‘中有都柱’，指正中有都柱。‘都柱’是专用名词。当时从西方传入一种杂技叫‘都卢’，在张衡的《西京赋》里描写西京热闹景象时就有‘都卢寻橦’，说的就是这种杂技，‘寻’是攀援，‘橦’是柱子，演员在柱子上攀援表演惊险动作。演员使用的柱子就叫‘都柱’。都柱有两种，一种是上下端固定的，一种是上端固定下端游离，可自由摆动，后者表演难度更大。如今仍有该项目叫‘爬杆’。都卢是音译，而都柱则是本地名称。就像‘坦克’是外语音译，而其各种部件如履带、炮塔等，就用本国名称了。测定地动必须有个相对不动的物体，动体和不动体之间产生压力带动仪器活动。张衡设计地动仪时一定由此出发寻找目标，他在观看都卢表演时受到启发，或者进一步做了实验，晃动周围立柱时悬吊的都柱相对不动。因此利用了都柱原理。

首先，就是都柱。候风地动仪最主要的部分就是都柱。其结构未知。仅从外形看应该是一个柱子。这是毫无疑义的。关键是那个柱子如何候风。当它候到来风之后又是如何知会关去发机的呢。把它仅仅想成一个粗大的柱子是不是太天真了。都字的一个解释是‘天子所宫曰都。’可以理解为‘那个谁都管的‘头头’住的地方叫都’。如果地动仪的主管是候风‘君’，它住在那个地方是不是可以叫‘都’吗?如果候风君的宫殿是一个柱子的外型。把它叫‘都柱’应该没有不可以的地方。以前解释都柱为‘大柱子，粗大的柱子’，这没有什么不对的地方。都柱看上去确实又高又粗这里相对来说的。就像你看见某处的一个水塔或带有除尘的大烟筒。你一定不会反对水塔里边有提水的动力设备，不会反对烟筒里边有除尘、降低有害气体的净化设备。这样你也不会反对都柱里边有候风设备。又见‘宫曰都’之宫乃一统称。故知都柱绝非一实芯吊柱也。都柱居中因‘中有都柱’。因此推知其里必有候风设备。

其中，都，大也。天子所宫曰都。而柱，也是直立之木曰柱。引申凡直立着皆曰柱。如河中之山曰底柱。筝之支柱曰筝柱。那么宫，则是垣内群室之总名。古者周垣之内统名曰宫。然后中，也是不偏之谓中。口象四方，一竖界其中。央四方之中曰央。

由于地动仪只是记录了地震的大致方向，而非记录地震波，所以相当于是验震器，而非真正意义上的地震仪。张衡发明的地震仪开创了人类使用科学仪器测报地震的历史。对此，长期以来中外科学家一直给予极高的评价。认为它是利用惯性原理设计制成的，能探测地震波的主冲方向。在科学技术还很落后的2世纪初能做到这一点，是极其难能可贵的。它和国外类似的地震仪相比，早了1千多年。

近代的地震仪在公元1880年才制成，它的原理和张衡地动仪基本相似，但在时间上却晚了1700多年。

中国第一个地震观测台是公元1930年由著名地震学家李善邦主持建立的，位置在BJ鹫峰。经过半个多世纪的奋斗，中国地震台由一个发展到几百个，已拥有全国基本台网，大地震速报台网，都可以由地震仪记录下来，并报送到中国地震局分析预报中心，使中国地震观测技术处于世界前列。

第一台真正意义上的地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于公元1855年发明，它具有复杂的机械系统。这台机器使用装满水银的圆管并且装有电磁装置。当震动使水银发生晃动时，电磁装置会触发一个内设的记录地壳移动的设备，粗略地显示出地震发生的时间和强度。

第一台精确的地震仪，于公元1880年由英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明，他也被誉为‘地震仪之父’。在帝国大学的同事詹姆斯·尤因和托马斯·格雷的帮助下，约翰·米尔恩发明出多种检测地震波的装置，其中一种是水平摆地震波检测仪。这个精妙的装置有一根加重的小棒，在受到震动作用时会移动一个有光缝也就是一个可以通过光线的细长缝的金属板。金属板的移动使得一束反射回来的光线穿过板上的光缝，同时穿过在这块板下面的另外一个静止的光缝，落到一张高度感光的纸上，光线随后会将地震的移动‘记录’下来。大部分地震仪仍然按照米尔恩和他助手的发明原理进行设计。科学家将继续通过研究地壳的移动和摆锤的摆动的关联性来探测地球的震动。

公元1906年俄国王子鲍里斯·格里芩发明了第一台电磁地震仪，在这台机器的设计中，他利用了19世纪由英国物理学家迈克尔·法拉第提出的电磁感应原理。法拉第的感应原理认为磁铁磁力线密度的改变可以产生电荷。在此基础上，格里芩制造出一种仪器，可以在感受到震动时将一个线圈穿过磁场，产生电流并将电流导入检流计中，检流计可以测量并直接记录电流。电流随后移动一面镜子，如同米尔恩所制作的引导光线的金属板一样。这个电子装置的优点在于记录器可以放置在实验室里，而地震仪可以被安放在比较偏僻的的可能会发生地震的地点。

20世纪时，核能测试检测系统的出现促进了现代地震仪的发展。尽管地震会对人身和财产安全造成巨大损失，直到地下核爆炸的威胁促使世界性的地震监测仪网络也就是WWSSN，于公元1960年建立后，地震仪才被大规模地投入使用，在60多个国家共设立了120多台地震仪。

