张衡的地动仪到底能不能预测地震?

蟒蛇皮

在遥远的古代,能够发明地动仪这样的机器是很了不起的,可是即便是现代,科学技术足够发达都不能做到预测地震,要不然那么多的地震造成那么多的伤亡如果能够预测的话那岂不是人类再也不用被地震所累了?


要搞清楚的是:地动仪虽然很厉害,但是它再厉害也不过是一个知道地震方位的机器,根本就谈不上预测地震的发生。仪器的外部周围有八条龙,按照东、南、西、北、东南、西北、东北、和西南八个方位排列,龙嘴里含有一颗铜珠,当某个方位有地震发生的话,对应方向的龙嘴里的珠子就会落下,落到其正下方的一个张着嘴的蟾蜍的嘴里。通过铜珠落下的方位,就可以知道地震的具体方位了。

史料上有过记载说其“中有都柱,傍行八道,施关发机”。可是这仅仅12个字的描述说得很是隐晦,让人摸不着头脑。但是史料也载有地动仪成功的判断地震方位的实例:“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。”说的是有一年地动仪的一个龙机突然吐出了龙珠掉到了蟾蜍的嘴里,可是京城的人没有感到任何地震的现象,于是就有人怀疑地动仪的准确性了,但是没过几天啊,陇西果然有人飞马来报,证实哪里的确是发生了地震,人们就被张衡的高超技术所深深地折服。

所以说地动仪是地震发生之后才能有所反应的,并不能用来预测地震。

按道理说既然一两千年前我们的古人就发明了地动仪这样厉害的东西,那么两千年过去了,为什么没有能够在进一步呢?为什么今天仍不能够做到预测地震呢?奇怪的是,1700年前,地动仪就神秘的消失了,它的具体外貌以及工作原理也已经成为了千古之谜。人们试图揭开它神秘的面纱,也有着不少的科学家试图复制地动仪,可是复制出来的东西只是一个个好看的艺术品而已,根本就不能够动起来。




关于地动仪内部结构的一些猜想

这不禁让人怀疑地动仪的神秘消失是否是因为它的的技术未能达到要求。事实上按照地震传播的机理,地动仪也是不太可能做到“验之以事,合契若神”的,地震发生时,从震源会发出两种波:一种纵波(P波),引起物体震动方向和波的前进方向一致;一种横波(S波),引起物体的震动方向和波的前进方向垂直。P波的速度比S波的速度快,最早到达地面,形成地震的初波,根据这个初波的方向就可以判断地震的方向,但是这个波强度非常小,地动仪怎么可能做到如此精确?况且它又如何分辨的清附近人跺脚与地震的区别?





目前看来,人们对地动仪还是充满了质疑的。虽然地动仪没有流传下来,也没有更多的史料对其记载,但还是有不少的人愿意相信地动仪是真的能够判断地震方位的。退一万步讲,张衡在当时就已经对于地震的传播和方向性有着一定的了解,这在当时是很了不起的,而欧洲直到1700年以后才发明了类似的仪器,这不得不说是一种先进的表现。


镜像宇宙

据史料记载:汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地动仪的一个龙机突然发动,吐出了铜球,掉进了那个蟾蜍的嘴里。

当时在京城(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪不灵验。

没过几天,陇西(今甘肃省天水地区)有人飞马来报,证实那里前几天 确实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里,地动仪标示无误,说明它的测震灵敏度是比较高的。

真相:

国家博物馆现陈列的地动仪只是个复原模型没有任何的预测能力。而张衡发明的地动仪已经在1700多年前神秘消失,它的模样和工作原理成为千古谜团。

本着科学的精神来推断,没有一定量的样本基数而得出的实验结果,根本不能作为定论,所以,即使史料上记载的是真的,也有可能只是一次巧合。

同时说明一下,这东西只能作为地震“监测”,而不是大家以前所想的“预报”。在地震发生以后,地震波传播到地动仪所在的位置,由于内部摆的惯性作用从而使得珠子掉下来。

若说张大人在撒谎,没理由!张衡学术和文采全能,而且都是执牛耳的泰斗般的存在,官也不小,做东西失败了就失败了,损失得起这点以“奇淫技巧”报国而损的面子,并且他不说他在造别人也不定能知道。 撒谎才更失他的颜面吧?

