傳誦千古而又聚訟紛紜的地動(dòng)儀誕生于東漢陽(yáng)嘉元年（132），漢順帝在位期間，或許并非偶然——這位皇帝和地震頗有緣分。

陜西歷史博物館，地動(dòng)儀

當(dāng)年，安帝劉祜與宮人李氏生下劉保，并在鄧太后主持下立為太子。好景不長(zhǎng)，永寧二年（121），鄧太后一死，皇后閻姬就毒死了李氏，并威脅劉保的太子之位，此后年年都有蹊蹺的地震發(fā)生。到了延光三年（124），安帝乳母王圣等人在閻姬授意下大進(jìn)讒言，廢除劉保太子之位，是年，京師與二十三郡國(guó)大地震，史稱(chēng)為廢太子之故。

更驚人的事變發(fā)生在第二年（125），當(dāng)年春，安帝駕崩，閻皇后升級(jí)為太后，立年幼的北鄉(xiāng)侯劉懿為帝，不料劉懿命短，即位半年就死去了。閻太后秘不發(fā)喪，征召宗室王子進(jìn)京，想再找一個(gè)屬意的孩子當(dāng)傀儡皇帝。十一月丁巳，京師和十六郡國(guó)地震，正在人心惶惶，當(dāng)天夜里，中黃門(mén)孫程、王康等十九人斬殺了閻太后的親信黨羽，把被廢黜的劉保接來(lái)，在洛陽(yáng)正宮德陽(yáng)殿即皇帝位。閻家勢(shì)力被一掃而空。劉保當(dāng)時(shí)只有十歲，不過(guò)這個(gè)地震之夜的奇跡，想必會(huì)一直印在腦海中。

當(dāng)然，對(duì)于天下所有人來(lái)說(shuō)，地震總是意味著重大的政治危機(jī)和變化。在漢代人的觀念中，天地的異變與人事密切對(duì)應(yīng)，稱(chēng)為天人合一。天上日月星辰的奇異變化，和地下的地震山崩等都意味著帝國(guó)的統(tǒng)治秩序出現(xiàn)了重大的問(wèn)題，必須要通過(guò)帝王修德和朝政的改弦更張來(lái)應(yīng)對(duì)。如果說(shuō)天象的變化還只是象征性的，不受點(diǎn)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練看不懂，那么本身就能殺人毀城的地震，對(duì)人的威懾力就連三歲孩童都能了解，引起的朝野恐慌之強(qiáng)烈更是可想而知。

此時(shí)，想必小皇帝劉保乃至朝野上下都想到了一件事：這事得找人好好整個(gè)明白。

恰巧，這個(gè)時(shí)代有一個(gè)眾望所歸的人選。

順帝永建元年（126），公認(rèn)精通“天文、陰陽(yáng)、歷算”的南陽(yáng)人張衡被任命為太史令——此時(shí)司馬遷當(dāng)過(guò)的太史令已經(jīng)不管修史，變?yōu)檎乒芴煜?、歷法和其他祥瑞災(zāi)異的天文臺(tái)長(zhǎng)。官職不高，只有六百石，但地位處于天人之間，十分重要。

張衡畫(huà)像

張衡在安帝年間已當(dāng)過(guò)多年的太史令，他在天文學(xué)上的貢獻(xiàn)，比如對(duì)“渾天說(shuō)”的系統(tǒng)化改造，對(duì)于日月角直徑的測(cè)量，對(duì)于恒星表的綜合整理等等，屬于專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)范疇，一般人不懂也不敢懂——擅自學(xué)習(xí)天文可能被視為圖謀不軌。據(jù)說(shuō)渾天儀上能夠顯示日月五星在天空中的位置，靠水力推動(dòng)，其運(yùn)行完全吻合天象。朝野公認(rèn)，再?zèng)]有比張衡更適合擔(dān)任太史令的人選了。

