張衡の地震計は遠方の地震を即座に検知した

漢の朝廷は広大な領土を統治しており、地震は予測不能に発生し、しばしば首都から遠く離れた場所で起きた。役人たちが地震の発生を知る唯一の方法は、使者が馬で駆けつけて報告するのを待つことだった。この過程は距離と地形によっては数日かかることもあり、その間、被災地域は援助の必要性が認められることもなく放置されていた。地震が発生したこと、そしておおよそどこで発生したかを知ることは、援助をどこへ送るかを決めるうえで直接的に重要だったが、その情報を得るための最速の手段は、最速の馬と同じ速さでしかなかった。

朝廷には遠方の地震を直接検知する手段がなかった。首都で感じられる地震は明らかだったが、救援対応を起こすうえで最も重要な地震は、しばしば人間にはまったく感じられないほど遠くで起きていた。必要とされていたのは、人間には感知できない地面の動きを感じ取り、誰かが移動して報告するのを待つことなく、発生と方向の両方を明確な信号に変換できる装置だった。

使者を、揺れそのものを感知する振り子に置き換え、地震波が到達した瞬間に地震の方向へ球を落とした。

振り子は人間には感知できない地面の動きに反応したため、朝廷が感じることのできない地震を検知できた。

球を落とす仕組みは人間の判断を必要としなかったため、地震波が到達した瞬間に方向を示すことができた。

これにより検知は、数日（使者の移動）から数秒（地震波の到達）へと短縮され、より迅速な救援判断が可能になった。

装置の物理的な感度は、人間の移動速度という限界を完全に回避した。

遅い報告経路を、事象そのものを検知する受動的なセンサーに置き換え、検知時間を移動時間から事象発生時間へと短縮する。

記録に残るある事例では、首都の誰も何も感じなかったにもかかわらず、西の方角で地震があったことを示す球が落ちた。懐疑的な人々は装置の故障だと一蹴したが、数日後、装置が示したまさにその方向、数百マイル離れた場所で深刻な地震があったと報告する使者が到着した。