所以要么是他真失败了,但是后人要他成功。

要么是他成功了,但是没有完整的设计图确实就不敢肯定它是不是我们现在所能想到的那回事。


大唐雷音寺

说“不能”,是闭着眼睛骂祖宗;说“能”是瞪着眼睛吹牛。还是睁一只眼闭一只眼最好。


一、先睁着眼睛说两句

今天的中外科技已经比一千多年前的土方法先进的多,也没有能做到预测地震,这是科技领域至今未能攻克的难题。在预报领域目前做的最好的是“天气预报”,太空有卫星,大气层有气球,地面有观测站,最后报给您的也只是个大概。地震哪能只凭一根埋在地下的棍子就预测了。

再从材料上说,候风地动仪的监测主要是一根插向地心的长针,在今天都很难生产出理论上又细又直的金属杆,也无法埋进地下足够深度。张衡那个时代金属工业不发达,靠竹竿子是无法实现的。何况任何材料只要是有长度都会有韧性产生弯曲,像地动仪所要求的长度,即使使用现代的材料,也会由于长度过长变成像面条一样,地下的震动被传导材料减弱,根本传不到地面。

如果上述难题都能克服,候风地动仪一定是一个灵敏极高的仪器,周围的震动一定会影响它,邻居家的装修,猫从旁边跑过都会产生相应的震动,误差难以避免。


二、再闭着眼睛说两句

科技与科幻有一定的联系,往往是科幻在先,然后引导科学家们攻克科技难关。张衡在一千多年前就提出了一种科幻思想,这一思想已经引领了世界科技,拿到了世界第一,是我们的自豪,何必与实物较真呢?

自古地震被认为天降灾难,是因为国君不仁,是改朝换代的象征。如果张衡的地动仪果真有效,统治者应该相当重视,这比《烧饼歌》《推背图》更有实用价值,但后来的历史并没有跟踪记载。说明记述这件事的所谓史书当时就是一部文学作品。


三、睁一只眼闭一只眼

东城区非物质遗产博物馆里就有一件张衡的候风地动仪的景泰蓝工艺品。虽然不是按照一千多年前的科学仪器复原,但却是一件精美的工艺品,也是一件科普教具。每个人都会在它面前驻足感叹,给无数人带来想象的空间。我们睁着眼睛是为了发现艺术之美,闭着眼睛能打开想象空间,历史难言真相,不必跟古人较劲。


于鸿雁老于

大家知道,张衡地动仪是世界上第一个台地震仪,其实它的模样和工作原理成为千古谜团,在1700多年前,地动仪在战乱中消失,现在看到的是根据《后汉书》中仅有196个字的记载进行复原。实际上,历史上有三个记载候风地动仪的史书,《后汉纪》比《后汉书》早约69

年,《续汉书》比《后汉书》早约139年,从记载的原始性看,《续汉书》优于《后汉纪》,《后汉纪》又优于《后汉书》。

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张衡所处的东汉时代,地震比较频繁,张衡对地震有不少亲身体验,于是经过长年研究,终于在公元132年发明了候风地动仪──世界上第一架地震仪,并成功记录到了多次地震活动,引起全国的重视。这比起西方国家用仪器记录地震的历史早一千七百多年。张衡地动仪是钢铸造的,形状像个酒坛子,四周铸着八条龙,每条龙口里含着一个小铜球,只要哪一条龙口中的铜球吐了出来,就预示着那个方向发生地震了。

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张衡地动仪失传多年,但很多人一直在研究它的工作原理,并想复原。1951年,考古学家王振铎历经数年,考证研究终于复原并制造的“张衡地动仪”模型,这就是现在大家经常看到的张衡地动仪形状。

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我们知道,可以确定的是,张衡地动仪既不能记录地震的发生时间,也不能记录震级大小,更不能预测地震,实际上它是地震发生的验证器。


震长

可以肯定的说,张衡地动仪不能预测地震,张衡地动仪只能记录并给出地震发生的方位。

网络配图

如图所示:地动仪内部有一个都柱以及其他机关,地震从那个方向来临以后,那个方向的龙就会把珠子吐到蟾蜍嘴里,从而观测人员只要检查那个蟾蜍的嘴里有珠子,就知道那个方位发生地震了。

而现代的地震预测,必须在震前给出准确的地震的时间、地点及震级。因此即使到了现在,地震预测也不是主要靠地震仪器,地震仪器主要是可以在震后给出地震发生的时间、地点、震级,或者在震前给出的重力、形变、地磁、地电、地震地下流体的变化状况。

