張衡地動(dòng)儀之謎初步破(pò)解 (2005-06-22)
發布時間:2007-12-04
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來源:新民晚報
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人類史(shǐ)上首台驗震器於1700多年前消失後,中(zhōng)外科學家一(yī)直試圖使它(tā)複原。中(zhōng)國科學家近日取得階段性成果??張衡地動儀之謎初(chū)步破解
中國地震學家和考古學家(jiā)近日宣布,通過大量理(lǐ)論計算和(hé)科學實驗,失傳千年的張(zhāng)衡地動儀的複原(yuán)工作取得了重(chóng)大進展,實(shí)現(xiàn)了地(dì)動(dòng)儀的科學複原(yuán),新的複原模型已具備了驗震功能(néng)。
弄清工作原理
嚴謹(jǐn)的科學研究證實(shí),地動(dòng)儀的工作原理應該是“懸(xuán)垂擺原理”,即(jí)地動儀是利用了一根懸掛柱體的慣性來驗震(zhèn)的,而非當(dāng)今曆史教科書所說的在(zài)儀器底部簡單地(dì)豎立一根直立杆。這個原理的科學性得到了專家的明確肯定(dìng)。
由中國科學院、國家博物館(guǎn)、中國地震局等研究單(dān)位數名地震學(xué)、考古學、文物學、機械工程學等相關學科的專(zhuān)家(jiā)組成的驗收委員會認為,新模型首次(cì)把概念模型複(fù)原成了具有驗震功(gōng)能的科學儀器,邁出了複原研(yán)究的曆史性一步。
新複原地動儀模型是按照史料做的重新設計,其1/3小樣目前(qián)陳(chén)列(liè)在河南(nán)博物院內。 複原模型頻出
張(zhāng)衡地動儀是人類曆史上的第一台驗(yàn)震器,在1700多(duō)年前神秘消失,它的外觀和原理長期成為人們心中(zhōng)的謎團。所(suǒ)幸《後漢書.張衡傳》對地動(dòng)儀作了記載(zǎi),但(dàn)總共隻有196個字,“……以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起(qǐ),形似酒尊,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道(dào),施關(guān)發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之……”根據這(zhè)一史料,中外科學家一(yī)直(zhí)試圖複原它。
19世紀末,日本和英國的科學家先後繪製出複原模型。目前(qián)家喻戶曉的地(dì)動儀(yí)模型(xíng)是中國曆史博物館科技文物專家王振鐸於1951年設計的(de),其內部結(jié)構采用直立杆原(yuán)理。但是,幾十年來,國內(nèi)外地震學界一直對它的科學性表示懷疑,因為它(tā)不能檢測地震。20世紀70年代後,國內外相(xiàng)繼提出了6種新的複原模型,但這些都屬於概念模(mó)型。 文(wén)化遺產“複活”
以中國地震台網(wǎng)中心研究員馮銳為負責人的研究小(xiǎo)組,從2002年起開始了地動儀的原理複原研究(jiū),還(hái)首次利用了《續漢書》和《後漢紀》對地動(dòng)儀(yí)的記載。
研究組利用了唐山(shān)、越南、雲南(nán)等4次(cì)實際地震資料,通過計算機的控製,在振動台上實現了相當於當年隴西地震在洛陽的極其微弱(ruò)的地麵(miàn)振動(dòng),然後把新複原模型放到振動台上驗證。結果表明,新(xīn)模型對地震的(de)反(fǎn)應良好,對非地(dì)震的人為幹擾一直未出現誤觸發。馮銳表示,目前的複原隻(zhī)是階段性成果(guǒ),整個工(gōng)作還沒有結(jié)束(shù),內部結構需要優化,外觀造型也需要征求公眾意見,以便進一步完善,實現整體的統一(yī)。