古代发明:

古代发明故事:

走向文明的关键一步——火的使用（约 ５０ 万年前） 
火的使用，是人类技术史上的一项伟大的发明。有了火，人们才能从“茹毛饮血“的生食变为熟食，使食物范围扩大，对人的大脑和体质的发展有着重要意义。火给人们亮光和温暖，可以用来防止野兽的侵袭，又能用来猎取野兽……因此，古代世界各民族都有关于火的神话和传说。 
人类是什么时候学会用火的？考古发现告诉我们，北京人是人类最早学会用火的原始人群之一。在北京人居住过的洞穴里，发现了几层灰烬，其中一层，最厚的地方达 ６ 米，说明篝火在这里连续燃烧的时间很长。灰烬中有许多被火烧过的兽骨、石块和朴树子。最上一层的灰烬还分成两大堆。这说明北京人不但懂得用火，而且已有保存火种和管理火的能力了。 
从民族学资料看，原始民族最古老的保存火种的方法，主要是用篝火方式，即不断地往燃着的火堆中投放木柴，使用时让火焰燃得高些，不用时用灰土盖上，使其阴燃；用时再扒开灰土，添草引燃。 
只有当人们从利用自然火并保持火种不灭到能够人工取火，这才算是第一次控制了这种变革物质的、强大的自然力。很难说清人工取火是什么时候发明的。但人工取火的发明可能与制造工具和武器时对木、石等的加工过程有联系。人们很早就已观察到，当加工燧石时，有时会有火花溅出。也已注意到，当钻木、锯木、刮木时，木头会发热，甚至发生烟火。有了这些启示，又经过长期的经验积累，人们终于发明了人工取火的方法。 
古书中有“燧人氏”教民“钻燧取火，以化腥臊”的记载，还说：“木与木相摩则燃”。钻、摩、锯、压这类取火方法都需要一定的技巧，否则是取不出火来的。 
火的使用是人类走向文明的关键性一步。因此，恩格斯说：“就世界性的解放而言，摩擦生火还是超过了蒸汽机。”

古老的建筑材料——砖（约 ７０００ 年前） 
砖是最古老而重要的传统建筑材料，它的出现年代久远。《旧约全书。创世纪》上说：“他们彼此商量说，来吧，我们要作砖，把砖烧透了。他们就拿砖当石头，又拿石漆当灰泥。他们说，来吧，我们要建造一座城和一座塔，塔顶通天……” 
在大约 ７０００ 年以前，砖是用手做的，还没有出现专门用的模子。在耶利哥城有残存下来的公元前 ５０００ 年的砖，样子像是短短的法式面包。 
砖的作用是建造房屋的。据考证，古巴比伦王国的城市就是用砖砌成的。 
以后巴比伦人的建筑技术传给了尔后的亚述人。目前已发现早期的埃及王朝也是利用砖来建造房屋的。 
大约在公元前 ３５００ 年，美索不达米亚地区的手工砖，其制作方法是：把砖放进砖窑里烧，而不是放在太阳底下晒。在此之前，砖的尺寸很大。为了便于烧制，缩小到现在用来盖房子的砖那样大。 
由于大量生产烧制的砖成本很高，所以烧制的砖在当时主要用于建造建筑物中最重要的部分。建于公元前　２０００ 年的乌尔城大塔，就主要是用晒干的砖建的，每隔一段加一层芦席以加强承重能力。烧制的砖只用来砌塔的包层。 
随着制砖技术的发展，后来又出现了用上釉的办法烧制出的砖。目前已发现在约公元前 １０００ 年左右，美索不达米亚人进行过这方面的试验。 
从历史发展看，罗马人制砖的技术是很先进的，他们的技术可能来自埃及人和希腊人。但在罗马帝国灭亡之后，欧洲的制砖技术便失传了。虽然英国在 １３ 世纪已有砖建筑，但是直到亨利八世统治时期才开始广泛地用砖作建筑材料，而且只用来建造一些显赫的建筑。

