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张衡地震仪到底长啥样?我们翻了100多年的历史……

 
分享: 2018-10-10
     

  中新网客户端北京10月12日电(记者 宋宇晟)课本中的“张衡地震仪”最近成了舆论关注的焦点。

  先是有消息来源称,2017年投入使用的统编本初中历史课本七年级上册中,关于张衡地震仪的内容被删除。随后,人教社否认该新闻,称课本中对地震仪有专门先容。这引起了网友对地震仪的讨论。

  那么,历史上真的存在地震仪吗?地震仪的回复又有什么样的故事?

  史料中的地震仪

  首先,关于地震仪,历史上确有纪录,而且这样的纪录见于多部史书。

  2006年,中国科学院教授冯锐等人在文章《地震仪史料和模子研究》中集纳了涉及地震仪的历史资料。

  文章统计,自东汉末年到南北朝时范晔完成《后汉书》,撰写东汉史书的共有13家,其中涉及地震仪并今天可见的史料包罗司马彪《续汉书》、袁宏《后汉纪》以及范晔《后汉书》。

  这些史料中关于地震仪器形的纪录大要相同。

  三部书中都纪录地震仪“圆径八尺”,形似“酒尊”。东汉一尺约24厘米,以此推算,地震仪直径靠近2米。

  关于地震仪“盖”的记载,三部史料基底细同,有说“合盖隆起”,也有说“合盖充隆”、“其盖穹隆”。总之就是上端的盖要隆起。

  同时,书中皆载,地震仪“外有八龙首衔铜丸”,“下有蟾蜍承之”。这也就是我们经常见到的地震仪外有八条龙,每条龙下面临应一只蟾蜍。

  而关于内部结构,三书均称,“樽中有都柱,傍行八道,施关发机”。这里明确,地震仪的内部有“都柱”,并通过“傍行八道”触动其中的机关,反馈地震方位。

  关于地震仪长相的N个推测

  由于史料中的纪录文字颇为精练,且至今未发现存世的地震仪图片,这为后世的回复事情带来了不小难度。

  也正因此,对于已回复出的地震仪来说,从不缺少争议。

  按王振铎的考证,近代回复地震仪最早的是日本人服部一三。有纪录显示,他在1875年就对地震仪形状举行了回复。

  服部一三将地震仪设计成类似桶状,立雕的龙头和蟾蜍已基本切合今天人对地震仪的认知。

  今后,英国地震学家米伦也实验了对地震仪的回复。在1883年出书的《地震及其他地震》一书中,收录了他对地震仪的回复图式。他的设计接纳悬垂法,并将悬摆突出到仪体外端。

  而中国近代可考的对地震仪的回复,始于修建师吕彦直在1917年揭晓的设计图。从图式来看,其回复的地震仪基本与米伦所回复的式样相同,只是对其艺术装饰和部门结构举行了增补。

  到1936年,考古学家王振铎已对地震仪举行回复。该回复器形状看起来更像一个瓶,“瓶”外不见全龙,只有龙头,即即是从外观上看,和十几年后王振铎重新设计回复的地震仪有较大差异。

  王振铎自己也在今后的文章中否认了这版地震仪,并称是“开端的实验”且存在“严重错误”,“主要是因袭了米伦悬摆的推断,对倒摆熟悉不足,故回复成了复合悬摆”。

  1937年,日当地震学家?原尊礼实验实验复制地震仪的内部结构,并以“近代的无定向倒摆”原明白释仪器测震的缘故原由。

  两年后,日当地震学家今村明恒对近代回复的地震仪举行剖析,并在?原设计的基础上举行了进一步设计。

  不外这两款日本专家设计的地震仪主要对内部结构举行了探索,外观并未严酷根据史料中纪录来制作。尤其是今村明恒的设计,基本没有一样平常人想象的地震仪外观。

  1951年,王振铎基本推翻了自己1936年回复的地震仪,重新设计了一版。这次的回复作品厥后被收录到课本中,也成为了大多数人影象中地震仪的样子。

  探索从未制止

  王振铎1951年回复的地震仪接纳“直立杆原理”。但这样的回复并非完善。

  《华西都市报》的消息来源指出,王振铎虽然凭据古籍纪录回复出了地震仪的模子,可是由于模子内部结构缺乏合理性,以是其龙口中的铜丸无法吐下来,也就无法检测地震。

  这以后,专家们对于地震仪回复的探索也并未制止。

  物理学家李志超1994年提出自由杆模子。王湔则借鉴了现代地震仪的垂直摆结构,设置了4个重摆锤,再通过一系列装置触发直立杆倾倒。

  2009年,正式开馆的中国科技馆新馆展示了新的地震仪模子。该模子由中国科学院教授冯锐团队回复。

  观众可以亲自下手按下按钮,视察在差别波型下地震仪的差别反映——只有横波到来它才吐丸,其他来自纵波的震惊,都无法使地震仪有任何反映。这意味着,类似关门、汽车过境、庞大的炮声等都不会滋扰到地震仪。

  不外有消息来源指,学界对这一版本的模子同样存在质疑。

  冯锐及其团队在一篇相关论文中这样写道,“19世纪服部一三把文字酿成了料想图形,20世纪王振铎把图形酿成了展览模子”,而回复研究自己就“是一个不停深化熟悉、不停迫近历史的历程”。(完)