三十多年二十六次大震
公元92年,东汉和帝永元四年。都城洛阳(今河南洛阳一带)的朝廷,从这一年起,要不断面对一个麻烦:地动。
从这一年算起,到安帝延光四年(公元125年),三十多年里,大地震一连发生了二十六次。有时震区大到几十个郡,地裂山崩,房屋倒塌,江河泛滥。百姓家破人亡,朝廷也跟着手忙脚乱。
朝廷自然要救。可救灾的前提,是先知道灾在哪,有多重。这一步,偏偏最难。
洛阳是都城,天下的军政大事都要送到这里。地方上出了灾,也不例外。天下的郡多,路又远,消息只能靠人骑马,一站接一站送进洛阳。地裂山崩的地方,道路断了,驿马也过不去。设想一个郡夜里遭了地动,天亮后急报才上路,驿马换了一匹又一匹,进了洛阳还要层层上呈。等朝廷定下赈济的办法,灾民不知又熬过了几顿饿。
更难的是,报信的人只说得清自己那一处。哪边震得重,哪边只是波及,朝廷要等各路消息凑齐,才拼得出全貌。消息晚到一步,该救的人就多挨一阵。
这样的事,三十多年里重复了又重复。每一回,都是灾情走在救援前头。
张衡的一桩心事
到了这时,洛阳城里有个人,对这事格外上心。他叫张衡。
张衡是东汉的通才。他写过天文著作《灵宪》,看出月亮的光其实是日光反射来的。他造过靠漏水转动的浑天仪,能比较准确地演示天象。
天上的事,他有浑天仪可演示。地下的事,却没有一件仪器可倚靠。这个缺口,他看在眼里。
东汉地震多,他对地震有不少亲身体验,知道震后最怕的就是消息迟、方向乱。为了弄清各地的地震动态,他下了长年的功夫,又把造浑天仪攒下的手艺,转用到这件新事上。
从前遇上地动,全凭人嘴来报。人嘴有快慢,有详略,却从没有一件东西能自己开口。他心里琢磨:“星辰运行,尚可推算。地下的动静,能不能让一件器物替人先说出来?”
他把要办的事拆开来想:得能辨出方向,得能自己出声,还得让守在一旁的人一听就懂。
阳嘉元年的铜器
这个念头,在他心里转了很多年。公元132年,阳嘉元年,洛阳城中,一件铜器造成了。它的名字叫候风地动仪。
此前,朝廷遇上地动,只能等驿马。这一回,铜器要抢在驿马前头开口。
这件铜器,用精铜铸成,直径八尺,盖子隆起,形似酒尊。外壁刻着篆文,还有山、龟、鸟、兽的图样。尊的四周立着八条龙,分守八个方位,每条龙口中衔着一颗铜丸。每条龙的下方,蹲着一只铜蟾蜍,昂头张口,正对龙嘴。
八个方位,正是东、东南、南、西南、西、西北、北、东北。有了方向,救援便知道该先往哪边去。
最奇的是里头。机关巧妙,全藏在尊腹之中,盖子合得严丝合缝,外人什么也瞧不见。
按张衡的设想,哪个方向有地动,那一边的龙就松口吐丸,铜丸正落进蟾蜍嘴里,当的一声大响。其余七条龙,纹丝不动。守在旁边的人听见响,再看哪条龙空了口,就知道震在哪一方。
围观的人看了,不免嘀咕:这铜疙瘩,真能知道千里之外的事?
仪器造成,放在洛阳。张衡自己也清楚,铜器好看不顶用,要经得起事实检验。可它灵不灵,光看铜龙铜蟾说不明白,得等一场真正的地动来回答。什么时候来,谁也不知道。
铜龙立在洛阳城
候风地动仪立在洛阳,一立就是好几年。春去秋来,铜龙铜蟾安安静静,龙口里的铜丸一颗也没掉过。
最初来看的人不少,都想瞧瞧它怎么显灵。看来看去,什么动静也没有,兴致渐渐淡了。有人撇着嘴说:“铜疙瘩罢了,摆着好看。”
守仪的人却一刻不敢松懈。铜丸一落,当的一声,必须有人在旁听见,还得记下是哪一天。夜里也有人轮着守,生怕一声响动,没人听见。旁人看了,难免觉得好笑:守着一件不响的铜器,守什么呢?