网络配图

而想要地震预测,必须通过分析以上地震、重力、形变、地磁、地电、地震地下流体的短期及长期变化状况,并结合地震地质,并总结历史地震规律。

网络配图
但是,由于地球的不可入性,直到目前为止,人类能深入到地球内部的距离也不超过14千米,这与地球的平均半径6371千米相比,相当于人类研究的地球如果是一个鸡蛋的话,人类连鸡蛋壳都没有打破,所以现有的所有关于地震、重力、形变、地磁、地电、地震地下流体的短期及长期变化状况的观测远不能反映地球内部真实的状况。同时由于地震相比气象事件还是一个小概率事件,因此人类目前总结的关于地震的案例还太少,因而还无法利用地震统计学来预测地震。最后,由于上述地球的不可入性、地震事件的小概率性,人类到目前为止对地震的前兆的了解还不多,尤其是还没有掌握确定的地震前兆。因此不要说张衡地动仪发明的古代,就是现在,地震预测仍然是一个世界难题。

总之,张衡地动仪只是一个记录地震方位的验震仪,并不能进行地震预测。


地震博士

张衡地动仪是属于震后监测,不能预测地震。但是,在当时的科学条件和对地震的认知水平下,地动仪的出现还是为地震研究做出了突出的贡献。

我国对地震的监测实验历史悠久,可追溯到东汉时期,张衡发明的地动仪。据《后汉书・五行志》记载,自和帝永元四年(92)到安帝延光四年(125)的30多年间,共发生了26次大的地震。地震区域有时大到几十个郡,引起地裂山崩、房陸倒塌、江河泛滥,造成了巨大的损失。

为了掌握全国地震动态,张衡经过长年研究,终于在阳嘉元年(132)发明了世界上第一架地震仪一一侯风地动仪。据据《后汉书・张衡传》记载,候风地云动义“以将铜铸成,园径/八尺”上有隆起的圆盖,仪器的外表刻有篆文以及山、色、、兽等图形仪器的内部中央有一根铜质“都柱”,柱旁有8条通道,称为“八道”,还有巧妙的机关。樽体外部周周有8个龙头,按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北8个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连,每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头,8个蟾蜍蹲在地上,个个昂头张嘴,准备承接铜球。当某个地方发生地震时,樽体随之运动,触动机关,使发生地

震方向的龙头张开嘴,吐出铜球,落到铜蟾蜍的嘴里,发生很大的声响,以此判断地震发生的方向。当日时利用这架仪器成功地測报了西部地区发生的一次地震,引起了广泛关注。这比起西方国家用仪器记录地震的历史早1000多年。

地动仪是利用物体惯性制成的仪器。张衡通过巧妙的设计,使地震时仪体与都柱之间产生相对运动,利用这一运动触发仪内机关,从而将地震报出。张衡发明的地动仪是人类历史上的首创,开创了地震不科学的新纪元,他是人类从事地震科学研究的先驱和世界公认的地震学鼻祖。


草原独狼

很高兴回答你的问题。

根据史料记载:汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地动仪的一个龙机突然发动,吐出了铜球,掉进了对应的那个蟾蜍的嘴里。当时在京城(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪不灵验。没过几天,陇西(今甘肃省天水)有人飞马来报,证实了那里前几天确确实实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里,地动仪标示无误。

它是否真的这么神呢?我们无从得知。因为1700多年前,地动仪就神秘消失了。目前我们在国家博物馆里看到的,只是个复原模型。

可惜的是,几乎是高还原度复原的地动仪,没有任何的预报地震的能力。

从科学的理论上来推测,其实地动仪一定是没有预测地震的能力的。它其实就是把地震波带来的振动放大的原理。即使有成功率,那也是把已经、正在发生的地震,给传达出来。至于预测能力,无疑是天方夜谭。

即使有这样的理论支撑,但是地动仪的复原模型还是没有做到传达、转播地震情况的能力。

是历史上的古人,制造能力更强大?
还是史官夸大其词了?
或者本身就是一些巧合呢?


