장형의 지진계는 먼 곳의 지진을 즉시 감지했다

한나라 조정은 넓은 영토를 다스렸는데, 지진은 예측할 수 없이 발생했고 흔히 수도에서 멀리 떨어진 곳에서 일어났다. 관리들이 지진 소식을 알 수 있는 유일한 방법은 전령이 말을 타고 와서 보고할 때까지 기다리는 것이었으며, 이 과정은 거리와 지형에 따라 며칠이 걸릴 수 있었고, 그동안 피해 지역은 구호가 필요하다는 사실조차 인정받지 못한 채 방치되었다. 지진이 발생했다는 사실과 대략적인 위치를 아는 것은 구호를 어디로 보낼지 결정하는 데 직접적으로 중요했지만, 그 정보를 전달하는 가장 빠른 경로는 가장 빠른 말의 속도만큼이나 느렸다.

조정은 먼 곳의 지진을 직접 감지할 방법이 없었다. 수도 안에서 느껴지는 지진은 분명했지만, 구호 대응을 촉발하는 데 가장 중요한 지진은 대개 너무 멀리 있어서 전혀 느낄 수 없는 것들이었다. 필요했던 것은 사람이 감지할 수 없는 지면의 움직임을 감지하여, 누군가가 이동해 보고하기를 기다리지 않고도 발생 여부와 방향 모두를 명확한 신호로 바꿔 주는 기구였다.

전령을 진동 자체를 감지하는 진자로 대체하여, 지진파가 도착하는 순간 지진 방향으로 공을 떨어뜨렸다.

진자는 인간이 감지할 수 없는 지면의 움직임에 반응했기 때문에, 조정이 느낄 수 없는 지진을 감지했다.

공을 떨어뜨리는 장치는 인간의 판단을 필요로 하지 않았기 때문에, 지진파가 도착하는 순간 방향을 신호로 알렸다.

이는 감지 시간을 며칠(전령 이동)에서 몇 초(지진파 도착)로 단축하여, 더 빠른 구호 결정을 가능하게 했다.

이 장치의 물리적 민감도는 인간 이동의 속도 한계를 완전히 우회했다.

느린 보고 경로를 사건 자체를 감지하는 수동 센서로 대체하여, 감지 시간을 이동 시간에서 사건 발생 시간으로 단축한다.

기록된 한 사례에서, 수도에서는 아무도 아무것도 느끼지 못했는데도 서쪽에서 지진이 발생했음을 나타내는 공이 떨어졌고, 회의론자들은 그 장치가 오작동한다며 일축했다. 그러나 며칠 후 전령이 도착하여 수백 마일 떨어진 곳에서, 바로 그 기구가 가리킨 방향에서 심각한 지진이 발생했다고 보고했다.