你小学学过的“张衡地动仪”,原来是王处长做的zt
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。
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。
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。
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。
1952年4月号的《人民画报》对这尊模型的成功复原进行了报道。中央人民政府文化部社会文化事业管理局的王天木,以《伟大的祖国古代科学发明地动仪》为题,用了一个整版的篇幅图文并茂地向读者讲解了地动仪的结构和工作原理——这一次王振铎既否定了自己1936年认同的悬垂摆原理,又没有继续今村明恒的弹簧复位原理,而是将悬垂摆变成了倒立的直杆。
特别值得提出的是,王天木的这篇报道清楚地写明:“可惜张衡这一重要发明早就失传了,隋朝时科学家临孝恭尚写有一部《地震铜仪经》,也未能传流下来。”在文章的最后,还用一个段落写道:“这里介绍的这个模型,是我们在1951年设计完成,主要是根据《后汉书·张衡传》的记载,及考古材料而复制的。”
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。
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。
比这种当面批评更尴尬的是,在出国展览时,由于没有合理的内部结构,也没有模仿地震的震动台,龙口中的铜丸无法吐下来。一张1988年“张衡地动仪”访问日本奈良时的照片,记录下这样的情景,中方解说在向日本观众讲解地震仪工作状况时,手持一根木棍,木棍捅一下,龙口中的铜丸才会掉到下面青蛙的口中。