地震是具有巨大破坏力的地质灾害。在中国东汉时期，一位名叫张衡的学者发明了一种叫做“地震仪”的仪器——据说这种仪器能够确定地震的位置(由于古代没有电话或遥感卫星，这种仪器对于及时救灾似乎仍然非常实用)。那么，张衡的地震仪真的有效吗？
我们可以从力学的角度来分析这件事。
我们知道张衡时代的乐器是机械乐器。那时，没有电子设备，没有传感器，没有模拟电路和数字电路，只有青铜器。那么公元134年前张衡制造的地震仪的核心部件是一个青铜圆柱体——根据《后汉书》中模糊的记载，我们可以大致判断出这个圆柱体可以有三种不同的可能性，即:
上端是自由的，下端是固定的
下端是自由的，上端是固定的。
列车员:上端和下端都是自由的，没有固定的。
地震前，圆柱体会向一个方向倾倒，而那个方向的龙会吐出珠子，被下面的蟾蜍抓住。
因此，从力学原理的角度来看，这个圆柱体在地震发生时会倒塌，这就是所谓的“共振”物理原理。
共振意味着铜柱的固有频率(任何固体都有固有频率，所有桥梁都有固有频率。如果军队在桥上快速行进的频率与桥的固有频率相同，它就会共振)非常接近地震前发出的次声波(一种频率小于20 Hz的声波)的频率，所以铜柱从地震的次声波中吸收能量，导致共振发生。铜柱的振幅变得越来越大，它会立即坍塌。
所以，问题是，铜柱应该向哪个方向坍塌？
根据冯瑞等人对中国地震台网的测试，铜柱的坍塌方向是随机的，不一定是在地震方向坍塌。
因此，可以说张衡的“地震仪”利用了“共振”的原理来工作，这是值得肯定的(因为次声波在地震前传播得非常快，而次声波在地震的纵波和横波传播之前提前一步到达事件现场，所以这台地震仪具有一定的预测地震的功能)，但这台“地震仪”不能确定地震的方向。
用共鸣来解释生活现象，从东汉到金代，已成为当时学术界的主流思想之一。金代学者张华(Zhang Hua)曾在他的《文物志》一书中解释了一个现象:当时，一些普通人家里的铜脸每天早晚都会莫名其妙地颤抖和嗡嗡作响。张华解释说，这是因为铜脸的自然频率与宫中早晚钟鸣响两次的频率相同，而且有共鸣。
因此，张衡的地震仪也可以用张华的理论来解释。
由于张衡的地震仪早已丢失，根据历史记载，我们现在能看到的所有地震仪模型都已被后人修复。其中，现在最常见的旧模型，即1951年的王振铎模型，近年来在外观和原理上都被证明是错误的。中国地震局冯瑞(2005)提出了另一个模型，即“斗柱”是一个摆，摆下有一个小球。球位于“米”形滑道(即“后汉张衡传”中的“关”)的交叉处。地震时，“斗柱”轻弹球，球击出控制缺口的机构来打开缺口。此外，冯瑞的模型将蟾蜍从面向瓶子变成背向瓶子，充当仪器的脚。通过仿真对模型进行了验证。上面提到的第二种情况中的圆柱体具有高灵敏度，并且在地震发生时可以做出良好的响应，但是它不能感测地震的方向。测试结果与历史记录(张衡地震仪预测陇西地震)部分一致。
因此，为了预测地震的位置，需要更先进的仪器和设备，这对东汉时期的张衡来说是一项不可能完成的任务。