动物的驯养（约 ７０００—８０００ 年前） 
驯养动物是人类社会的一大进步。由于狩猎的需要，最先驯养的动物可能是狗。七八千年前在我国长江、黄河流域新石器时代遗址中已发现有猪骨和狗骨。长江流域的遗址中除猪骨外，还有水牛骨骼。到四五千年前，家畜饲养进一步发展，狗、猪、羊的数量增加了。山东章丘龙山镇城子崖遗址出土有大批零整兽骨，其中还有马的骨骼，陕西陕县庙底沟和辽宁旅大市羊头洼遗址都发现鸡骨，说明马和鸡也在新石器时代晚期成了饲养的家畜、家禽。 
游牧氏族生活的地区，考古发现较多的是牛、羊、马的骨骼，猪骨比较少见。 
我国是世界上最早饲养猪的国家之一。裴李岗遗址已出土有猪骨。河姆渡遗址出土的一只小陶猪，体态肥胖，腹部下垂，四肢较短，前后体躯的比例为 １ 比 １，介于野猪和家猪之间，整个形态已和野猪相去甚远。这表明我国养猪的历史应早于七八千年前。 
考古发掘的许多新石器时代的遗址还表明，凡是主要从事农业生产的氏族部落，都饲养以猪为主的家畜。几千年前，它一直成为我国农家普遍的副业，是我国人民食用肉类的主要来源。

文明时代的重要标志——文字的使用（公元前 ５０００ 年） 
文字是从图画演变过来的，最早都是象形文字。从其种类来讲，可以分为三类：楔形文字、象形文字、甲骨文字。 
楔形文字产生于公元前 ５０００ 年，是世界上最古老的文字，它起源于底格里斯、幼发拉底河流域。公元前 ２１００ 年乌尔第一王朝的遗迹曾发现刻在粘土板上的楔形文字。在约公元 ７５ 年时，美索不达米亚还在使用楔形文字，但是从 ５ 世纪起，这种文字开始衰落了。 
象形文字起源于埃及。大约公元前 ３５００ 年，埃及人就在使用简单的象形文字了。目前在伦敦大英博物馆珍藏着一块石碑叫罗塞达碑。据说，这块宝贵的石碑是 １７７９ 年拿破仑远征埃及时发现并带回法国的。１８０２ 年被运到英国。这块石碑是为古代埃及王托勒密 ５ 世建造的纪念碑，碑上刻有象形文字、德莫蒂克文字（即古代埃及的民用文字）和希腊文字三种文字对照的碑文。 
后来人之所以能够解读当时的象形文字，全靠这块石碑。 
甲骨文起源于中国的殷商时代。那是公元前 １０ 世纪，也就是距今 ３０００年以上的事了。当时，人们利用龟甲、兽骨占卜凶吉，之后把占卜的结果用符号雕刻记录在这些龟甲或兽骨上。这些符号后来便发展成了文字。这便是我们目前使用的汉字的原型。在 ３０００ 多年的流传过程中，这些甲骨文字经过多次的改良整理，成了今天汉字的样子。 
公元前 １７００ 年前后，埃及曾被一个叫希克索斯的民族所占领。大概这个希克索斯民族是相当富于才智的，他们把象形文字整理提高成了一套更高水平的文字。他们从象形文字中挑选了 ２０ 个字，编成了 ＡＢＣ 式的文字。这种文字在公元前 １０ 世纪前后就在埃及的地中海沿岸应用开了，以后又由腓尼基人传到了希腊。这就是目前在世界上应用最广的英文字母的祖先。

