特7 4-3是计里鼓车、特7 4-4是浑天仪。

接下来这尊由王振铎复制的“张衡地动仪”就被编写进入全国中小学教科书——不同于《人民画报》的是，后来历次修订的教科书中，不再提这是后人根据文献和自己的理解复原的概念模型，一代代教师和学生就这样认为课本上的图片就是当年的张衡地动仪。

王振铎也没有想到，他的一项本职工作在作为新中国献礼后，教育并激励了几代中国人，木质模型被大多数中国人误以为是不可更改的唯一模型。在中国地方性的博物馆里，王氏模型也被当作文物来仿制和收藏。不仅进入了教材，就连中国地震局也用这部复原模型做了几十年标志，直到近年才取下。

1951年复原的“张衡地动仪”还承担了发展对外友好的使命，作为中外文化交流的重要载体，它在半个多世纪的时间里，数次走出国门展出。它甚至作为人类文明的化身，被置于联合国世界知识产权组织总部，而和它并排展出的，是美国人从月球带回的岩石。

■ 否定的开始

通过各种对外宣传，外国地震学家也误认为王氏模型就是张衡地动仪的原物。从1960年代起，这个地动仪就不断地遭受到地震学界的质疑，这个模型的偏谬和失误在科学实验和理论探索的一步步深入下暴露出来。批评与否定的声音不但对着地动仪，还直冲东汉张衡而来。

从1969年开始，日、美、荷、奥等国地震学界发表了一系列的措辞严厉的论文。1972年，日本学者关野雄用计算否定了直立杆原理，接下来，荷兰的斯莱斯维克、美国人赛维于1983年也提出王氏模型不能成立，并从根本上否定了直立杆原理。

致力于中国科技史研究、并极其推崇张衡发明的英国学者李约瑟则发现了1951年模型与史书的记载不太相符。1984年，美国地震学家博尔特院士直接问过他的中国学生——从1966年邢台地震到1976年唐山地震，总是教灾区群众“倒立酒瓶子”的冯锐，“中国人是不是很能喝酒？”在得到冯锐“李白斗酒诗百篇” 答复后，大笑着说：“无怪你们的地动仪像个酒桶。”博尔特提出的问题集中在1951年模型身上：“中国目前最流行的地动仪模型工作原理模糊，模型简陋粗糙，机械磨擦大大降低了灵敏度，对地震的反应低于居民的敏感，其作用应予以质疑，而且利用铜丸的掉落方向来确定震中也是不确定的”。

在全国上下都沉浸在古代伟大发明的荣耀之中时，王振铎的老朋友、中国地震学奠基人傅承义院士当面指出了1951年模型的原理性错误。

那是1976年的一天，两位老友聊天的时候谈到了地动仪，傅承义说了一句，房梁下吊块肉都比你那个模型强。在地震学家的世界里，所有悬挂物都是天然验震器。在张衡生活的年代，人们已经习惯悬挂器物，出土文物中显示出的编磬、编钟、吊锤、纺线锤和吊桶、吊篮，还有吊肉和房檐上悬挂的鲜鱼，都会成为这种天然的验震器。

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