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东汉时期地震频发，当时的皇帝和百姓认为是鬼神所致，视为不祥的征兆。

张衡经过长年的研究，在浑天仪的基础上，以精铜为原材料，终于在公元132年（阳嘉元年）发明了地动仪，称为候风地动仪。

地动仪是精铜所铸，圆径八尺，形如酒樽，用篆文山龟鸟兽的形象装饰。按照东、西、南、北、东南、西南、西北、东北八个方向在大柱的周围，设四根横杆，交叉起来，和八个口含铜珠的龙头衔接。

公元132年夏天，张衡发明出了世界上第一台测定地震方位的仪器，用来勘测地震的候风地动仪。史载：“虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在”，也正是这个伟大发明的诞生，让我国地震勘测的学说提前两千多年就诞生了，在地震科研方面，张衡确实有着不可磨灭的重要贡献。地震仪外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。精铜制造，八尺，外形像一个酒樽，里面的的装置以及设计制作都非常精巧。据记载，工作原理是候风摆触动到机关的位置触发压机。如果有地震，都柱内的候风摆就会摆动，触发牙机，对应的龙口会张开，小铜珠落入蟾蜍的口中，这样就知道了地震发生的时间和方向，在地震波的第一时间就可以运作。

那个时期,经常发生地震.有时候一年一次,也有一年两次.发生了一次大地震,就影响到好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还死伤了许多人畜.当时的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民....张衡通晓器械制造技术，尤其在天文、阴阳、历算方面进行有益的探索。他经过长期观察，肯定了地球是圆的，提出了宇宙无限的观点,他撰写的《灵宪》一书，解释了月相变化和月食发生等自然现象。从96年到125年间，中国境内发生过23次地震。当地震发生，人们求神饶恕时,科学家张衡却在冷静地思考，决心创造一种仪器，测知地震发生的方向，及时救灾

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