大宋劍客
地震是地球上常見的自然災害，現代人類現在還不能準確預測地震。
而題目中談到張衡研製的也不是地震儀，而是“地動儀”，這是在東漢時期，由張衡發明的候風地動儀。它據記載是能感受到地震發生時的震動，能標識出地震發生的方位。 所以地動儀也是感受地震震動，給予當時發生方向的顯示，並不能預測地震的發生。
對於人類來講可以上天登月，但卻無法入地，僅靠地面和地表的監測，至今還無法對地震做出準確的預測。對於張衡的地動儀，《後漢書》記載也是對地震發生後的方向指示。地動儀內部結構精巧，通過驗震棒來感受地震源的震動，並指出地震的來源方向。
如果地震儀真的可以監控震動方向，對於古代來講，交通和信息傳播都是困難的，地動儀能在受災地區快馬來報之前，知道震源方向，也可以提前做好賑災準備，也是有一定意義的。
但東漢記載以後，地動儀也失傳了，無法驗證其監控震動方向的真偽了，更不要說預測地震了，現代高精度的地震監測設備也是無法預測地震的。由於大量專家的質疑，近期在教育部的統編歷史教材中，已經刪去了對張衡和地動儀的介紹。
量子實驗室
張衡的地震儀當然不能預測地震！但是它可以在地震發生後，測定並告知地震發生的大致方位！
因為地震預測必須在地震發生前，告知公眾地震發生的時間、地點、震級以及造成的大致影響。但是，張衡地動儀只有在地震發生之後，才能夠告知公眾地震發生的大致方位。可見，張衡地動儀不要說預測地震，甚至連監測地震也做不到，因為現代的地震儀可以在震後準確測定地震發生的時間、地點和震級！而地動儀只能測定一個大致的方位。
如上圖所示，當地震發生後，地震波的能量可以傳播到很遠的地方，從而引起地面的振動，從而可以觸發地動儀內部的機關，從而使得地震發生方向的龍突出珠子給蛤蟆。而值班的人員就可以通過查看蛤蟆最裡面是不是有珠子，從而知道有沒有地震發生在其他地方。
最後我要說的是，地震預測是全世界都解決的不好的難題。因此，我們既不要妄自菲薄也不能盲目拔高古人的地震監測預測水平，以訛傳訛，誇大地動儀的作用，是完全不科學、不理性的！
地震博士
似乎沒有歷史文獻記載，能夠說明張衡地動儀能夠預測地震，而是“哪個方向發生地震，相應方位龍嘴中的銅珠就會落在蛤蟆嘴裡”。
張衡地動儀的具體構成目前已經失傳，原因在於距今太久遠，將近1700年，加上古人“惜墨如金”，對於此類偏屬於“工”的技藝並不很重視，《後漢書》中記載的相關內容也不過230來字，一部分還是“形似酒尊，其蓋穹隆，飾以篆文、山龜鳥獸之形，下有蟾蜍承之”這樣的外形描述，從隻言片語中難以知曉其具體設計。僅知道原理和共震有關，利用金屬桿懸錘感受振動，傳導至龍嘴機構吐出銅珠。
歷史上曾記載，張衡發明地動儀後，有一次銅珠落下，於是斷定在那個方位發生了地震，幾天後當地快馬加鞭送來消息，那個方位的某個地區確實發生了地震。從其結構、應用效果來看，地動儀也是沒有預測地震功能的，而是偏向於震後播報，用於指導賑災活動。現代科學家也試圖復原地動儀，但是幾個版本都沒有預測地震的功能，甚至不會動，龍嘴銅珠也不會落下，也無法用於震後的報道。
說到對地震的瞭解，肯定是現代人遠遠超出一大截，古人認為的“地龍翻身”，在現代科學技術看來，是地址活斷層的移動和斷裂，是能量積聚和釋放過程，一旦平衡打破，將以機械波的形式傳播。不過由於地址活斷層一般位於地下較深的位置，無法判斷能量積聚到何種程度才會釋放，雖根據歷史上某地地震發生強度和間隔年代來判斷，也很不準確，無法進行地震前的短臨預報。張衡那個年代，人類對地震的成因都還不瞭解，怎麼可能製造出預測地震的設備？
來看世界呀
根據史書記載，張衡地動儀不能預測地震，只能在地震後探測檢驗地震發生方向，也稱為驗震儀。
2010年以前，我國中小學的歷史教科書上，採用的是1951年直立杆原理復原地動儀，這個傢伙實際是不能正常工作的。2010年秋季教改後，人教版的歷史教科書已經刪除了張衡地動儀的相關內容！
歷史上對張衡地動儀的質疑
奧地利人雷立柏在2000年出版了《張衡：科學與宗教》，他對張衡地動儀提出了質疑，認為地動儀根本就不存在，是人們的虛構。“張衡的地動儀是華夏科學停滯特點的典型表現”，“《後漢書》的記載不一定是可靠的”。
