让张衡地动仪重新回到课本
一说起张衡地动仪，一些历史虚无主义者就喋喋不休说张衡地动仪是假的，其实古人智慧不容小觑，在千年以前就发明了世界第一台地动仪，在制作地动仪时使用了悬摆垂，里面根很粗大的铜柱,（显然就是摆锤），向周围伸出八条横杆，横杆上装置机关，这显然是连杆机构，(用来)拨动机件。但是可惜的是，张衡制造的地动仪并没有传下来。据了解，张衡发明的地震仪早在公元200年就消失了。
这么明确的道理后人没有掌握，某博物馆的王处长居然做了一个没有功效的“仿制赝品”来代替，以致后面以讹传讹，现在有人就吵吵张衡地动仪不存在，其实张衡地动仪不应当被拆除，改一下就可以了，张衡地动仪历史上是有的，后人不懂装懂，仿造了个不能用的，应当改正错误就是了，不应当随便拆除和从课本删除中国四大发明的历史精华。
重新设计地动仪，首先我们要考虑测量信号的性质，先到的是p波，考虑需要感知的灾害性地震一般7以上，人们不易感觉距离千公里，那么信号的振幅估计就是百微米左右量级，最后推动滚珠这样的位移该是5毫米的量级，所以至少要放大50倍，考虑这个设计还要符合张衡地动仪的历史资料中间的关键信息。所谓“中有都柱”实际就是中有重锤悬挂，“旁行八道“指的是有八套系统结构，对应八个方向，”施关发机”根据那时的科技水平估计是连杆机构，其牙机巧制，实际就是制造精度高，位
移放大率高，因此我们设计成两级连杆，每级放大8-10倍，以满足要求。这样技术要求就定下来了，具体要实现可以有不同方法。
下面是本人提供的一个方案。这里面的重锤是顶着的。主要考虑易于开盖维修，其实也可以改成挂着的。只要外壳结构足够结实就行。因为本文考虑的是要改造现存的各种假的地动仪。估计那些外壳都不是十分坚固。如果坚固可以挂在横盖上。
如果那个博物馆或者院校希望改造原来的废旧地动仪，让他真正有功能，可以和我联系，我的邮箱是：yangxintie@126.com。
下面这个方案这个创意也很好，虽然没有用连杆放大，但用了滚珠，滚道滚下产生的动能，撞击拨杆，吐出滚珠
下面是一个比较牵强的方案，这个方案自称复原了张衡的地动仪， 那个被复原的图显然也是没有经过集思广益，我们都知道地动仪主要扑捉P波，P波传来，悬挂重锤摆动，把他用连杆放大是最重要的，这个图上的放大量小不说，还用了钉子代替连杆，增加制造难度，和内部摩擦，而且位置那么靠上，把摆锤随着地震的位移量损失了一半，不是一个经过集思广益的方案。
顺便谈一个张衡地动仪数字化的问题，其实我们用最简单的办法，把光电鼠标固定在摆锤下端，把他的电源通过吊绳连到外电源，让他的的红外激光孔对着下面，然后把鼠标垫铺在下面，鼠标就忠实的记录了随着摆锤震动的轨迹，把这个轨迹用个小程序记录下来，设置一下报警的门限，这就是一个家庭用的简易地震仪了。大家想想一个小光电鼠标才5元钱，加上一个铁疙瘩当重锤，这个价格是多么便宜，为了做的更精密，可以把鼠标换成蓝牙连接的。那就更好了。
我们还可以让重锤微微摆动起来，成为一个傅珂摆，不仅能够守候地震，观察地球的自传。听说当月亮处于地球和太阳之间的时候，傅科摆的轨迹会迷乱，科学院还专门组织了大地固体潮汐观测团到漠河观察，但是没有报出结果，希望有兴趣的朋友们和我们一起用简单仪器观察和试验。
附件：为了大家猜想张衡地动仪结构，附上报道原文
阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，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。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。
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自杨新铁科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-1354893-1277668.html?mobile=1
收藏
