張衡的地動儀到底能不能預測地震?

蟒蛇皮

張衡的地動儀並不是用來預測地震的,而是能夠最快的知道哪個地方發生了地震。

中國古代科技不發達,消息的傳遞只能靠人力的傳輸,所以消息傳遞起來極慢,而中國的疆域又比較遼闊,這就導致地方上發生什麼事情,中央不能夠第一時間得知消息,也就不能夠第一時間給出解決辦法。


像如今,如果中國某個地方發生了地震,那麼通過互聯網可以把這個消息很快的傳輸出去,中央可以第一時間派出部隊去救援,運送物資等等。而在古代當然沒有現如今這些高科技了,但是如果發生地震也是需要中央派兵支援,去救災的,也需要中央運送糧草物資之類的東西,但是古代消息傳播太慢,離京城近的地方還好,如果離京城太遠的話,等到報信的使者來到皇帝面前說不定都是幾個月以後了,這時候再派軍隊出去救援,又是幾個月時間,估計災區都重建完畢了。所以效率就大大降低了,而張衡的地動儀可以第一時間感知哪個方向發生了地震,這樣皇帝就可以第一時間派出軍隊去救援,這就減少了中間耽誤的時間。


《張衡傳》中有這樣一句“如有地動,尊則振龍,機發吐丸,而蟾蜍銜之。振聲激揚,伺者因此覺知。雖一龍發機,而七首不動,尋其方面,乃知震之所在。” 就是說的這個原理,八個方向有八條神龍,龍的嘴裡有一顆銅丸,當發生地震時,七個方向的銅丸不動,而面向地震方向的銅丸會掉下來,這樣就能判斷出哪個方向發生了地震,朝廷就可以往那個方向派出救援部隊,大大提高救援效率。 再比如“嘗一龍機發而地不覺動,京師學者鹹怪其無徵。後數日驛至,果地震隴西,於是皆服其妙。”這就是一次實例證明,曾經有一次地動儀動了,但是地面卻感覺不到震動,大家都很奇怪,後來數天後,驛報傳來,果然隴西發生了地震。這就說明張衡的地動儀並不是能夠預測地震而是能夠感知地震。


痴人妄言

據史料記載:漢順帝陽嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地動儀的一個龍機突然發動,吐出了銅球,掉進了那個蟾蜍的嘴裡。

當時在京城(洛陽)的人們卻絲毫沒有感覺到地震的跡象,於是有人開始議論紛紛,責怪地動儀不靈驗。

沒過幾天,隴西(今甘肅省天水地區)有人飛馬來報,證實那裡前幾天 確實發生了地震,於是人們開始對張衡的高超技術極為信服。隴西距洛陽有一千多里,地動儀標示無誤,說明它的測震靈敏度是比較高的。

真相:

國家博物館現陳列的地動儀只是個復原模型沒有任何的預測能力。而張衡發明的地動儀已經在1700多年前神秘消失,它的模樣和工作原理成為千古謎團。

本著科學的精神來推斷,沒有一定量的樣本基數而得出的實驗結果,根本不能作為定論,所以,即使史料上記載的是真的,也有可能只是一次巧合。

同時說明一下,這東西只能作為地震“監測”,而不是大家以前所想的“預報”。在地震發生以後,地震波傳播到地動儀所在的位置,由於內部擺的慣性作用從而使得珠子掉下來。

若說張大人在撒謊,沒理由!張衡學術和文采全能,而且都是執牛耳的泰斗般的存在,官也不小,做東西失敗了就失敗了,損失得起這點以“奇淫技巧”報國而損的面子,並且他不說他在造別人也不定能知道。 撒謊才更失他的顏面吧?

所以要麼是他真失敗了,但是後人要他成功。

要麼是他成功了,但是沒有完整的設計圖確實就不敢肯定它是不是我們現在所能想到的那回事。


大唐雷音寺

說“不能”,是閉著眼睛罵祖宗;說“能”是瞪著眼睛吹牛。還是睜一隻眼閉一隻眼最好。

一、先睜著眼睛說兩句

今天的中外科技已經比一千多年前的土方法先進的多,也沒有能做到預測地震,這是科技領域至今未能攻克的難題。在預報領域目前做的最好的是“天氣預報”,太空有衛星,大氣層有氣球,地面有觀測站,最後報給您的也只是個大概。地震哪能只憑一根埋在地下的棍子就預測了。