水上机械运输的先驱——木船（约公元前 ５０００ 年） 
船，是一种历史最悠久的水上运输工具。可以说，自从有了人类，就有了船。原始的舟筏就是最古老的船。 
中国是造船史极其悠久的国家之一。中国造船史的开端，可追溯到新石器时代晚期的原始舟筏。到了商周之际，中国即有了“刳木为舟，剡木为楫” 
的明确记载。后来武王伐纣，以数千兵马之众，在一日之内就用 ４７ 只船在孟津横渡黄河。可见当时的船已有较大规模。 
据现代考古学家发现，在美洲留有多处殷人的文化遗迹。人们认为，在殷人被周人打败之后，有可能经阿留申航线逃往美洲。如果这一史实能够成立，它说明中国人是最早跨洋过海、远渡重洋的民族。此后，舟船记载史不绝书。隋炀帝为了船上游乐而兴师动众，开凿了闻名中外的大运河。到了明代，在 １４０５—１４３３ 年间，郑和率领庞大的船队七下“西洋”。郑和的“宝船” 
中最大的船长达 ４４。４ 丈，宽 １８ 丈，舵杆长 ３。３ 丈，张 １２ 帆，载重量达 ８００吨。 
在西方，舟船也有同样悠久的历史。早在古希腊时代，人们就发明了桨船和帆船。但在漫长的中世纪，造船技术处于停滞状态。到了文艺复兴时代，由于中国罗盘的传入，给了航海以辨别方向的指针。同时也由于资本主义经济的初步发展，刺激了欧洲人到东方寻找黄金的渴望，航海探险活动即迅速发展起来。 
１８４７ 年，葡萄牙人迪亚士远航到非洲南端的好望角。１４９２—１４９３ 年，意大利人哥伦布率领船队到达美洲。１４９８ 年，葡萄牙人伽马远航到达印度。１５１９—１５２２ 年，葡萄牙人麦哲伦及其船队环航成功。欧洲的海上远航虽然比郑和航海晚 ８０ 多年，但其航海范围比郑和航海大得多，并且具有明显的经济动因。 
１４９２ 年，当哥伦布率领船队从西班牙的巴罗斯港出发时，他所乘的旗舰“圣塔玛亚号”是一只综合了当时欧洲的许多帆船优点的大船。它的船长 ６３英尺，宽 ２０ 英尺，装有主帆和中帆，平均航速为 ４ 节。“圣塔玛亚号”的下水远航，揭开了欧洲航运史上的新的一页。自此之后，船体愈来愈大，桅杆愈来愈高，风帆愈来愈多，最后发展到 ９ 桅 １２ 帆的大帆船。 
在 １６ 世纪与 １７ 世纪中，帆船的发展已进入它的黄金时代，但此后却一直踏步不前。这是因为，从动力方式看，它是以风力和人力为动力的；从推进方式看，它是以风帆和桨轮为推进方式的；从船体材料来看，它是以木质材料为主要材料的。由于这些方面的局限性，使造船业难以取得新的发展。 
此后，直到 １９ 世纪初，由于瓦特蒸汽机的发明和冶金技术的发展，才给了造船业以巨大推动，造船技术进入了一个新的发展时期。

车的发明（公元前 ３５００ 年） 
考察车辆的发明，需要追溯到很早的年代。最古老的车，即具备了车体和车轮的车，在公元前 ３５００ 年左右就出现了。例如，从美索不达米亚的乌尔王巴尔吉的坟墓里曾发掘出描绘苏美尔人两轮战车的镶嵌图画。这幅画上的车有车体，还有两个车轮，足以说明当时已经用上了车。 
但这种两轮战车是否苏美尔人的发明，有人表示怀疑。理由是：一般认为，苏美尔文化最早也不过是公元前 ３３００ 年的事，而说公元前 ３５００ 年死去的乌尔王巴尔吉坟墓里的两轮战车是苏美尔人的发明，在时间上是不相符的。 
后来，有人对巴尔吉墓里发掘出来的镶嵌画作了进一步研究，发现图画上绘有给苏美尔人进贡的外国人像。于是，人们由此推测出这种两轮车不是苏美尔人发明的，而是哪个外国人作为贡品进献的。由此可以认为，车子是由哪个不知名的“外国人”发明的，时间起码在公元前 ４０００ 年。 
关于车子的发明过程，大致有两种看法：一种看法是滑撬发展为滚杠，滚杠经过改良成为车轮。另一种看法是，当时拜太阳时用圆形盘子，这种圆形盘子后来发展成了车轮。 
从目前的分析判断看，第一种看法较为合理。这主要是因为，根据目前的出土文物，用圆石盘来礼拜太阳，最早的证据是在公元前 ２５００ 年前，而那时原始车已经出现了。 
那么，滚杠发展说是怎样解释车子的发明过程的呢？这一观点认为：人类最早搬运物件完全靠手提和肩扛，后来才发现，把物件放在木棒或木板上拖的办法较为省力。但是，由于摩擦阻力太大，这个办法还是太费劲。如果是搬运木头或石块之类，滚动起来就要省力得多。 
在长期的劳动实践中，人们终于产生了一个新的设想：把滑撬和圆木结合起来，这便是滚杠的发明。这种搬运工具使用了相当长的时间之后，人们为了减轻重量，把滚杠的中间部分削细，两头粗，于是初步形成了车轮。 
从轮车的产生条件来看，首先是要有一个适合轮车运输的自然环境，那儿不应有进行大量运输的江河和船只，用轮车运输比较经济。此外还必须有充足的木材资源，有效的木制工具，具有必要拉力和耐力的家畜。 
在车辆发展史上，有了车轮之后，下一个发明便是轴承。轴承出现之后，车的发明就算完成了。 
在中国的商、周时代，车辆的制造已经十分先进。据春秋末年齐国人的著作《考工记》记载，当时车辆制造已有专门分工，除所谓“车人”外，还有专门造轮子的“轮人”，专门制车厢的“舆人”和专门制造车辕的“廪人” 
等。车辆制造也十分讲究，比如，要用规校准轮子，视其外形是否正圆，两个轮子的尺寸大小和重量是否相等，还要求轮子的直径要适中，所用的木料要坚实等等，技术要求很严格，考虑十分周全，而且十分符合科学道理。到春秋战国时期，车辆得到了大发展，特别是兵车，无论在质量和数量上，都达到了新的水平，进入了车战的鼎盛时期。

