对于地震仪,大家第一个想起应该就是张衡了,因为他发明了世界上最早的地震仪器——地动仪。那么张衡是怎样发明地动仪的呢?
张衡一生做了很多的事情,但是,最有名的就是发明了“地动仪”和“浑天仪”了。那个时期,经常发生地震,有时候一年好几次。发生一次大地震,就会给老百姓和国家带来很多的伤害。
当时的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的征兆,认为是鬼神造成的。张衡却不信神邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个能测出地震的仪器,叫做 地动仪 。
地动仪是用青铜制造的,形状像一个酒坛,四围铸着八条龙,龙头伸向八个方向。每条龙的嘴里含着一颗小铜球,龙头下面,蹲了一只张着大嘴的蛤蟆。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就告诉人们那边发生地震啦。
公元138年2月的一天,地动仪正对着西方的龙嘴突然张开来,吐出了铜球,这是报告西部发生了地震呀。可是,那天洛阳一点地震的迹象也没有,更没有听说附近有什么发生了地震。于是,朝庭上下都议论纷纷,说张衡的地动仪是骗人的玩意儿。过了没几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才真正的信服了。
张衡虽然后来在政治上并不顺利,但是,他的这些科学发明和实验在我国科学史上留下了光辉的业绩。
作为最早地震仪器的发明者,他的大名入选中小学历史课本,被中国地震局当作标志沿用几十年,但是有没有质疑过,你看到的张衡地动仪是真的吗?
说到这里你是不是开始惊讶了呢?现代人对张衡地动仪的复原研究开始于早期1875年的日本人服部一三、1883年的英国人米尔恩和中国的王振铎。
其中,王振铎所复原地动仪采用了“直立杆”的原理:中间有个直立的杆子,地震时的震动会令其倾倒,然后触动某一个方向的开关。这个原理非常简单,跟人们在家里地板上倒立一个啤酒瓶报告地震是一个道理。
然而,“直立杆”实验结果显示一是方向没准;二是不能筛选出地震的震动。“直立杆”结构早在18世纪就已经被严格的地震学计算、实验室试验和地震检验所淘汰,它根本就不具有可行性。
而且,国内外学术界早就发现了王振铎模型的致命错误,自1969年后学术界发表了一系列的批评文章,地震学、考古学、历史学的严肃学术刊物和科学论著从不引用这个模型。
中国地震学奠基人傅承义院士曾在1976年当面告诉王振铎先生,确定其设计有致命错误。那么,既然张衡的地动仪原理彻底推翻了,为什么它依然在课本上坚挺地存在着呢?
2003年10月,在中共中央政治局常委李长春的指示下,冯锐研究员牵头组织了9个单位的地震学家、历史学家、考古学家、自动化学家、美术家的专题研究组,经过5年的研究,设计出了一个新的复原模型。