圖1 張衡地動儀模型
可以肯定的告訴大家，張衡地動儀不能預測地震，只能在地震後記錄地震，即監測地震！
圖2 地震監測與地震預測的關係圖
因此，我們有必要先和大家區分一下地震監測和地震預測。地震監測和地震預測雖然都是對地震三要素——時間、地點和震級的描述。但是一個是在地震前進行的，即地震預測。而另一個是在地震之後進行的，即地震監測。因而有非常大的不同。當然從減輕地震災害的角度來說，地震預測顯然其作用是遠遠大於地震監測的。但是由於地球的不可入性、地震事件尤其是大地震事件發生的小概率性，因而相比地震監測已經成熟開展，地震預測的發展還遠遠不能達到人類預期，至今仍然是一個世界難題。
圖3 地動儀復原模型1及其原理
如圖3所示，是張衡地動儀1950年代經王振鐸復原的地動儀模型。這個模型看似可以符合後漢書中關於張衡地動儀的描述：“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。” 但是，關於其中都柱在遇到地震時為什麼會倒向地震發生的方向仍然沒有得到解決。而在實際的實驗驗證過程中，這個一起也不能準確測定地震發生的方位。因而雖然這個復原儀器使用了，中國古代最擅長的槓桿技術，但是還是不能真正復原地動儀。
圖4 張衡地動儀復原模型2及其原理
如圖4所示，因為圖3所示的地動儀復原模型存在這樣那樣的模型，因而就有科技工作者復原出來新的模型。但是，由於這個模型與西方的擺式地震儀器（如圖5和圖6所示）太過相似。因此，不僅與《後漢書》的描述完全不符，同時在中國古代也沒有歐洲國家那樣對擺深入研究，比如中國古代一直也沒有製造出類似西方的擺鐘等等。因此把中國的地動儀制造成和西方一樣的擺式地震計毫無道理。而藉此說，西方的擺式地震儀起源於中國的地動儀就更是毫無邏輯。
圖5 西方地震垂直襬示意圖
圖6 西方地震水平擺示意圖
總之，張衡地動儀就是一個在地震發生後可以測定地震方位的驗震儀器，不僅不能像西方擺式地震計一樣完全實現對地震三要素——時間、地點和震級的地震監測，而且更不能預測地震。
閱讀更多 地震博士 的文章
