在《后漢書·張衡傳》中，有這樣一段文字：“陽嘉元年，復造候風地動儀。以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱，傍行八道，施關發(fā)機。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍，張口承之。其牙機巧制，皆隱在尊中，覆蓋周密無際。如有地動，尊則振龍，機發(fā)吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚，伺者因此覺知。雖一龍發(fā)機，而七首不動，尋其方面，乃知震之所在。驗之以事，合契若神。自書典所記，未之有也。嘗一龍機發(fā)而地不覺動，京師學者咸怪其無征。后數日驛至，果地震隴西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官記地動所從方起。”

　　這段文字是專門介紹張衡發(fā)明候風地動儀的事情，翻譯成白話文就是，據《后漢書》記載，候風地動儀制成后，該儀器曾經測出隴西方向有地震，官員立即上奏皇上，但當時并無地震訊息，立時遭眾臣誹議。三日后六百里加急來報：“甘肅發(fā)生大地震。”眾人乃信服。從中不難看出，候風地動儀很精妙，非常神奇。

　　遺憾的是，張衡發(fā)明的候風地動儀已失傳。據傳毀于東漢戰(zhàn)火。

　　關于候風地動儀，有人提出了這樣的疑問：張衡建造的只是一個地動儀，為什么要在名字中加上“候風”二字呢？難道這個地動儀上面還加造了一個候風儀嗎？

　　這種說法并未空穴來風。確實另有說法認為，候風儀與地動儀是兩種儀器，前者被做成銜花的鳥形，可以依照鳥的指向測風向，并以花轉動的速度測定風速。那么，張衡候風地動儀中的“候風”這兩個字該如何理解？

　　竺可楨錯了嗎

　　大家都知道竺可楨，他是我國近代著名氣象學家、地理學家、教育家，是我國近代地理學和氣象學的奠基者。在《中國過去氣象學上的成就》一文中，竺可楨對張衡的候風地動儀進行了闡釋和論證。他認為，張衡不僅發(fā)明了地動儀，也發(fā)明了候風儀。

　　竺可楨所依據的是晉人郭緣生《述征記》里的一段記載：“長安宮南有靈臺，高十五仞，上有渾儀，張衡所制，又有相鳳銅烏，遇風乃動。”竺可楨由此推斷：“即可以知道張衡的候風銅烏和西洋屋頂上的候風雞是相類似的。”竺可楨還認為，西洋的候風雞比張衡的候風銅烏晚了1000年。

　　很多人看到竺可楨的這一論述，并進行了引用。如范文瀾的《中國通史簡編》、賴家度的《張衡》、王兆彤的《張衡》以及龔克昌的《漢賦研究》中，都引用了竺可楨的這一觀點。

　　事情果真如此嗎？有一個人對竺可楨的推斷提出了異議，他就是英國人李約瑟。

　　李約瑟是英國近代生物化學家、科學技術史專家，對中國文化和科技進行了極為重要的研究，被譽為“中國人民的老朋友”。

　　李約瑟說：“竺可楨曾堅持認為這里所指的是兩種儀器，一種是候風儀，另一種是地震儀……他的論證是以《三輔黃圖》中談到候風鳥的一段話作為依據的，但是我們未能在這本晉代的古書中找到任何與地震儀有關的資料。”

　　此后，長期從事我國氣象史研究的王鵬飛教授也用充足的理由指出，竺可楨所說由張衡發(fā)明候風儀的說法是錯誤的。

　　竺可楨真的錯了嗎？要知道，竺老是聲名顯赫的大家，在治學方面非常嚴謹。

　　不過，“智者千慮，必有一失”，竺可楨也可能會犯錯。

　　那么，張衡所發(fā)明的究竟是地動儀，還是候風儀？或者，是在地動儀上又建造了一個候風儀？

　　劉仙洲的試驗

　　為了找出事情的真相，有人做了一個試驗。

　　這個人叫劉仙洲，他是中國科學院院士，是機械學家和機械工程教育家。

　　劉仙洲反對竺可楨在候風地動儀中再加一個“儀”字的做法，他認為在古籍中增加沒有可靠依據的字，是研究古史很不嚴肅的態(tài)度。為了確定候風地動儀是不是候風儀與地動儀的集合，劉仙洲在設計的地動儀上增加了候風設備，試圖復原張衡候風地動儀的“原貌”。

　　儀器的復原設計完成后，劉仙洲發(fā)現風向和地震在方位上是不一致的。這多少讓劉仙洲有些失望，因為風向和地震的方位并不一致，于是他放棄了對這個儀器的進一步研究。

　　實際上，張衡所發(fā)明的候風地動儀已經失傳，我們如今在一些博物館看到的候風地動儀，是我國的王振鐸和日本的今村月恒以及其他科學家分別根據機械原理復原出來的。在這些復原出來的候風地動儀上，也都沒有候風裝置。