然而鄧太后一死（121），張衡立即被調(diào)任他職，很可能是閻姬、王圣等人專(zhuān)權(quán)，生怕天象中有什么警示，被這位天學(xué)奇才發(fā)現(xiàn)，要在這個(gè)關(guān)鍵崗位上換上聽(tīng)話的自己人。到順帝即位，張衡又重為太史令，回到了靈臺(tái)，這些看上去枯燥乏味的調(diào)任記錄，卻和宮廷政治斗爭(zhēng)的風(fēng)向緊密吻合。

六年后的陽(yáng)嘉元年（132），張衡造出了一架神奇的地動(dòng)儀，或者叫“候風(fēng)地動(dòng)銅儀”。我懷疑，地動(dòng)儀可能是應(yīng)朝廷的要求打造的，屬于國(guó)家科研攻關(guān)項(xiàng)目。即便是出于張衡自己的興趣，也顯然受到了朝廷格外的重視。如上所述，找到地動(dòng)的方位，這不僅是為了救災(zāi)，也是帝國(guó)塑造和鞏固自身合法性的需要。

造地動(dòng)儀的事，不僅在《后漢書(shū)·張衡列傳》中大書(shū)特書(shū)，而且在惜墨如金的《順帝本紀(jì)》中也提到“秋七月，史官始作候風(fēng)地動(dòng)銅儀”，連月份都寫(xiě)出來(lái)了，相比較而言，更具科學(xué)意義的渾天儀根本沒(méi)有在本紀(jì)中提到，列傳中也只有寥寥一筆。除了編撰于南北朝的《后漢書(shū)》外，更早的袁宏的《后漢紀(jì)》，司馬彪《續(xù)漢書(shū)》中也有大同小異的記載，而沒(méi)有人提到渾天儀。在朝廷極為重視的情況下，關(guān)于地動(dòng)儀的幾條記載都應(yīng)當(dāng)來(lái)自于漢代的官方檔案。當(dāng)然史官所錄下的只是原始文獻(xiàn)的梗概，今天，我們只能憑借其中的兩百個(gè)字左右來(lái)推究地動(dòng)儀的本來(lái)面貌。

地動(dòng)儀有“候風(fēng)”二字，有人推斷是從風(fēng)向辨認(rèn)地震方位，純屬望文生義。如果刮大風(fēng)就能看出地震，那一年得有一小半時(shí)間發(fā)生地震，冬天北方震，夏天南方震，這顯然是荒唐的。實(shí)際上，候風(fēng)是太史令下的一個(gè)職位名，與“候日”“候星”“候晷景”等并列，有三個(gè)人的編制。這也說(shuō)明，地動(dòng)儀不在別的地方，就安置在太史令主管的、洛陽(yáng)南郊的國(guó)家天文臺(tái)——靈臺(tái)。

地動(dòng)儀是什么樣子的？《后漢書(shū)》等文獻(xiàn)中詳細(xì)描述了其大小形制：“員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文山龜鳥(niǎo)獸之形。中有都柱，傍行八道，施關(guān)發(fā)機(jī)。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍，張口承之……” 如此具體生動(dòng)，記錄下來(lái)的人顯然親眼觀察過(guò)，也在一定程度上了解其內(nèi)在構(gòu)造。

地動(dòng)儀詳解圖

《后漢書(shū)·張衡列傳》中進(jìn)一步描寫(xiě)其報(bào)告震中位置的機(jī)理：“如有地動(dòng)，尊則振龍機(jī)發(fā)吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚(yáng)，伺者因此覺(jué)知。雖一龍發(fā)機(jī)，而七首不動(dòng)，尋其方面，乃知震之所在?！彪m然說(shuō)得十分神秘，但其中部分原理不難理解：大地震動(dòng)，讓儀器中間的“都柱”往某個(gè)方向倒下，觸發(fā)龍頭中的機(jī)關(guān)，讓銅丸落在下面的蟾蜍嘴里，自然是“一龍發(fā)機(jī)而七首不動(dòng)”。這進(jìn)一步證明了地動(dòng)儀不可能是出于后世的傳說(shuō)，以漢朝一般人的知識(shí)水平和思維方式，你讓他編出能大致講通的機(jī)械原理，還不如編幾個(gè)預(yù)言地震的童謠讖緯容易。

