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中国东汉时期，首都洛阳及附近地区经常发生地震。据史书记载，从公元89年到140年的五十多年内，这些地区发生地震达三十三次。其中119年发生的两次大地震，波及范围达十多个县，造成大批房屋倒塌，人畜伤亡，人们对地震都十分恐惧。皇帝以为这是得罪了上天，因此增加人民赋税，用来举行祈祷活动。当时有一位科学家叫张衡，对天文、历法、数学都有很深的研究。张衡不相信关于地震的迷信宣传，他认为地震应该是一种自然现象，只是人们对它的认识太少了。鉴于这种情况，他加紧了对地震的研究。
张衡细心观察和记录每一次地震现象，用科学的方法分析了发生地震的原因。经过多年的反复试验，公元132年，张衡制造出了中国乃至世界上第一个能预报地震的仪器，取名“地动仪”。
这架“地动仪”是用青铜铸造而成的，形状象一个圆圆的大酒坛，直径近一米，中心有一根粗的铜柱子，外围有八根细的铜杆子，四周浇铸着八条龙，八条龙头分别连着里面的八根铜杆子，龙头微微向上，对着东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向。每条龙的嘴里含着一个小铜球，每个龙头的下面，蹲着一只铜蛤蟆，它们都抬着头，张大嘴巴，随时都可以接住龙嘴里吐出来的小铜球。哈蟆和龙头的样子非常有趣，好象在互相戏耍。人们就用“哈蟆戏龙”来形容“地动仪” 的外貌。按照张衡的设计，如果哪个方向发生了地震，“地动仪”的铜杆就会朝哪个方向倾斜，然后带动龙头，使那个方向的龙嘴张开，小铜球就会从龙嘴里吐出来，掉到蛤蟆嘴里，发出“当”的一声，向人们报告那个方向发生了地震，以便政府做好抢救和善后工作。
公元133年，洛阳发生地震，张衡的“地动仪”准确地测到了。此后四年里，洛阳地区又先后发生三次地震，张衡的“地动仪”都测到了，没有一次失误。但是138年2月的一天，张衡等人发现，向着西方的那条龙嘴里的小铜球，掉进了下面哈蟆的嘴里，但人们却丝毫没有感觉到地动，于是一些本来就对“地动仪”持怀疑态度的学者就说“地动仪” 不准，只能测到洛阳附近的地震。过了三、四天，洛阳西部甘肃省的使者来了，报告那里发生了地震。这时候，人们才真正相信张衡的“地动仪”不仅是“哈蟆戏龙 ”，而是真正有用的科学仪器。从此以后，中国开始了用仪器远距离观测和记录地震的历史。