现代地震监测仪器是非常敏感的设备，能够通过记录激光或磁铁的细小移动，探测到人类无法感知的地球内部震动。地球上遍布数以千计的地震仪，通过对不同地点产生的地震波图进行比较，可以确定震中位置。随着人类不断提高对地震的理解，开发出早期预警系统。 但是最早地震探测仪器的设计与今天非常不同，直到近2000年前才创造出来, 人们开始明白什么是地震。
根据记载，中国东汉时期的张衡在许多领域都有贡献，涉及天文学、数学、地理学、 工程学，在绘画和诗歌创作方面也有所成就，历任郎中、太史令、侍中、河间相等职，张衡因算学方面的成就被北宋追封为西鄂伯。
张衡首先是一个伟大的发明家，他发明的浑天仪主体是几层均可运转的圆圈，最外层周长一丈四尺六寸。各层分别刻着内、外规，南、北极、黄、赤道，二十四节气，二十八列宿，还有“中”“外”星辰和日、月、五纬等等天象。仪上附着两个漏壶，壶底有孔，滴水推动圆圈，圆圈按着刻度慢慢转动。
张衡最出名的成就是发明了世界上第一台地动仪，虽然现在没有遗留下来，但是根据《后汉书》描述，它是一个大型的青铜仪器，形如酒樽，一周八个方位分别有八个含有龙珠的龙头，每个龙头下方有个蟾蜍与之对应。当某个方向发生地震时，这个方位的龙头就会在杠杆作用下张嘴，同时龙珠落入蟾蜍的嘴里，发出响声。
古代文章对地动仪的内部运作很少描述，然而人们普遍认为，在地动仪的空心体内悬挂着一个钟摆，摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处，地震的冲击波会使钟摆摆动，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开把龙珠吐给蟾蜍，由此便可测出发生地震的方向。
张衡的发明最初遭到怀疑，他对很多事情的看法不被同时代人理解，更糟糕的是，他的地动仪没有得到证实。据书籍记载，曾经一龙机发，地不觉动，雒阳的学者都责怪不足信，几天之后，送信人来了，果然在陇西地发生地震，众人于是都服其神妙。自此之后，朝廷就令史官记载地动发生的地方。
张衡称他的地震仪为候风地动仪，意为“测量季节风和地球运动的仪器”。在那个时代人们普遍认为地震是神灵发怒了，但还是有学者认为地震是风向和气压变化引起的，这其实是板块构造理论的萌芽。
张衡地动仪因为多种因素并没有实物留存。而史料能够追溯到的相关记载也就200多字，学者们对这200多字抽丝剥茧，却不能复原出有史书记载般精细的地震仪。对地震仪真实性的质疑也越来越多，甚至有些人怀疑它从未存在过。人们不能相信，一个古老的钟摆如何能够敏锐地探测到上千公里以外的地震？
张衡的地动仪已经发明近两千年了，但它背后的工作原理至今仍被普遍使用。现代地震仪使用的惯性原理与它完全相似， 基于一个静止的基座和悬挂的钟摆在地震动时独立移动，钟摆移动时产生波动，将波动转换为数字信号，使地震仪能够记录震颤强度。
虽然张衡的设计或多或少经受住了时间的考验，但人类还在不断发明新的地震监测技术。去年，斯坦福大学的研究人员宣布开发出利用光缆探测地震的方法，他们利用光缆因地表振动会伸缩的原理，再排除其他产生振动的因素就能预测地震。但是在这个技术成熟前，我们能做的就是利用地震仪警告地震发生后即将发生的冲击波，这通常只是几秒钟的预警时间。
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