　　既然沒有“候風”的裝置，為什么又要叫候風地動儀呢？這個問題依然困擾著人們。

　　王鵬飛的反駁

　　著名氣象史研究專家王鵬飛認為：“目前流行一種說法是：張衡發(fā)明了相風銅烏，而相風銅烏是我國最早的風向器。這種說法是錯誤的。”

　　為了反駁這個觀點，王鵬飛提出了四點理由：第一，《述征記》載：“上有渾儀，張衡所制。又有相鳳銅烏，遇風乃動。又有銅表……”其中明確表示，靈臺上安置的三臺儀器中，渾儀是“張衡所制”，相鳳銅烏和銅表并不是張衡所制。第二，史書記載相風銅烏的時間比張衡出生的時間還要早，在時間上無法確證相風銅烏是張衡發(fā)明的。第三，就我國風向器發(fā)明的歷史而言，應該是先有“伣”“綄”等簡單的測風儀器，再有相風銅烏這樣復雜的測風儀器，這才符合發(fā)明的規(guī)律。由此可見，我國最早的測風儀器并不是相風銅烏，而是比其更簡單的“伣”或者“綄”。第四，候風地動儀是一件儀器，而不是兩件，“候風”是張衡對地震機理不明確而產生的一種誤解。

　　應該說，王鵬飛的論證還是很有說服力的。

　　前文中，李約瑟說竺可楨錯了；現在，王鵬飛又說張衡錯了。“候風”兩個字到底是什么意思？竟然讓我們崇敬的兩位科學家都錯了。看來，準確理解候風地動儀中的“候風”兩個字，并不是一件小事情。

　　時代局限造成的誤會

　　候風地動儀中的“候風”兩個字到底該如何理解，竟然牽扯出了如此多的曲折故事。我們現在就來揭曉答案。

　　王鵬飛在《史料抽樣與邊界層氣候變遷理論》中說：“‘候風’兩字是表示等候傳遞地震的空氣到來。”

　　此話聽起來頗為玄妙。地震是由空氣傳播的嗎？按照我們今天的理解，這種說法是不對的。地震波是從震源處向外發(fā)射的，是在整個地球內部或沿地球表層振動運動的過程，與大氣沒有半毛錢關系。

　　這種對地震的認識也是科技發(fā)展到了一定階段后，我們才掌握的；但在張衡那個時代，人們并不知道地震是在地球內部或者地表傳播的。古人想當然地認為，地震是由大氣來傳播的。這并不是信口開河，還有一個有意思的例子與之相關。

　　元代的周密在談及張衡的候風地動儀時，說：“氣之所至則動，氣之所不至則不動。而此儀（候風地動儀）置之京都，與地震之所了不相關，氣數何由相薄，能使銅龍驤首吐丸也？細尋其理，了不可得，當更訪之識者可也。”

　　周密生活的時代距今有700多年，他認為地震傳播是“氣之所至則動”。張衡是公元78年的人，比周密早了大約1200年，他不知道地震波是在地球內部或地表傳播的，認為地震是由大氣傳播的，所以張衡才會在地動儀前面加了“候風”二字。這是對地震機理認識不足而產生的一個錯誤，是時代的原因，是科技發(fā)展的局限性造成的。

　　竺可楨將候風地動儀拆解為“候風儀”和“地動儀”也是錯的，是理解上的偏差，是對相關資料沒有詳盡考證造成的。

　　科學的發(fā)展和認識是逐步深入的，從最初很膚淺甚至錯誤的認識一點一點積累、質疑和求證，慢慢探尋到事實的真相，這才是科學研究的規(guī)律。

　　即便是最偉大的科學家，也有出錯的可能。這并不奇怪，也不“丟臉”。人非圣賢，我們需要對出現的問題進行論證，而不是輕易盲從。這才是科學研究的基本態(tài)度。

　　我國古代的幾種測風儀

　　玉鳩。出現在公元前2000余年良渚文化時期，是我國最早測定風向的儀器。

　　司風烏。夏禹所制，將風向器制作成烏鴉的形狀，風吹來時，烏鴉頭所指的方向即是風的來向。

　　伣。西漢時已經很盛行，在地上立一個直竿，在上面系上飄帶，每當風吹來時，飄帶即可隨風舞動，便能測定風向。

　　綄。它是后來對“伣”的一種稱呼。

　　銅鳳凰。它是漢武帝在太初元年（公元前104），安裝在建章宮上的測風儀器，銅鳳凰的下面有轉動樞紐，風吹來時，銅鳳凰會隨風擺動，鳳凰頭部所指的方向就是風的來向。

　　相風銅烏。銅質烏鴉狀的風向器，在漢代開始使用，安裝在靈臺上，起初時很笨重，后經過改造變得輕巧。

　　相風木烏。木質烏鴉狀的風向器，晉代普遍使用。

　　五兩。用雞毛的羽片編成，重僅五兩，掛在高桿上，讓其被風吹到平飄的狀態(tài)。唐以前出現，唐代開始廣泛使用。后來也成為簡便風向器的通稱。

　　□王元紅

關注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……