再從材料上說,候風地動儀的監測主要是一根插向地心的長針,在今天都很難生產出理論上又細又直的金屬桿,也無法埋進地下足夠深度。張衡那個時代金屬工業不發達,靠竹竿子是無法實現的。何況任何材料只要是有長度都會有韌性產生彎曲,像地動儀所要求的長度,即使使用現代的材料,也會由於長度過長變成像麵條一樣,地下的震動被傳導材料減弱,根本傳不到地面。

如果上述難題都能克服,候風地動儀一定是一個靈敏極高的儀器,周圍的震動一定會影響它,鄰居家的裝修,貓從旁邊跑過都會產生相應的震動,誤差難以避免。


二、再閉著眼睛說兩句

科技與科幻有一定的聯繫,往往是科幻在先,然後引導科學家們攻克科技難關。張衡在一千多年前就提出了一種科幻思想,這一思想已經引領了世界科技,拿到了世界第一,是我們的自豪,何必與實物較真呢?

自古地震被認為天降災難,是因為國君不仁,是改朝換代的象徵。如果張衡的地動儀果真有效,統治者應該相當重視,這比《燒餅歌》《推背圖》更有實用價值,但後來的歷史並沒有跟蹤記載。說明記述這件事的所謂史書當時就是一部文學作品。


三、睜一隻眼閉一隻眼

東城區非物質遺產博物館裡就有一件張衡的候風地動儀的景泰藍工藝品。雖然不是按照一千多年前的科學儀器復原,但卻是一件精美的工藝品,也是一件科普教具。每個人都會在它面前駐足感嘆,給無數人帶來想象的空間。我們睜著眼睛是為了發現藝術之美,閉著眼睛能打開想象空間,歷史難言真相,不必跟古人較勁。


於鴻雁老於

大家知道,張衡地動儀是世界上第一個臺地震儀,其實它的模樣和工作原理成為千古謎團,在1700多年前,地動儀在戰亂中消失,現在看到的是根據《後漢書》中僅有196個字的記載進行復原。實際上,歷史上有三個記載候風地動儀的史書,《後漢紀》比《後漢書》早約69

年,《續漢書》比《後漢書》早約139年,從記載的原始性看,《續漢書》優於《後漢紀》,《後漢紀》又優於《後漢書》。

\n

張衡所處的東漢時代,地震比較頻繁,張衡對地震有不少親身體驗,於是經過長年研究,終於在公元132年發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀,併成功記錄到了多次地震活動,引起全國的重視。這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早一千七百多年。張衡地動儀是鋼鑄造的,形狀像個酒罈子,四周鑄著八條龍,每條龍口裡含著一個小銅球,只要哪一條龍口中的銅球吐了出來,就預示著那個方向發生地震了。

\n

張衡地動儀失傳多年,但很多人一直在研究它的工作原理,並想復原。1951年,考古學家王振鐸歷經數年,考證研究終於復原並製造的“張衡地動儀”模型,這就是現在大家經常看到的張衡地動儀形狀。

\n

我們知道,可以確定的是,張衡地動儀既不能記錄地震的發生時間,也不能記錄震級大小,更不能預測地震,實際上它是地震發生的驗證器。


震長

可以肯定的說,張衡地動儀不能預測地震,張衡地動儀只能記錄並給出地震發生的方位。

網絡配圖

如圖所示:地動儀內部有一個都柱以及其他機關,地震從那個方向來臨以後,那個方向的龍就會把珠子吐到蟾蜍嘴裡,從而觀測人員只要檢查那個蟾蜍的嘴裡有珠子,就知道那個方位發生地震了。

而現代的地震預測,必須在震前給出準確的地震的時間、地點及震級。因此即使到了現在,地震預測也不是主要靠地震儀器,地震儀器主要是可以在震後給出地震發生的時間、地點、震級,或者在震前給出的重力、形變、地磁、地電、地震地下流體的變化狀況。