历法的发明（约公元前 ３０００ 年） 
人类在以采集和渔猎为生的旧石器时代，已经对寒来暑往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间，逐渐有了一定的认识。 
新石器时代，社会经济逐渐进入以农、牧生产为主的阶段，人们更加需要掌握季节，以便不误农时。古代的天文历法知识就是在生产实践的迫切需要中产生出来的。 
在中国，相传黄帝时已有了历法。不过，根据考古资料的印证，应当是帝尧时有了历法。《尚书。尧典》中说，帝尧曾组织了一批天文官到东、南、西、北四个地方去观测天象，以编制历法，向人们预报季节。其中的羲仲，被派到东方穽夷臅谷的地方，观测仲春季节的星象，祭祀日出。 
古埃及大约在公元前 ２７８０ 年，创造了一年 ３６５ 天的回归历或太阳历。他们还经过 ５０ 年的研究，制定了基于尼罗河泛滥的历法。尼罗河经常泛滥，它的泛滥对埃及的庄稼和人民的生活都至关重要。埃及人把一年分为 １２ 等分，余下 ５ 天作为节日。 
从公元前 ７４７ 年起，巴比伦天文学家已开始从一个固定的时间点计算一年内的时间。古希腊的塞琉西王朝（从约公元前 ２８０ 年起）也是从一个固定点记录时间的。 
在美洲，玛雅人（公元 ６００ 年至 ８００ 年）和阿兹台克人（约公元 １３００年至 １５００ 年）把宗教与历法结合的极其紧密。特别是玛雅人，他们很懂得天文学。他们把一年算作 ３６５ 天。一年由 １８ 个单位组成，一个单位为 ２０ 天，另外还有 ５ 天，是“不吉利的日子”。 
由于真正的太阳年实际上是 ３６５ 天 ５ 小时 ４８ 分 ４６ 秒，到罗马时代，正好 ３６５ 天的阳历就需要修改了。公元前 ４６ 年，凯撒听取了索西格内斯的意见，改革了历法。按改革后的历法，每隔 ４ 年有一个闰年，增加一天。一年的 １２个月份为大月和小月，大月 ３１ 天，小月 ３０ 天。在不是闰年的时候，２ 月只有 ２９ 天。 
然而，罗马人的改革也没有使历法变得完全准确。到 １５８２ 年，按当时的年历，春分应在 ３ 月 １１ 日，而实际上应当在 ３ 月 ２１ 日。由于对教会来说，准确地确定全世界的万圣节和宗教节具有重大意义，于是教皇格雷果里十三世便再次改革了历法，使 １５８２ 年的 １０ 月 ４ 日变成了 １０ 月 １５ 日。为了避免发生错误，改革后的历法是每个世纪内 ２４ 个闰年而不是 ２５ 个闰年。 
许多信新教的国家都逐渐改用了格雷果里历。英国在 １７５２ 年采用了这一历法，由于要在英国的旧历法上加上 １１ 天才能跟新历法一致，于是发生了历史上著名的人们要求归还 １１ 天的骚乱。其他国家接受这一新历法的时间有先有后，如俄国在 １９１７ 年十月革命之后才改革历法，而泰国直到 １９４０ 年才开始采用格雷果里历。

