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第四节 地震观测及其他自然科学知识
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秦汉时期，中国劳动人民在长期的生产和生活实践中，对自然界的兴趣和认识渐趋广泛，视野更加开阔。
在自然科学领域，不仅如天文、数学、地学和医学等传统学科较之前代有了较大的进步，而且也获取了地震、电磁、化学等许多新的知识。
地动仪模型
一、张衡与地动仪
中国是一个地震较多的国家。
在古代，由于人们缺乏对地球运动的了解，更由于缺乏对地震的预知和必要的防震措施，因而一次较大的地震常给生活在那里的人们带来很大的损失。
从汉代开始，人们就把地震作为“灾异”
记入各朝代史的《五行志》中。
据研究，中国两汉时期共发生了28次较大的地震，所记录下来的各次地震破坏情况有“地坼涌水”
“败坏城廓”
“山谷坼裂”
“伤害人物”
“压杀人”
等。
其中西汉宣帝本始四年（前70年）发生于中原地区的一次地震，造成6000余人死亡。
正是由于这一严峻的现实，促使人们对地震加以关注、研究。
在汉代，对中国地震学发展作出最大贡献的是张衡。
地动仪剖面图
关于张衡在自然科学方面所取得的成就，前文已几次提及。
这里，仅介绍他于东汉顺帝阳嘉元年（132年）发明的“候风地动仪”
。
这是世界上第一台观测地震方位的仪器。
《后汉书·张衡传》对这台仪器有较具体的描述。
据记载，地动仪“以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊”
。
里面的结构，主要有立于中央部位的“都柱”
（相当于一种倒立型的振摆）和它周围的“八道”
（振摆周围的八组机械装置），外面相应地设置八条口含小铜丸的龙，每个龙头下有一只张口向上的蟾蜍。
一旦发生比较强烈的地震，“都柱”
因震波的冲击失去平衡，震波从哪一个方向来，“八道”
中哪一个方向的一道就被触动，使相应的龙口张开，小铜丸就落入下面蟾蜍口里，观测的人就知道在什么时间、什么方向发生了地震。
地动仪制成后，安置于当时的都城洛阳灵台。
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