发展于第二次世界大战后，普雷斯·尤因地震仪使研究者能够记录长周期地震波，地震波在相对较慢的速度下传递很长时间。这种地震仪使用的摆与米尔恩模型中所使用的类似，不同的是使用一条有弹性的金属线代替枢轴支撑加重的小棒以减少摩擦。战后还对地震仪进行了以下改进，引进自动计时器使计时更加准确，使用狮子读出器，可以将数据放入计算机中进行分析等。现代地震仪最重要的发展是应用地震检波器组合。这种组合，有些由几百个地震仪组成，都连接到一个单独的中心记录器上。通过对不同地点产生的地震波图的进行比较，研究者可以确定震中位置。

记录地震波的仪器称为地震仪，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性，地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线，称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应，它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震台的时间差，即时差与震中离地震台的距离成正比，离震中越远，时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离，即震中距。值得注意的是，地震仪只能用于测量地震的强度、方向，并不能用于预测地震。

一般用于研究初次和二次震动，测量移动速度最快的地震波。这是因为这些地震波移动速度太快，短周期地震仪在不到一秒钟的时间就能完成一次摆动；它同样能够放大记录下来的地震波图，使研究人员能够看出地壳瞬间运动的轨迹。

使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动，可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动。地震检测仪网络使用的就是这种类型的工具。

记载的地动仪发机原理是施关发机。整个记载说中有都柱傍行八道施关发机。都柱在地动仪中心位置，它是内部有结构的柱子。所谓的候风机件就在其中。牙机的延伸部分叫关，关注八道之内与候风部件接近。其之间的缝隙不足一毫米。地震波到来，侯风部件摆动到关的位置推动关移动触发牙机。产生机发吐丸的结果。这是其真正的工作原理。牙机可以做到这地震波波前到来时发机。理论上牙机的灵敏度可以做到一个几何点。其它发机方式都不是候风地动仪的。

以下说法不对。请注意对比阅读。

地动仪中有一根倒立的、重心较高的长木椎，处于不稳定状态，这和倒竖一个啤酒瓶相似。当地震波传来时，仪器的底座起始的运动方向是指向震中，向相反方向的。由于本身的惯性作用，这时候木椎倒下的方向，就是指向震中的。木椎倒下触发了这个方向的一个杠杆，杠杆带动这个方向的一个龙头，龙头就释放了口中的木珠，从而指示了震中的方向。

地动仪不能判定震中的距离和大小。

关于地动仪还有切身体会。我们知道，当我们写字的时候，笔在纸上移动，从而留下了痕迹。相反，如果我们保持笔不动而纸移动，我们也可以在纸上留下痕迹。这种原理可以用来记录地震的波动情况。有些人会担心，当地震发生时，纸和笔都在动，如何可以精确的记录地震的运动情况呢？我们可以做一个小试验。取一段长线也就是一米足矣，在线的一头系上一个重物，用手拿住线的另一头，将重物悬于空中，但是保持重物的低段刚好轻轻接触地面，然后轻轻的前后左右的摆动拿着线的手，你会发现重物的低端几乎不会移动。这其中的原理就是惯性。线一端已经随手的移动而移动，但是重物的一端由于惯性的作用，仍然保持在原处。也许移动的手会对重物的位置产生影响，这种影响已经通过长长的线大大地削弱了。同样的道理，如果，我们将纸放在下面，用一支可以书写的笔代替重物，我们就可以记录地震的波动情况了。

事实上，为了记录更精确，平铺的纸可以用一个随着轮子转动的纸圈代替，这样，当地震没有发生的时候，笔会在纸上留下一条直线，当地面发生于此垂直的波动时，就会在纸上留下波浪状的记录。但是，问题是，无法记录与直线同方向的波动。但是，多个不同方向的设备可以削弱这些不利情况。随着科学发着，这些问题已得到解决。

那么，地震仪是如何工作的呢？最粗糙的测试地震的方法是将不同高度的小圆柱体放在一个水平的平面上，当地震发生时，这些圆柱体会倒下。不同程度的地震会导致不同稳定性的圆柱体倒下。也就是说，当地震不强烈时，仅仅那些最不稳定的圆柱体倒下，而地震很强时，所有的圆柱体都会倒下。这只是简单的一个测试地震的方法，无法精确的记录地震的波动状况。因此，这种测试工具需要进一步改进。

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。经过长期观察，肯定了地球是圆的，提出了宇宙无限的观点。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。而后就发明了地动仪。

从上面所介绍的浑天仪候风地动仪的构造即可得知，张衡掌握了很高明的机械技术。他的朋友崔瑗在为他写的墓碑中赞道，可以这么说，‘数术穷天地，制作侔造化。’前一句是道他数学天文学知识之渊博，后一句则是赞他制造的各种器物之神奇。其实，神奇是由于他巧妙地运用各种机械技术的结果。传说他当时还制做过两件神奇的器物。一件是有三个轮子的机械，可以自转；一件是一只木雕，能在天上飞翔。

关于木雕，《墨子·鲁问》就有记载：‘公输子削竹木以为鹊。成而飞之，三日不下。’《列子·汤问》和《韩非子·外储说》都记载说，墨子本人也造过能飞的木鸢。这些木鹊或木鸢大概是一种鸟状的风筝。不可能是其他装有动力机的、如今日飞机之类的飞行器。因为当时还不可能有连续运行一日乃至三日之久的动力机。

那么，你觉得机械设计怎么样，有没有兴趣多了解一下？”邹学明好奇地询问纪晓夫，然后接着说，“如果好奇，我可以带你参观一下我们的实验室。真得很神奇，有兴趣吗？”