不哈韩的小韩

张衡的地动仪并不是用来预测地震的,而是能够最快的知道哪个地方发生了地震。

中国古代科技不发达,消息的传递只能靠人力的传输,所以消息传递起来极慢,而中国的疆域又比较辽阔,这就导致地方上发生什么事情,中央不能够第一时间得知消息,也就不能够第一时间给出解决办法。


像如今,如果中国某个地方发生了地震,那么通过互联网可以把这个消息很快的传输出去,中央可以第一时间派出部队去救援,运送物资等等。而在古代当然没有现如今这些高科技了,但是如果发生地震也是需要中央派兵支援,去救灾的,也需要中央运送粮草物资之类的东西,但是古代消息传播太慢,离京城近的地方还好,如果离京城太远的话,等到报信的使者来到皇帝面前说不定都是几个月以后了,这时候再派军队出去救援,又是几个月时间,估计灾区都重建完毕了。所以效率就大大降低了,而张衡的地动仪可以第一时间感知哪个方向发生了地震,这样皇帝就可以第一时间派出军队去救援,这就减少了中间耽误的时间。


《张衡传》中有这样一句“如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。” 就是说的这个原理,八个方向有八条神龙,龙的嘴里有一颗铜丸,当发生地震时,七个方向的铜丸不动,而面向地震方向的铜丸会掉下来,这样就能判断出哪个方向发生了地震,朝廷就可以往那个方向派出救援部队,大大提高救援效率。 再比如“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。”这就是一次实例证明,曾经有一次地动仪动了,但是地面却感觉不到震动,大家都很奇怪,后来数天后,驿报传来,果然陇西发生了地震。这就说明张衡的地动仪并不是能够预测地震而是能够感知地震。


痴人妄言

不能。

但能预测到哪个方向发生了地震。

张衡所处东汉时代,地震比较频繁。张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪,这也是世界上的第一架地动仪。

如图可以看出,这个铜铸的地动仪从外观上看非常像一个酒樽,中间有一个都柱——震摆,在都柱的周围,排列着八个方向的器具,对应外面八条铜龙。 八条铜龙照八个方向排列,分别是北、东北、东、东南、南、西南、西、西北,每一条龙嘴里都衔着一枚铜球,哪个方向的铜球落在它下面排列的铜蟾嘴中,凭此就可以去判断发生地震的方向。

因此,有地震发生时,“都柱”拨动小球,而小球去碰撞控制龙口的那些机关,这样使得龙口吐出铜球,根据方位,判断在哪个方向上有可能发生了地震。

这也是一个伟大的发明。虽然不能预测将要发生地震,但知道哪个方向发生了地震,给救援争取了时间。


布衣吴新建

文|廖保平

如果你没有科学知识不要紧,因为至今为止,人们也还没有搞清楚汉代的张衡发明的地动仪能不能预测地震,因为它早在1700多年就前神秘消失了,它的模样和工作原理早就成了千古谜团。

而现在国家博物馆现陈列的地动仪只是个复原模型,另外我们教科书里介绍的地动仪也只是一个简介绍,从来没有进行具体的预测技术分析。

说白了,拿这个当个宝贝似的供着,就是为了增加我们的民族自信心,是给自己长脸的,是告诉世界,我们的祖先曾经很牛逼,能够预测地震,所以,我们这个民族很了不起。至于怎么个牛逼法,预测了哪一场牛逼的大地震,不知道!

如果科学就是靠吹牛逼而不是靠实证,我们一定是最牛逼大了。可是你想想,从汉朝的张衡到现在,快两千年的历史,中国经历了多少大大小小的地震?如果张衡发明的地动仪能预测地震,历代皇帝能不用上吗?还要在那里求神拜佛,求天拜地干嘛?

又或者近一点说,如果张衡发明的地动仪能预测地震,我们的曾经的唐山大地震,汶川大地震就可以预报了,可以挽救多少人的生命啊!为什么我们有这么牛逼的科技就不用呢?

地震预测至今全世界都没有解决,日本是地震多发国家,他们研究地震预报很有门道,但是,仍然没有办法准确预测地震,你说张衡在近2000年前就发明了能预测地震的地动仪,这蛋得有多扯呢。

当然,你也可以说张衡发明的地动仪不是预测地震,而是监测地地震,既不能记录地震的发生时间,也不能记录震级大小,更不能预测地震,实际上它是地震发生的验证器。那么,含金量就大大地减损了,地震发生之后,监测到地震发生在哪个方位,这个真心不太难,故意拔高它的科技含量,真的有点吹牛了。

我们能不能少吹点牛,多做点可以实证的东西?就像胡适说的,少谈点主义,多研究点问题。


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