张衡隔些日子便来看一回,伸手试试龙口,又退后几步,端详那严丝合缝的盖子。在他看来,仪器安静并不是坏事。洛阳无事,它就不响;若是平白无故乱响,那才是废物。
可话说回来,一件从没响过的仪器,谁敢保证它一响就准?这话没人当面讲,却在不少人心里转。张衡心里有数:机关巧不巧,自己说了不算,得天下真有一处动起来,让事实开口。
他只能等。
一声脆响
后来流传着这样一个故事。有一天,仪器响了。
当的一声,脆亮亮,传出老远。守仪的人一个激灵,奔到近前细看:八条龙里,有一条的嘴空了,铜丸落进下面的蟾蜍口中,还在打转。其余七条龙,铜丸稳稳含在口里。
再看那条空口的龙,正朝着西方。
守仪的人围着仪器转了一圈,连盖缝都查了一遍:盖得严严实实,机关没人动过。这么大一声响,总得有个说法。
他们不敢怠慢,一面守住仪器,一面急忙上报。可消息传开,洛阳城里一片疑惑。因为没有一个人觉得地动。
房梁没晃,瓦片没掉,水缸里的水纹丝不起。街上的人照旧赶路,市上的买卖照旧吆喝,平静得像什么也没发生。
有人低声问:“西边?西边出了什么事?”没人答得上来。西边路远,山高水长,真有动静,也不是一时半刻能传到的。
可铜丸分明落了,蟾蜍口里还响着余音。
满城的疑问
消息一传开,议论就来了。
有人说:“洛阳没动,它倒先叫唤起来,八成是机关出了毛病。”
有人说:“西边那么远,真有地动,咱们坐在这儿,凭什么先知道?”
还有人干脆笑出声:“早说过,铜疙瘩罢了。”
也有谨慎的人说:“灵不灵,不是咱们说了算,且等几天。”可这话淹在一片讥笑声里,没人理会。
这些话,一句句传到张衡耳中。他没有急着争辩。空口无凭,辩得再多,也不如一匹快马带回来的消息。就连守仪的人,嘴上不说,心里也打起了鼓。
张衡只吩咐了一句:“把日子记下来,等着。”
于是洛阳城里多了一桩怪事。一件铜器说西方出了事,满城的人却说它错了,谁也拿不出凭据。能做裁判的,只有路上的驿马。
可驿马在哪里?又会带来什么消息?铜龙张着空口,仍旧对着西方,等着。
驿马踏尘而来
故事接着说,过了几天,洛阳西门外尘土飞扬。一匹快马冲进城来,马上是驿使,满脸风沙,嘴唇干裂。
守仪的人迎上去。驿使翻身下马,话还没喘匀,先报出一个消息:陇西(今甘肃东南部一带)地动了。
这一句,像块石头砸进水里。
围观的人愣住了。几天前笑得最响的那几位,一下子闭了嘴。陇西路途遥远,洛阳城里连一片瓦都没晃,铜龙却先知道了。两下里一对日子,据说铜丸落下的那天,陇西正是地动。
有人喃喃道:“一条龙动,七条龙不动……”
旁边的人接上:“动的那条,正冲着西边。”
没人再提“铜疙瘩”三个字。消息传出去,见到仪器的人无不叹服,满城都在说这件事。
张衡赶来了。他没有大笑,也没有得意。他走到仪器前,把蟾蜍口里的铜丸取出来,放回龙口,又轻轻合好盖子。
守仪的人忍不住问:“先生早料到了?”
张衡摇摇头:“我只知道它该动,不知道它真会动。如今事实开了口,我才放心。”
这一夜,守仪的人睡得格外踏实。他们守的不是一件铜器,是一双替远方看路的眼睛。
铜龙不见了
可风光没能一直持续下去。
地动仪在洛阳立了几年。公元139年,张衡去世。从此,这件铜器渐渐没了下落。
是毁于战乱,是被熔作铜料,还是埋在了哪片土下?没人说得清。
留下来的,只剩些零零碎碎的线索:它有多大,是什么模样,立着八条龙、蹲着蟾蜍,机关藏在尊腹里,还有陇西那个一代代传下来的故事。可铜龙肚子里的机关到底怎么转,成了一道解不开的谜。
东西丢了,图纸没有,工匠不在。后来的人想看一眼它的真样子,只能攥着这些零星线索,一遍遍琢磨,一遍遍动手去试。
谁来还原那条龙
1951年,王振铎做出了一件复原模型。那是他对这件仪器的理解。模型立起来,龙盘蟾伏,威风十足,不少人心里的地动仪,就是这副模样。
可好看是一回事,管不管用是另一回事。
冯锐等人看过之后指出:模型里的直立杆,原理站不住脚,真遇上地震,它验不出来。
冯锐没有只挑毛病,他另提了一条路:悬垂摆原理。机关像一根挂起来的摆,地一动,摆先晃,再带动龙口。
1994年,物理学家李志超又拿出自由杆模型。
各家有各家的算法,各家有各家的图纸,可谁也拿不出真正的铜器来对证。争论就这样一年年续下去。
还有一层得说清。就算有朝一日复原成了,它也不是现代意义上的地震仪。它无法记录地震是几时发生的,更无法记录震级。它能做的,是在远方地动时,让一条龙张口,指个大致的方向。
这话听着有些泄气,细想却更见分量。那个年代,没有电,没有仪表,一个人想知道远方出了什么事,只能靠一匹快马。张衡想让人早一步知道。
铜龙沉默了,争论还在,造它的人早已远去。可张衡抬头望的,从来不只是脚下的大地。他还造过一座靠漏水带动转的浑天仪,能比较准确地演示天象。他还看出,月亮自己并不发光,月光是日光反射来的。
一个人,怎么会又看地、又看天?那座靠滴水转动的天象仪,又是怎么回事?