曾經(jīng)課本里面的張衡發(fā)明的“地動儀”你還記得嗎?說的是“以精銅鑄成,員徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,……乃知震之所在?!币恢币詠恚蠹叶颊J為這個在教科書和科技館里頻繁亮相的“地動儀”就是張衡當年造的地震儀器,然而實際上它只是20世紀50年代一位叫王振鐸的老先生制作的復原模型。由于存在原理性錯誤,這個地動儀復原模型并不能真正進行地震監(jiān)測。
那么張衡地震儀在歷史上真的存在嗎?它能真能監(jiān)測地震么?
實際上,每過一年半載的,類似的討論總要在網(wǎng)絡上“卷土重來”。支持者們從不同角度尋找歷史依據(jù),以求為“張衡地動儀”的歷史正本清源——《后漢書》的記載被認為是鐵證;而反對者則堅信,地動儀是歷史杜撰,經(jīng)不起推敲。
據(jù)《后漢書·張衡傳》記載:“嘗一龍機發(fā)而地不覺動,京師學者咸怪其無征,后數(shù)日驛至,果地震隴西,于是皆服其妙?!?史書上的簡短記載后來演變?yōu)榱鱾魃鯊V的故事——東漢時期,地震災害頻繁,太史令張衡通過一次又一次的試驗探究,于公元132年創(chuàng)造了地動儀,成功監(jiān)測到了包括隴西大地震在內(nèi)的多次地震。
下面還配了一張圖,底下有幾個蟾蜍張著嘴,上面有牙機握著銅丸,中間是一個長長的都柱,當有地震發(fā)生時,長長的都柱會向側方傾倒,觸碰牙機,銅丸墜落到蟾蜍口中。顯然這采用的是“直立桿原理”,但真相是,雖然那一段描述的確為張衡地動儀,但這張圖片卻是燕京大學的一個研究生王振鐸根據(jù)《后漢書》的那段記載復制的,因為真實存在的張衡地動儀早在公元200年前后就因戰(zhàn)火而消失了。
地震儀是復原錯誤,還是根本不存在?質疑聲此起彼伏
但是上世紀60年代開始,來自地震學界的質疑聲開始此起彼伏,日本、英國、美國、荷蘭、奧地利等國家的地震界發(fā)表了一系列文章批駁“直立桿原理”,因為“中國目前Z 流 行的地動儀模型工作原理模糊,模型簡陋粗糙,機械摩擦大大降低了靈敏度,對地震的反應低于居民的敏感,其作用應予以質疑,而且利用銅丸的掉落方向來確定震中也是不可能實現(xiàn)的?!?p>
還有的甚至認為它根本就不存在。這其中尤以奧地利人雷立柏Z為尖銳,他曾撰寫《張衡:宗教與科學》,認為中國人對張衡地動儀的情緒是一種宗教式的崇拜,在他看來,地動儀失傳了,就說明它不科學、無實用性,沒有不失傳的道理。
不光是外國人質疑,王振鐸的老朋友,中國地震學奠基人傅承義院士曾運用大量物理學原理,對王振鐸的復制版本各種批判,還說了一句毫不客氣的話:“房梁下吊塊肉都比你那個模型強!”真是讓人尬心四起啊。
不過Z讓人尷尬的還是在這個地震儀曾經(jīng)在日本的一個博物館展出,當時很多游客想看一下這個儀器的靈敏度如何,結果中方解說員使出各種辦法,就差把地剁出個洞了,這機器紋絲不動,無奈之下只能偷偷拿木棍捅了一下,銅丸才好不容易掉到蟾蜍口中。
但更多學者相信地動儀真的存在過,因為“如果明確記載的歷史都不相信的話,一切歷史都會變得虛無”。
張恒地震儀復原一直在進行,“懸垂擺原理”Z接近
中科院大學人文學院陳天嘉博士認為,張衡地動儀是存在的,而且具有地震監(jiān)測的功能,但因為古文記載太簡略,但復原工作暫時還沒能完成。后人的復原工作面臨很多挑戰(zhàn)。人們對于地動儀的爭論也很多,不僅是我們好奇,我們的前輩也很好奇。從100多年前開始,對地動儀的研究和復原就開始了。
關于張衡地震儀的研究,后來中國科學技術大學的研究生馮銳又取得了進展,他驗證了“倒立桿原理”和“懸垂擺原理”,前者就是將酒瓶子倒立放在地上,瓶子倒了就說明地震來了,但研究發(fā)現(xiàn),酒瓶子很容易倒,只要是外界震動就會,而不一定是地震,而且就算倒下,也不知道地震的方位,很難預測。王振鐸復制的張衡地動儀就是倒立桿原理,按照他的設計,都柱應該有2米之高,直徑只能是1.5毫米,只有這樣才能符合靈敏度,但現(xiàn)實中這樣的都柱根本不可能站起來。
馮銳Z終確定張衡的地震儀采用的是“懸垂擺原理”,在各方的全力配合下,他根據(jù)陜西歷次的地震波形圖,重新復制了張衡地動儀并接受全面檢測,經(jīng)過一星期的連續(xù)強干擾實驗,沒有發(fā)現(xiàn)一次誤處罰,所有數(shù)據(jù)準確無誤,可以有效檢測地震的波長和方位。
所以說,與歷史上真實的張衡地動儀Z接近的是馮銳的版本,而不是我們中學語文教科書上的,2010年教育改革之后,已經(jīng)刪掉了這一部分內(nèi)容,并將對這一錯誤進行補救和修改。不得不說,原來我們被王振鐸復制的張衡地動儀騙了這么多年!
2018-05-25 11795次