這些描述可以捕捉張衡對(duì)地震的認(rèn)識(shí)：他發(fā)現(xiàn)了地震是由某個(gè)震動(dòng)中心向外發(fā)散的過(guò)程，其發(fā)散過(guò)程就是震動(dòng)的傳導(dǎo)過(guò)程，類(lèi)似于地下傳來(lái)某種向外推的力，如果是這樣，稍加設(shè)計(jì)后，讓都柱倒向力所來(lái)自或指向的方向并不難辦。有些人認(rèn)為，張衡不了解地震學(xué)的原理，只能根據(jù)傳統(tǒng)中國(guó)宇宙論的陰陽(yáng)氣化理論去解釋?zhuān)趺纯赡茉斐鲇杏玫膬x器來(lái)？但張衡并不需要知道板塊運(yùn)動(dòng)之類(lèi)的深層原理，只需要知道地震大致的傳播方式，就可能造出這樣的儀器。正如造出模擬天體視運(yùn)動(dòng)的渾天儀，不需要知道地球是繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的。

但實(shí)際效果如何呢？看上去很簡(jiǎn)單，一有地震就能驗(yàn)證了。陽(yáng)嘉二年（133），果然發(fā)生了一場(chǎng)地震，不過(guò)震中是在洛陽(yáng)附近，難以判斷出更具體的位置。地動(dòng)儀是否靈驗(yàn)沒(méi)法驗(yàn)證。不久之后，可能是地震余波，洛陽(yáng)出現(xiàn)了地陷，當(dāng)年，順帝戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，下詔罪己，對(duì)張衡也越發(fā)重視，他升張衡為侍中，給他以出入禁中的權(quán)限，讓他在左右服侍進(jìn)言。侍中是加官，張衡的本職工作太史令還在。

史書(shū)中記載了張衡為順帝解說(shuō)洛陽(yáng)地震的上書(shū)：“京師地震土裂，裂者威分，震者人擾也。君以靜唱，臣以動(dòng)和，威自上出，不趣于下，禮之政也。竊懼圣思厭倦，制不專(zhuān)已，思不忍割，與眾共威。威不可分，德不可共……愿陛下思惟所以稽古率舊，勿令刑德八柄，不由天子?！贝笠馐钦f(shuō)，洛陽(yáng)地震是皇帝大權(quán)旁落，政出多門(mén)所致，這當(dāng)然來(lái)自于“天人合一”的思想。當(dāng)代人對(duì)此也許會(huì)嗤之以鼻，甚至覺(jué)得有損大科學(xué)家的形象。不過(guò)從托勒密到開(kāi)普勒都是占星術(shù)士，牛頓也沉迷圣經(jīng)神學(xué)，歷史上真實(shí)的思想、觀念和信仰圖景，本就比一般科學(xué)史的概括要復(fù)雜得多。

張衡的話并非純粹理論推演，而隱隱指向順帝一朝已經(jīng)崛起的兩大勢(shì)力：外戚和宦官。外戚早已有之，不過(guò)順帝的老丈人梁商家族，將成為東漢歷史上最飛揚(yáng)跋扈的外戚勢(shì)力；至于宦官，順帝即位就是中黃門(mén)孫程、王康等十九人武裝擁立的結(jié)果，十九個(gè)閹宦全部封侯，形成史無(wú)前例的貴寵。順帝還寵信小宦官曹騰、曹節(jié)等人，他們的威勢(shì)將進(jìn)一步持續(xù)到桓靈時(shí)代。最后，曹騰的干孫子——曹操——將為漢朝劃上句號(hào)。順帝時(shí)代，正是宦官集團(tuán)從克制低調(diào)走向權(quán)傾天下的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