自动控制的先驱——水时钟（公元前 １４００ 年） 
水时钟是古代埃及人创造的一种计时装置。它出现于公元前 １４００ 年，至今开罗博物馆还珍藏有水时钟的实物。我国古代叫做漏壶或称刻漏的东西，也就是水时钟。 
由于水时钟计时不准确，当时人们都是把它和日光时钟配合使用的。到亚历山大王朝时代，人们又对水时钟进行了改进。其方法是用一个浮子来测知水面随时间的变化，并通过滑车把时间表示出来。这种改进后的水时钟的构造是相当巧妙的。 
对水时钟改进的关键部分是水流稳定装置。因为水时钟是否准确，关键在于流入贮水槽的水流速度是否保持稳定。为此，阿拉伯人进行了这样的改进：先使流进来的水进入一个小的中间水槽，这个中间水槽里有一个小型浮子，如果水进得多了，小浮子就上升，使中间水槽的入口关闭；中间水槽里的水流出去时，小浮子随之下降，进水口又打开了。 
这种控制水量的办法，实际上已经应用了现代自动控制技术最重要的“反馈控制”原理。这就是说，早在亚历山大王朝时代，阿拉伯人就已在水时钟上发明了自动控制的方法，尽管还很原始，但其设计思想确实是高超的。 
水时钟的时代一直继续到公元 １５００ 年前后，这其间人们还发明了落砂时钟、摆时钟、线香时钟等各式各样的计时工具。但相比之下，最突出的还是亚历山大时代的水时钟。它容易调节，而且是最准确的。

地图的使用（约公元前 ５００ 年） 
地图的发明与使用有着悠久的历史。据有关资料介绍，希腊人在公元前６ 世纪时已有了地图。例如希罗多德的记录说：公元前 ５０４ 年，阿里斯塔戈拉斯向斯巴达王克留门尼斯展示了“一块青铜碑，上面刻着全世界的海洋环流、陆地和江河”。 
目前最古老的世界地图，可能是大英博物馆内的一张年代约为公元前５００ 年的泥板世界地图。在这幅地图上，巴比伦居于中央，全世界都环绕在周围。 
中国在战国时期（公元前 ４７５—前 ２２１），地图的绘制已达到较高的水平。 
当时的军事地图内容包括有“愚辕之险，滥车之水，名山、通谷、经川、陵陆、丘阜之所在，苴草、林木、蒲苇之所茂，道里之远近，城郭之大小，名邑、废邑、困殖之地”，由此可知地图已有方位、距离和比例尺的制定。刘邦初入咸阳，萧何即收秦律令图书，刘邦因而得以“具知天下厄塞，户口多少，强弱之处”。１９７３ 年长沙马王堆三号汉墓出土了西汉初年绘在帛上的三幅地图，它们是地形图、驻军图和城邑图，其绘制技术已相当熟练。 
公元 １５０ 年，亚历山大城的学者托勒密出版了《地理学》一书，成为绘制世界地图的指南。此书后来传到了意大利，于 １４０６ 年译成了拉丁文。虽然托勒密在许多细节上都是错误的，但是他坚持制图要有科学基础这一点，却导致了科学的复兴。 
到 １６ 世纪，已出现了为海上航行而绘制印刷的海图。但在这以前，在意大利制图学家的帮助下，葡萄牙人已开始探险，并绘制了非洲东海岸的地图。 
１５１２ 年，麦卡托发明了一种绘制地图的投影技术。用这种方法绘制的地图，不管是哪个方向的直线，都有圆弧形的走向。这种投影法是在平面上表示地球的球形的最适用的方法。但当 １５６９ 年用麦卡托投影法绘制的地图出版时，却有一些人对地图的科学性持怀疑态度。直到 １６９４ 年，当时任海军司令的纳布劳爵士曾说过：“我可以叫所有的领航员在航海时都不用脱离实际的平面海图而用根据航海情况绘制的麦卡托海图，可是要说服任何一个老领航员都很不容易……” 
１６ 世纪和 １７ 世纪，奥特科乌斯和布劳收集了许多地图，并于 １６０５ 年出版了一个大型地图册。这个地图册分为 １１ 卷，有 ６００ 幅地图，是当时最昂贵的书。