中國歷史上對地動儀也有不同的聲音。南宋的周密在《齊東野語》裡面就不相信張衡的地動儀能測驗地震。清朝的經學大師阮元（他監修過《十三經注疏》）也不相信，說 “餘終不信有其事”。
但這並不意味著張衡的地動儀只是人們的一個虛構，而是我們目前掌握的歷史資料太少，還不能真正復原張衡地動儀的原貌。人們還是在不斷探索復原地動儀。目前英國人米爾恩、馮銳的懸垂擺原理復原地動儀，可以工作，是一個比較合理的設計。
中國與地動儀相關專利目前公開的有幾十項
從中國知識產權局網站，以“地動儀”為關鍵詞，搜出62項，因為公告和授權有重複，實際沒這麼多。有參考價值的地動儀模型也有十幾種。
地震橫波與縱波
我們人為的振動干擾，比如汽車、跺腳、關門等震動，會導致直立杆傾斜，但這些振動主要是上下振動的縱波。懸垂擺對縱波不敏感，你剁腳它沒反應，只對橫波和麵波帶來的震動有靈敏反應。
地震波按傳播方式分為三種類型：縱波、橫波和麵波。縱波是推進波，地殼中傳播速度為5．5~7千米/秒，最先到達震中，又稱P波，它使地面發生上下振動，破壞性較弱。橫波是剪切波：在地殼中的傳播速度為3.2～4.0千米/秒，第二個到達震中，又稱S波，它使地面發生前後、左右抖動，破壞性較強。面波又稱L波，是由縱波與橫波在地表相遇後激發產生的混合波。其波長大、振幅強，只能沿地表面傳播，是造成建築物強烈破壞的主要因素。
1883年英國米爾恩的懸垂擺原理第一版復原地動儀
1883年，米爾恩根據歷史上有關張衡文獻的記載，開始設計地動儀。米爾恩的設計採用了懸垂都柱法。他估算地動儀的高度大約3.5米。
1883年，米爾恩發表了地震學名著《地震和地球的其他運動》，詳盡介紹了張衡的地動儀和自己的復原工作。
1892年，在地動儀的基礎上，米爾恩設計成功世界上第一部懸垂擺地震儀，高6米、重25公斤。
1939年日本今村明恆的直立杆原理第一版復原地動儀
今村明恆採用了萩原尊禮的直立杆原理，製造了一臺地動儀。但他為了復位，在直立杆的下面放了三個彈簧。但東漢沒有使用彈簧的記錄，所以他的研究就中止了。
1951年王振鐸的直立杆原理第二版復原地動儀
王振鐸一開始是設想採用米爾恩的懸垂擺原理，但後來改用了直杆原理。
1951年，王振鐸複製出了1:10比例的張衡地動儀模型。這個模型在日本展出時，參觀人員要求演示一下工作原理，工作人員只好用棍子捅了它一下，龍口的銅球落入了青蛙口裡。
有專家諷刺：樑上掛一塊豬肉都比它強。
2004年馮銳的懸垂擺原理第二版復原地動儀
馮銳根據《張衡傳》估算出地動儀的直徑約2米，高度約3米（與米爾恩的估算非常接近） 。
根據梁思成的《中國古代建築史》漢代柱子來推算，都柱的高度和直徑比例大約在6-8。按照3米左右的地動儀高度來估算懸掛都柱的振動週期，應該在2.4-3秒。
馮銳根據1985年、1987年河南省洛陽地震臺記錄的隴西地震波記錄圖，發現從隴西到洛陽的地震波以瑞利面波為主，週期以2-5秒為主。固定地區的地震波形基本是穩定的，張衡年代隴西至洛陽的地震波，也應該是是瑞利面波為主。
2004年，馮銳用懸垂擺原理第二版復原地動儀，經過地震模擬測試，成功驗證能夠正常工作。
都柱的底面有一個凹球槽，與底座的尖頂之間，放一個圓球。輕微的噪聲振動不會放出圓球，地震波來時，都柱擺動放出圓球，沿槽向下滾動擊中八個方向中相應的機關，龍口的銅球落入青蛙口中。
懸垂擺類似傅科擺
法國人傅科用一個沉重的懸垂擺驗證了地球在自轉，成為物理學歷史上的一個優美的實驗。傅科擺用的大圓球有幾十斤重，懸掛繩很長，上面有靈活的萬向節，依靠慣性，可以驗證地球自轉，並且可以減少外界的振動干擾。
張衡沒有采用大圓球，而是採用了似圓柱體，因為大圓球在古代的鑄造加工難度很大，圓柱體的鑄造加工要容易很多。
地動儀的相關歷史資料：
《後漢書·張衡列傳》記載候風地動儀：
