我看了某網(wǎng)友對地動儀的說明,很詳細。但請問我們現(xiàn)在還能否仿古制造出新的地動儀呢?它與現(xiàn)代科學(xué)儀器相比各自性能如何?
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地動儀是漢代科學(xué)家張衡的發(fā)明,據(jù)史書記載曾準(zhǔn)確測出地震,但時間太久遠了,無法考證,現(xiàn)代預(yù)測地震的科學(xué)一起一般只能提供個大概,要測出具體時間和地點還是有難度的
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人類第一臺驗震器——東漢張衡發(fā)明的地動儀當(dāng)時放在洛陽,曾觀測到隴西地震,時人“皆服其妙”。 1700多年前,地動儀神秘消失,它的模樣和工作原理成為千古謎團。 去年8月,河南博物院與中國地 震臺網(wǎng)中心組成課題組,聯(lián)合研究張衡地動儀新的復(fù)原模型。 目前,這項課題取得重大進展,課題組用“懸垂擺原理”取代了傳統(tǒng)的“直立桿原理”。 今年4月16日,這一科研成果得到了來自中國科學(xué)院、國家博物館、中國地震局等單位的地震學(xué)和考古學(xué)專家的肯定。專家們認(rèn)為:這臺復(fù)原地動儀首次把概念模型還原成了科學(xué)儀器,使之真正有了驗震功能。 驗收 地動儀復(fù)原模型把概念模型復(fù)原成了科學(xué)儀器 4月16日上午,河南博物院《天地經(jīng)緯》專題陳列廳,由地震學(xué)、考古學(xué)、機械工程學(xué)等相關(guān)學(xué)科的專家組成的驗收委員會,開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復(fù)原模型(1/3小樣)。 當(dāng)日下午,驗收組的7位專家經(jīng)過激烈討論,最終認(rèn)為:新模型首次把概念模型復(fù)原成了具有驗震功能的科學(xué)儀器,邁出了復(fù)原研究的歷史性一步。這個驗收意見意味著,新復(fù)原的地動儀通過了階段性成果驗收,后續(xù)工作只需對某些技術(shù)細節(jié)做進一步優(yōu)化,對外觀做出最終確定。 河南博物院副院長田凱對此感觸頗深:“我們不僅在復(fù)原一件儀器,也在找尋1000多年前那位偉大科學(xué)家‘求實疾虛’的科學(xué)精神……” 心愿 一定要讓地動儀模型“動”起來 1998年,河南博物院新館建設(shè)過程中,田凱負責(zé)主持《河南古代文化之光》陳列。布置漢代展廳需要展示張衡的地動儀,當(dāng)時最權(quán)威的模型陳列在原中國歷史博物館里,它是王振鐸先生于1951年設(shè)計的,這臺卵狀體上含有8條飛龍的模型,已成為地動儀的“標(biāo)準(zhǔn)形象”。 河南博物院請?zhí)K州天文儀器研究所按王振鐸的模型重新復(fù)制了一個木制模型,并提出“能否讓地動儀動起來”,得到的回答是:不可能,即使是中國歷史博物館里陳列的那臺也不能檢測地震。但對方可以在模型下面人為地安上一個裝置,讓它動起來。 “我們展出的是科學(xué)儀器不是玩具,這樣做是對觀眾的欺騙。所以當(dāng)時只能造一個不能動的模型,但這個情結(jié)在我心里一直存留了好多年。”田凱說。 6年后,了解到國家地震局和國家博物館的研究人員正在做復(fù)原工作。2004年8月,河南博物院與中國地震臺網(wǎng)中心簽訂了合作協(xié)議,組成了課題小組,共同復(fù)原張衡地動儀。 解謎 找到“垂懸擺原理” 該課題的負責(zé)人是中國地震臺網(wǎng)中心馮銳研究員。馮先生表示,1700多年前的地動儀究竟如何工作是首先須破譯的謎團,深入研究證實,地動儀應(yīng)該是“懸垂擺原理”而不是王振鐸模型的“直立桿原理”。 幾十年來,國內(nèi)外地震學(xué)界對王振鐸模型的否定意見一直沒有停。更有近現(xiàn)代西方學(xué)者認(rèn)為張衡地動儀之所以失傳,是因為它沒有達到科學(xué)的要求,它不是個科學(xué)的東西。馮銳說:“看到這些嚴(yán)厲的批評以后,我們才感到問題的嚴(yán)重性。” 歷時1年多,課題組最終確認(rèn)了地動儀的工作原理應(yīng)該是“懸垂擺原理”,而不是“直立桿原理”。 評價 這是一次重大跨越 地動儀的歷史資料,最著名的是《后漢書·張衡傳》中的記載,只有196個字。早期的復(fù)原工作都是據(jù)此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴大到《續(xù)漢書》、《后漢紀(jì)》等古代文獻,但相關(guān)文獻的總字?jǐn)?shù)也不過231個。這些資料,使他們復(fù)原的史料根據(jù)更加充分。 在研制過程中,馮銳還采用了一些新技術(shù)、新方法,即利用洛陽地震臺接收到的現(xiàn)代隴西地震記錄,算出模擬的隴西歷史地震的波動效應(yīng),然后把數(shù)據(jù)輸入計算機,再控制特殊的振動臺完成洛陽地面震動過程的復(fù)現(xiàn),用這種運動信號對振動臺上的復(fù)原模型進行檢驗和改進。 驗收組的專家們認(rèn)為:新模型對4次實際地震事件已經(jīng)實現(xiàn)了良好的驗震反應(yīng),邁出了從概念模型到科學(xué)儀器的關(guān)鍵性一步,研究工作突破了古代科學(xué)儀器復(fù)原的傳統(tǒng)模式,是一次重大的跨越。 驗收會結(jié)束后,中科院地質(zhì)與地球物理所的滕吉文院士說:“地動儀是中華文明留給人類的寶貴文化遺產(chǎn),各國科學(xué)家都在嘗試復(fù)原,如果我們不把這件事做好,那就是罪過。從原理上和制作過程上講,這臺復(fù)原模型符合史料記載,符合張衡的基本思想……這臺地動儀復(fù)原模型代表了現(xiàn)代人的認(rèn)識,它在現(xiàn)階段是最好的。”。
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我還是覺得很不可思議,地震不是風(fēng),風(fēng)吹過來,是一個連續(xù)的力推動,可以造成旗幟向一個方向跑,但是地震傳來的是波,更多的是橫波,大家都知道,在水面漂浮的物體,不會隨著水波的方向前進,只能上下震動,地動儀為什么能夠感知地震波的來向,并向那個方向倒呢?