梁商那邊還好，此人號(hào)稱(chēng)賢明，舉薦了不少士人，他的兒子、后來(lái)毒死小皇帝的跋扈將軍梁冀還沒(méi)上臺(tái)。但宦官和士人的矛盾已經(jīng)開(kāi)始劍拔弩張。張衡當(dāng)了幾年侍中，有一次，順帝問(wèn)他天下最厭惡的是什么人，張衡剛起了個(gè)頭，意有所指，周?chē)幕鹿儆X(jué)出不對(duì)，一起瞪著他，逼張衡住口。張衡不得不東拉西扯，避開(kāi)正題。不過(guò)張衡走后，宦官們依舊怕他再在皇帝身邊說(shuō)出不該說(shuō)的話，一起大進(jìn)讒言，要把他搞下去。

但張衡滿(mǎn)足于太史令這個(gè)區(qū)區(qū)六百石的技術(shù)官員，也挑不出什么錯(cuò)處，宦官根本不易對(duì)付。到了永和元年（136），總算想方設(shè)法，明升暗降，讓順帝任命張衡為河間國(guó)相（相當(dāng)于郡守，二千石），調(diào)出了洛陽(yáng)。

這幾年中，洛陽(yáng)略有兩次地震，沒(méi)有外地的大地震發(fā)生，地動(dòng)儀也沒(méi)有辦法得到驗(yàn)證。但到了138年，情況就不一樣了。隴西發(fā)生了一次大地震?！稄埡饬袀鳌分姓f(shuō)：“嘗一龍機(jī)發(fā)而地不覺(jué)動(dòng)，京師學(xué)者咸怪其無(wú)征，后數(shù)日驛至，果地震隴西，于是皆服其妙?！钡貏?dòng)儀一舉成名，彪炳千古。

《后漢書(shū)》和《后漢紀(jì)》還寫(xiě)到：“自此以后，乃令史官記地動(dòng)所從方起?！背浞肿糇C這一次“成功”預(yù)言地震一事不虛，從傳統(tǒng)史學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講，似乎沒(méi)有理由懷疑。

但質(zhì)疑來(lái)自于科學(xué)層面。現(xiàn)代人嘗試復(fù)原地動(dòng)儀的多種模型都沒(méi)有產(chǎn)生這樣的神效。由科技史學(xué)者王振鐸所模擬，實(shí)體在唐山大地震的時(shí)候放在北京，卻半個(gè)丸子也沒(méi)有掉落。問(wèn)題出在哪里呢？?jī)H僅是因?yàn)槲覀儧](méi)找到張衡所采用的特殊構(gòu)造么？

不止如此，地動(dòng)儀還有其內(nèi)在的理論困難：一方面，人們疑惑它如何能夠區(qū)分近處較小的震動(dòng)和遠(yuǎn)處真正的地震？幾百米外一輛馬車(chē)駛過(guò)，所引起的地表震動(dòng)可能和一千里外一場(chǎng)大地震差不多。怎么能不被這些地表的近處震動(dòng)所干擾？當(dāng)然，我們可以把地動(dòng)儀造得十分穩(wěn)固，須得一定的震感時(shí)才能啟動(dòng)，不過(guò)這樣一來(lái)，所謂“龍機(jī)發(fā)而地不覺(jué)動(dòng)”的效果就沒(méi)法實(shí)現(xiàn)了。

另一方面，更根本的問(wèn)題是，地動(dòng)儀難以指明地震的方向，雖然在地震中，張衡設(shè)想的那種地震推動(dòng)力是存在的（稱(chēng)為縱波初動(dòng)），但實(shí)際的震動(dòng)并非一個(gè)單純的線性矢量，而是復(fù)雜的波動(dòng)，其具體方位必須通過(guò)將多個(gè)震動(dòng)參數(shù)代入數(shù)學(xué)方程求解，張衡時(shí)代不可能具有這樣的理論基礎(chǔ)，再天才的個(gè)人也難以彌補(bǔ)。所以在理想的情況下，即使地動(dòng)儀感知到了遠(yuǎn)處的地震而都柱倒下，很可能也不一定會(huì)觸發(fā)震中方向的龍頭機(jī)關(guān)。不過(guò)畢竟有八分之一的機(jī)會(huì)，偶然碰巧打中的可能性仍在。