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，機發吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚，伺者因此覺知。雖一龍發機，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。嘗一龍機發而地不覺動，京師學者鹹怪其無徵。後數日驛至，果地震隴西，於是皆服其妙。自此以後，乃令史官記地動所從方起。
東晉袁宏（328年-376年）的《後漢紀·順帝紀》記載：
“衡作地動儀，以銅為器，圓徑八尺，形似酒樽，合蓋充隆，飾以山龜鳥獸。樽中有都柱，傍行八道，施關發機；外有八方兆龍，首銜銅丸，蟾蜍承之。其牙機巧制，皆隱樽中，張訖，覆之以蓋，周密無際，若一體焉。地動搖樽，所從來龍機發則吐丸，蟾蜍張口受之。丸聲震揚，伺音覺知，即有龍機，其餘七首不發，則知地震所起從來也。合契若神，自此之後，地動史官註記，記所從方起。來觀之者，莫不服其奇。”
西晉司馬彪（？-306年）《續漢書》記載：
“張衡性精微，有巧藝。作地動儀，以精銅鑄其器，圓徑八尺，形似傾樽；其蓋穹隆，飾以篆文；外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍承之。其牙發機，皆隱在樽中，周密無際，如一體焉。地動機發，龍即吐丸，蟾蜍張口受丸，聲乃振揚。司者覺知，即省龍機，其餘七首不發，則知地震所從起來也。合契若神，觀之莫不服其奇麗。自古所來，未嘗有也。”（【北宋】李昉《太平御覽·工藝部》轉載）
《後漢紀》比《後漢書》早約69年，《續漢書》比《後漢書》早約139年。
另外，北齊的信都芳和隋朝的臨孝恭，也製造過地動儀，還寫了著作《器準》、《地動銅儀經》，但這兩本書後來都失傳了。
本人是沂藍書院趙月光，主要研究宋史和近現代史，繼承章太炎學派唯識史觀學說。
沂藍書院趙月光
地震不可預測。美國曾經在一個地方科學家做實驗，一直認為那個地方某時間有地震。科學家呆了三年，可是地震卻遲遲不來。知道這個地方會發生地震，但是時間肯定會有出入。
地震是板塊之間相互受力到達一定狀態，岩石的應力承受的極限斷裂發生的劇烈地表運動。
在石頭斷裂的一瞬間會產生微弱電流，從而地震前期會有極光出現。大量的應力集中作用在某塊地塊上，發生的瞬間斷裂，這個點是不可預測具體時間的。
張衡的地動儀是發生地震之後，產生的橫波導致的小球掉入蛤蟆嘴裡。這不是預測地震，這是感知地震已經發生，在中國的千年歷史以前就有這個技術。說明古人的確實很厲害。
經典電影視
已經複製成功了地動儀，中央電視臺的科學類節目裡有詳細的介紹
地動儀，可以指示發生地震的方位，共八個
其核心結構是：
地動儀內部的下部，有一個銅製圓柱體，圓柱體的上端面(平的)放置一個銅製圓球，圓球上放置另一根銅製圓柱，這根圓柱的頂端通過細繩懸掛。
銅球和上面的圓柱體之間輕輕接觸
當有地震發生時，上面的銅柱晃動，帶動圓球滾動，落入對應的蟾蜍口中。
這個複製物，在中國地震局的地震模擬臺試驗，獲得成功
郭民485
張衡地動儀有的說採用“共震原理”來工作，這也一直是主流的說法，由於張衡地動儀早已經失傳，後期我們看到的都是後人根據記載複製的
具體說的能不能預測地震，因為歷史已久，很多傳言已經無從考究，到時已現在科學都不能說做到百分百準確，這對於東漢時代的科技，感覺是不可能，但是現在很多先進科技都是以幾千年的文化歷史演變或啟發而來，所以說能不能真的預測地震只能說是考古學家研究的一個對象罷了，因為現在靠的是現有先進科學技術來完成地震預測工作
如有補充或不足，歡迎批評指正，謝謝。
羞澀的再見
張衡的“地震儀”叫地動儀，嚴格來說算不上完整的地震儀；能夠感知地震發生的大體方位，能夠預測比較大的災難性地震。原理據說是靠慣性，具體可以問問度娘，這都是後來有人復原並不是當時張衡的地動儀。但是地動儀只能辨別大致方向，並不能預測震中和距離。
二次元肥宅貓
張衡地震儀原品完全可以監測地震，複製品不能監測地震是因為技術不能復原到位的結果。地震預測原理尚在專利保密階段，還不能公佈於世。公佈得有資金支持。
