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地動儀是漢代科學家張衡的又一傳世杰作。在張衡所處的東漢時代，地震比較頻繁。據《后漢書·五行志》記載，自和帝永元四年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年間，共發生了二十六次大的地震。地震區有時大到幾十個郡，引起地裂山崩、江河泛濫、房屋倒塌，造成了巨大的損失。
張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態，他經過長年研究，終于在陽嘉元年（公元132年）發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀。在通信不發達的古代，地震后，為人們及時知道發生地震和確定地震大體位置有一定的作用。
據《后漢書·張衡傳》記載，候風地動儀“以精銅鑄成，圓徑八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圓蓋，儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部中央有一根銅質“都柱”，柱旁有八條通道，稱為“八道，還有巧妙的機、關。樽體外部周圍有八個龍頭，按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。
龍頭和內部通道中的發動機關相連，每個龍頭嘴里都銜有一個銅球。對著龍頭，八個蟾蜍蹲在地上，個個昂頭張嘴，準備承接銅球。當某個地方發生地震時，樽體隨之運動，觸動機關，使發生地震方向的龍頭張開嘴，吐出銅球，落到銅蟾蜍的嘴里，發生很大的聲響。所以人們就可以知道地震發生的方向。
張衡地動儀
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