在138年隴西地震中，地動(dòng)儀倒的確是可能做出這樣的成績(jī)的。那次地震，其實(shí)并非張衡傳記中所說(shuō)的“地不覺(jué)動(dòng)”，而是洛陽(yáng)也有明顯震感?！逗鬂h書(shū)·順帝紀(jì)》載，那一次“京師及金城、隴西地震，二郡山岸崩，地陷……” 在京城有明顯震感的情況下，地動(dòng)儀的都柱倒下，龍機(jī)發(fā)動(dòng)就不奇怪了。

既然洛陽(yáng)也有震感，如何能判斷震中在何處呢？隴西和金城一帶地震的烈度要大得多，再看《順帝紀(jì)》記載的朝廷救災(zāi)情況，顯然，震中一定在西方。

那一次，地動(dòng)儀可能恰好是正西方的銅丸落下，湊巧指向了隴西所在，甚至也可能是西南或者西北，這些寬泛點(diǎn)都可以算成是地震方位，反正古人自己的認(rèn)識(shí)也比較模糊，這么一看，隨機(jī)蒙對(duì)的可能性都有3/8=37.5%。

起到關(guān)鍵作用的一點(diǎn)是，地動(dòng)儀既然放置在張衡長(zhǎng)期擔(dān)任太史令的靈臺(tái)，負(fù)責(zé)觀測(cè)的人，包括靈臺(tái)的主要負(fù)責(zé)人都可能是張衡的弟子或前屬下。雖然張衡如上所述已被外放河北，但弟子和部屬們對(duì)張衡崇拜備至，如果恰好十分準(zhǔn)確自不待言，即使效果稍微有些偏差，在對(duì)朝廷的報(bào)告中也會(huì)設(shè)法遮掩，并夸大其靈效。這很可能還有現(xiàn)實(shí)的政治考慮：比如以地動(dòng)儀的靈驗(yàn)為由，上書(shū)朝廷將老師召回京師，所以更有動(dòng)力夸張渲染——反正看到實(shí)情的只有自己人。

事實(shí)上，張衡的確在第二年（139）被拜為尚書(shū)，召回京師。這可能是地動(dòng)儀的神效起了作用，也可能是和朝廷的內(nèi)部斗爭(zhēng)有關(guān)：當(dāng)年正月，中常侍張逵、蘧政、楊定等人矯詔，想扳倒梁商和曹騰一黨，結(jié)果失敗被殺。如果當(dāng)年把張衡趕出京師的是這一批人，那么他們一倒，張衡自然就可以回來(lái)。

張衡在河間任國(guó)相時(shí)整治豪族，頗有作為，但也耗盡了他的精力。他回到洛陽(yáng)后已老病纏身，他一定想再親自驗(yàn)證一下地動(dòng)儀的效用，但已經(jīng)沒(méi)有了機(jī)會(huì)。是年，張衡病逝于洛陽(yáng)。

桓帝元嘉年間（151-153），《東觀漢記》有一次大的修史活動(dòng)，補(bǔ)充了很多順帝朝的人物，張衡的傳記稿很可能是這一時(shí)期加入的。相隔十多年后，記憶早已有了偏差，加上贊揚(yáng)這位不世天才的強(qiáng)烈愿望，地動(dòng)儀指示出隴西地震的故事被大書(shū)特書(shū)，其中并不太理想的部分，比如京師其實(shí)也有震感，比如可能方位略有偏差，自然都被選擇性地忽略了，甚至還有許多夸張描述。張衡的地動(dòng)儀，就此成為不朽的神話，在科學(xué)的時(shí)代來(lái)臨后，更升級(jí)為中國(guó)科學(xué)精神的圖騰。