指南针的发明（公元前 ３００ 年） 
指南针是中国古代四大发明之一。早在春秋战国时期，人们对磁现象有了深刻的认识。古代中国人认为，磁石吸铁，有如慈母怀子，因此在先秦的许多文献中，多将“磁石”写作“慈石”。战国后期的哲学家韩非的著作中，不但有关于磁现象的记载，而且有把磁性用于辨别方位的记载。这表明，在那时人们已开始用磁石来制造最初的罗盘。 
到了西汉时期，中国古代磁学有了进一步发展。东汉哲学家王充在其著作《论衡》中曾有过这样的记述：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”这说明，作为指南针前身的司南在当时已得到较为广泛的应用。 
西汉以后，古代罗盘技术的研究和应用已发展到了一个新阶段。首先，形如勺的司南已发展成为基本上具有近代形式的指南针。其次，对磁学的研究也有了进一步的发展。北宋时期的大科学家沈括是中国古代罗盘技术与磁学知识的集大成者。在罗盘技术方面，沈括系统地总结了制作指南针的缕悬法、水浮法等 ４ 种不同的制作方法。他在《梦溪笔谈》一书中有这样的叙述：选择新的蚕丝，用蜂蜡把它粘在磁针的中央，悬吊在没有风的地方，这时磁针便指向南方。或者是把磁铁针粘在灯心草上，浮在水面，这时磁针同样可以指示南方，但稍稍偏东…… 
在汉、唐时代，指南针多用于迷信的“看风水”活动，到公元 １１ 世纪，指南针才开始用在航海上。宋德宗时，曾经南航苏门答腊的朱獜留下过这样的记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”这说明，当时确实已把指南针用于航海。 
在我国指南针已经很普及的时候，欧洲还根本不知道它。公元 １２ 世纪，我国和阿拉伯之间的海上贸易逐渐发展起来，指南针也通过南海航路传到印度，以后又通过印度传到阿拉伯，又从阿拉伯辗转传到欧洲。 
在欧洲，最先仿制出指南针的是法国人古约。１２０５ 年，古约在研究中国指南针制作技术的基础上，试制出了欧洲最早的指南针。 
到了 １５ 世纪，由于罗盘制作技术在欧洲的普及，罗盘被广泛地用于海上探险活动。当罗盘的应用越来越广泛时，对磁学的研究也随之有了初步的发展。 
１４９２ 年，意大利人哥伦布在航海时发现了磁偏角。虽然哥伦布发现磁偏角的时间比中国的沈括发现磁偏角的时间晚 ４００ 多年，但哥伦布是在并不知道中国人的发现的情况下独立发现磁偏角的。这说明当时欧洲人对磁现象的观察和研究有了深入和发展。 
１６ 世纪，卡尔达诺完成了关于罗盘装置，即所谓的“卡尔达诺装置”的重要发明。这项发明由三个具有互相垂直旋转轴的同心环组成的支持装置，把罗盘固定在内环上，通过外环的轴把整个装置架设在船体上。这样，无论船体怎样摇晃，罗盘总是可以始终保持水平，准确地指示南方。

地震仪的发明（公元 １３２ 年） 
世界上第一架地震仪是由中国东汉时期的张衡发明的。张衡，字平子，河南南阳人，著有《浑天仪图注》。他倡导浑天说，认为大地是个圆球，浑圆的天体并不是宇宙的边界，“宇之表无极，宙之端无穷”，从而表达了宇宙无限的观念。 
张衡担任太史令（掌管天文的官员）先后达 １４ 年之久，所以他在天文学方面的贡献最为突出。他还研究过地理学，曾绘制了一幅地形图流传了好几百年。他是当时有名的文学家，有不少文学著作，在东汉文学史上有一定的地位。他还是个画家，曾被人列为东汉六大名画家之一。 
在张衡生活的那个时代，较大的地震屡屡发生，于是对地震的研究成了他十分关切的研究课题。 
基于对地震方向性的认识，特别是从当时建筑中有一种所谓“都柱”（即宫室中间设柱）的启示，张衡于公元 １３２ 年首创了世界上第一架地震仪——地动仪。 
这个地动仪“以精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒樽”，里面有精巧的结构，主要是中间的“都柱”，相当于一种倒立型的震摆和它周围的八组机械装置。樽外相应地设置 ８ 条口含小铜珠的龙，每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。一旦发生较强的地震，“都柱”因震动失去平衡而触动八组机械装置中的一组，使相应的龙口张开，小铜珠即落入蟾蜍口中，观测者便可知道地震发生的时间和方向。 
据记载，地动仪成功地记录了公元 １３９ 年在甘肃发生的一次强烈地震，证明了张衡所制仪器的准确性和可靠性。