近日,關於「張衡候風地動儀被歷史課本刪除」的新聞再次成為人們熱議的話題,有評論認為課本上關於張衡地動儀的宣傳並不符合實際,因此刪除體現了實事求是的科學態度,是一種進步。不過人教社的回應則是並未刪除,只是做了調整而已。
張衡的候風地動儀從未有過出土,現有的一些模型都是後人根據文獻的描述而「復原」的,最早進行復原工作的的是日本人服部一三,他在1875年就設計過復原圖,此後英國地震學家米倫(或譯作米爾恩)、中國學者呂彥直及王振鐸、馮銳等都嘗試過復原工作。不過最為人熟知的是王振鐸的設計,也就是寫入歷史課本的那個模型,不過在遭到眾多質疑後,這個設計恐怕也將成為歷史。
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王振鐸復原的張衡候風地動儀
總的說來,無論學界還是普通民眾,相信張衡曾成功製造出地動儀的人還是占大多數的,即便他們之間有爭論,也只是對於設計原理的爭論及是否如實的還原且驗之有效。不過,無論歷史上還是今天,總還是有些人對張衡的地動儀保持懷疑,他們懷疑這個地動儀的真實性,或是否能測驗地震,這樣的懷疑論者包括南宋的周密、清代的何琇、及今人方舟子等。
周密是南宋末年有名的詞人和文學家,著述頗豐,較為有名的有《武林舊事》、《齊東野語》、《草窗舊事》、《雲煙過眼錄》、《絕妙好詞》等等。在筆記體史學著作《齊東野語》中,就有對張衡候風地動儀的質疑。他認為,既然渾天儀和地動儀都是張衡發明的,那為何渾天儀保留了下來而地動儀卻消失了?也許他的言下之意就是質疑地動儀並無驗證地震的功能,在實際生活中沒用處而被淘汰了。
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日本人服部一三等復原的張衡地動儀
他說:「若地震則出於不測,蓋陰陽相薄使然;亦猶人之一身,血氣或有順逆,因而肉瞤動耳。氣之所至則動,氣之所不至則不動。而此儀置之京師,與地震之所了不相關,氣數何由相薄,能使銅龍驤首吐丸也?」這段話的大意就是地震是突發的,因陰陽之氣相互衝突而導致,這就像是人的身體一樣,有時候血氣順逆衝突而導致肌肉抽搐及眼皮跳等。氣如果沒有接觸是不會動的,而地動儀安置在京都,與地震的地方毫不相關,它們的氣怎麼會衝突接觸使得銅龍吐出銅丸呢?
周密認為地震是陰陽之氣衝突而引發的,並認為京師與地震發生地的氣並沒有相交,從而否定了張衡的地動儀。然而站在今天的角度來說,周密的「陰陽論」並不能解釋地震的成因,因而用它來否定地動儀看似也不成立。而清朝的何琇更是說得直白:「張衡地動儀,余終不信有其事。氣動於數千里,而機(即地動儀)應於此,萬無此法。」
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1972年尼克森訪華時曾讚譽地動儀
此後的百年間,雖然科學家們興起復原張衡地動儀的風潮,但質疑一直存在。2010年12月1日,著名科普作家方舟子在《中國青年報》發表了一篇名為《張衡的地動儀管用嗎?》的文章,在文中,方舟子利用《後漢書》等文獻所載的地震史料來質疑張衡地動儀的真實性。他認為從地動儀建成到張衡去世,《後漢書》共記載了8次地震,這些地震京師全都有感,所以都不是《張衡傳》中所提到的「嘗一龍機發而地不覺動」的「隴西地震」。而這個「隴西地震」因地動儀而引起轟動,但在別的典籍中卻沒留下記載,所以方舟子認為,這個「隴西地震」不過是「為了說明地動儀的神奇而編造的故事」。
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王振鐸1951年復原示意圖
最後,方舟子認為張衡發明的候風地動儀很可能「僅僅是個擺設」。
方舟子的文章見報後,有記者採訪主持2005年地動儀新復原模型的地震局研究人員的看法,對方稱方舟子對地震這個領域並不了解。方舟子不服氣,又在2010年12月15日的《中國青年報》刊登了《再說張衡的地動儀是否管用》一文,就對方的批駁作出回應。在該文中,方舟子直稱「張衡對地震這個領域並不了解」,他稱張衡製造地動儀的原理是所謂的陰陽,而並非今天所說的地殼板塊運動,因此「由於張衡沒有物理學和地震學知識,也沒有做模擬實驗的條件,甚至連實驗思想都不會有,我們有什麼理由相信他製造出了管用的地動儀?」
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張衡塑像和王振鐸版地動儀
在方舟子看來,現在那些「復原」的地動儀,大多都是今人根據物理學、地震學知識和近代地震儀器而設計的,並不一定符合張衡的設計觀念。但方舟子也認為,中國古人曾經有過許多偉大的發明創造,即使地動儀的作用無法證實或被否定,也不能抹殺中國古代文明的燦爛。地動儀是否管用,與中國古代文明是否燦爛無關,而與歷史記載是否可信、學術研究是否嚴謹有關。
作為一個科普作者,方舟子在這裡表現得還是比較客觀的。不過無論張衡的候風地動儀能否測到地震,並不能抹殺他在地震學上作出的成績,那就是他留給後人的啟示與啟發,推動了科學家們對地震儀的研發。這一點,是毋庸置疑的。