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震惊全世界,尼克松赞誉有加,却被踢出教科书,一发现为其正名!

原创
2020-03-30  星辰大海...

侯风地动仪应该是大家熟悉的著名古代科学成就之一,因为在教科书中就有一副侯风地动仪的配图,并且有一段侯风地动仪精确预测地震的描述,所以一直以来,我们对古人的智慧简直佩服得五体投地!

但2018年的一条新闻却让大家实在有些尴尬,因为我们已经膜拜了半个多世纪的侯风地动仪,居然早已在教科书被删除,一时间流言四起,让它当年的发明者张衡即刻沦为了骗子的行列,事实果真是这样吗?

地动仪无法预测唐山大地震

侯风地动仪是东汉张衡所发明,是世界上最早的地震仪,后汉书中记载,该仪器制造后放置于洛阳,曾预测到有地震发生,官员上报之后在京师周围并无地震,但数日后八百里快马来报,陇西(甘肃南部)地区发生地震,众官员无不佩服!

比较可惜的是现代侯风地动仪并不张衡所研制的,而是考古学家王振铎根据后汉书中的196个字,花了5年时间,结合地震理论,在1951年时成功复制出了地动仪!

王振铎

1972年2月尼克松总统访华时曾参观侯风地动仪,对此赞不绝口!但比较郁闷的是在1976年唐山大地震时,侯风地动仪居然啥事情的都没发生,这让地动仪的有效性和技术受到了广泛质疑,日、美、荷、奥等国地震学家都发表一系列的论文,认为它存在巨大的原理缺陷!判定它的灵敏度,还不如人直接去感受。

更令人尴尬的是,1988年地动仪在日本奈良展出时,有学者对灵敏度提出了质疑,而现场解说人员并不知道如何验证,只能用木棍捅了捅铜球,让它落入了蟾蜍口中,结果闹出大笑话!

所以,张衡是个骗子?

既然地动仪无法“预测”地震,那么张衡就是个骗子,这并没有冤枉张衡,不是吗?但后汉书中明明白白的记载着,张衡的地动仪确实预测了甘肃南部的地震!

《后汉书·张衡列传》对地动仪的描述:
  阳嘉元年,夏造候风地动仪。以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机......寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。

这里有几个可能,不是《后汉书·张衡列传》所载有误就是就是王振铎错误理解,最后导致了复制品就是一个废物!两者哪个可能性比较大?个人认为两者都有可能,但后者可能性更大,因为张衡制造的地动仪毁于战乱!在南北朝与隋朝也有文献记载了“候风地动仪”的详细结构,但很可惜在唐代也不知所踪!

因为准确的说,张衡的地动仪在理论上是可行的,这个地震已并非是“预测”而是监测,地震后比八百里加急更快获知到地震的信息,这是因为地震波的传播速度远远快于快马

地震波分为纵波和横波,传播速度因介质不同而略有差异,纵波速度大致范围为5.5~7千米/秒,横波速度大致范围为3.2~4.0千米/秒。

所以只要能将破坏力大、影响范围广的横波检测出来并产生动作,那么地动仪即可准确复原,或者说至少具有监测的实际意义,2008年,中国地震局地球物理研究所的冯锐在中国物理学会主办的《物理》期刊上发表了题为“Science brings back Zhang Heng’s seismometer to life”的论文。

以“悬垂摆技术”代替了原来王振铎五十年前复制地动仪的技术,准确度上完胜王振铎的地动仪,并且经受住了实验室的检测,以各种震动方式检测时,王锐的理论制造的地动仪只对地震能产生的破坏性横波产生反应,而其它震动则无动于衷!


当然这个机械式监测的新版地动仪,也并不太具备实际价值,但至少有一点可以证明,张衡并不是一个骗子,他是一个实实在在的科学家!

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