不過(guò)，在東漢一朝，地動(dòng)儀指示隴西地震的傳奇，更多是與帝國(guó)的現(xiàn)實(shí)困擾相關(guān)聯(lián)的?！段逍兄尽份d，隴西地震后半年，西羌二千余騎入金城寨，自此肆虐涼州。在史書(shū)作者看來(lái)，二者內(nèi)在相關(guān)。地動(dòng)儀不僅指向自然現(xiàn)象，也指向邊疆的叛亂沖突，各州郡的騷擾不寧，以及帝國(guó)命運(yùn)莫測(cè)的未來(lái)。這才是大漢朝廷如此重視這部?jī)x器的本質(zhì)所在。在理想情況下，它能夠告訴朝廷，帝國(guó)的病灶到底在哪里。

終順帝一朝，涼州各郡的羌亂沒(méi)有停止過(guò)，地震也頻繁發(fā)生，漢安二年（143）更是夸張，隴西等郡竟然發(fā)生了一百八十次地震！順帝被搞得焦頭爛額，但他自己沒(méi)法擺脫煩擾，當(dāng)年八月，這位與地震結(jié)下不解之緣的皇帝駕崩，年僅三十歲。

《三國(guó)演義》漢順帝

在這些后來(lái)的地震中，史書(shū)并沒(méi)有記載地動(dòng)儀有任何表現(xiàn)，事實(shí)上，地動(dòng)儀就此絕跡于史書(shū)。“證明”了張衡的卓越之后，它似乎已經(jīng)完成了自己的使命。從《續(xù)漢書(shū)·五行志》的記載來(lái)看，后來(lái)對(duì)地震的記載，似乎也沒(méi)有明顯改進(jìn)。甚至有大量記載，只有發(fā)生時(shí)間和“地震”二字，說(shuō)明根本不知道其方位所在！顯然，地動(dòng)儀沒(méi)有發(fā)揮任何作用，很可能基本的機(jī)械裝置也壞了。

官員們大概知道這件東西已經(jīng)失效了，不過(guò)對(duì)之前的靈驗(yàn)卻沒(méi)有人敢于質(zhì)疑：你如果不是張衡那樣的天才，有什么資格去否定？中國(guó)人很少能站在巨人的肩膀上，而往往是站在他的陰影下。

張衡死后整五十年，靈帝中平六年（189），一個(gè)對(duì)于讀者來(lái)說(shuō)應(yīng)該更熟悉的年份，東漢最后一個(gè)有實(shí)權(quán)的皇帝駕崩，宦官和外戚在火并中也同歸于盡，一個(gè)來(lái)自隴西，很可能出生在那次大地震前后的涼州軍閥控制了洛陽(yáng)。他叫董卓。董卓不懂經(jīng)濟(jì)又貪得無(wú)厭，將洛陽(yáng)的銅人、銅馬、大鐘等銅器都熔化了拿來(lái)鑄錢(qián)，據(jù)推測(cè)，地動(dòng)儀和渾天儀應(yīng)該就毀于此時(shí)。不論地動(dòng)儀是否真正起到作用，這都是中華文明的巨大損失。

但換一個(gè)角度看，也許恰因?yàn)槠錃?，具體構(gòu)造和工藝都不得而知，地動(dòng)儀的傳奇才得以一直延續(xù)下去，直到今天。我們不必再相信作為神器的地動(dòng)儀，但作為在歷史深處艱辛探索的天才的發(fā)明，作為一個(gè)古老帝國(guó)恐懼與希望的寄托，作為被無(wú)限神話又遮遮掩掩的存在，被永久銘記又早就遺忘的造物……它的復(fù)雜意蘊(yùn)或許更加耐人尋味。