網絡配圖

而想要地震預測,必須通過分析以上地震、重力、形變、地磁、地電、地震地下流體的短期及長期變化狀況,並結合地震地質,並總結歷史地震規律。

網絡配圖
但是,由於地球的不可入性,直到目前為止,人類能深入到地球內部的距離也不超過14千米,這與地球的平均半徑6371千米相比,相當於人類研究的地球如果是一個雞蛋的話,人類連雞蛋殼都沒有打破,所以現有的所有關於地震、重力、形變、地磁、地電、地震地下流體的短期及長期變化狀況的觀測遠不能反映地球內部真實的狀況。同時由於地震相比氣象事件還是一個小概率事件,因此人類目前總結的關於地震的案例還太少,因而還無法利用地震統計學來預測地震。最後,由於上述地球的不可入性、地震事件的小概率性,人類到目前為止對地震的前兆的瞭解還不多,尤其是還沒有掌握確定的地震前兆。因此不要說張衡地動儀發明的古代,就是現在,地震預測仍然是一個世界難題。

總之,張衡地動儀只是一個記錄地震方位的驗震儀,並不能進行地震預測。


地震博士

張衡地動儀是屬於震後監測,不能預測地震。但是,在當時的科學條件和對地震的認知水平下,地動儀的出現還是為地震研究做出了突出的貢獻。

我國對地震的監測實驗歷史悠久,可追溯到東漢時期,張衡發明的地動儀。據《後漢書・五行志》記載,自和帝永元四年(92)到安帝延光四年(125)的30多年間,共發生了26次大的地震。地震區域有時大到幾十個郡,引起地裂山崩、房陸倒塌、江河氾濫,造成了巨大的損失。

為了掌握全國地震動態,張衡經過長年研究,終於在陽嘉元年(132)發明了世界上第一架地震儀一一侯風地動儀。據據《後漢書・張衡傳》記載,候風地雲動義“以將銅鑄成,園徑/八尺”上有隆起的圓蓋,儀器的外表刻有篆文以及山、色、、獸等圖形儀器的內部中央有一根銅質“都柱”,柱旁有8條通道,稱為“八道”,還有巧妙的機關。樽體外部週週有8個龍頭,按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北8個方向佈列。龍頭和內部通道中的發動機關相連,每個龍頭嘴裡都銜有一個銅球。對著龍頭,8個蟾蜍蹲在地上,個個昂頭張嘴,準備承接銅球。當某個地方發生地震時,樽體隨之運動,觸動機關,使發生地

震方向的龍頭張開嘴,吐出銅球,落到銅蟾蜍的嘴裡,發生很大的聲響,以此判斷地震發生的方向。當日時利用這架儀器成功地測報了西部地區發生的一次地震,引起了廣泛關注。這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早1000多年。

地動儀是利用物體慣性製成的儀器。張衡通過巧妙的設計,使地震時儀體與都柱之間產生相對運動,利用這一運動觸發儀內機關,從而將地震報出。張衡發明的地動儀是人類歷史上的首創,開創了地震不科學的新紀元,他是人類從事地震科學研究的先驅和世界公認的地震學鼻祖。


草原獨狼

很高興回答你的問題。

根據史料記載:漢順帝陽嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地動儀的一個龍機突然發動,吐出了銅球,掉進了對應的那個蟾蜍的嘴裡。當時在京城(洛陽)的人們卻絲毫沒有感覺到地震的跡象,於是有人開始議論紛紛,責怪地動儀不靈驗。沒過幾天,隴西(今甘肅省天水)有人飛馬來報,證實了那裡前幾天確確實實發生了地震,於是人們開始對張衡的高超技術極為信服。隴西距洛陽有一千多里,地動儀標示無誤。

它是否真的這麼神呢?我們無從得知。因為1700多年前,地動儀就神秘消失了。目前我們在國家博物館裡看到的,只是個復原模型。

可惜的是,幾乎是高還原度復原的地動儀,沒有任何的預報地震的能力。

從科學的理論上來推測,其實地動儀一定是沒有預測地震的能力的。它其實就是把地震波帶來的振動放大的原理。即使有成功率,那也是把已經、正在發生的地震,給傳達出來。至於預測能力,無疑是天方夜譚。

即使有這樣的理論支撐,但是地動儀的復原模型還是沒有做到傳達、轉播地震情況的能力。

是歷史上的古人,製造能力更強大?
還是史官誇大其詞了?
或者本身就是一些巧合呢?


不哈韓的小韓

在遙遠的古代,能夠發明地動儀這樣的機器是很了不起的,可是即便是現代,科學技術足夠發達都不能做到預測地震,要不然那麼多的地震造成那麼多的傷亡如果能夠預測的話那豈不是人類再也不用被地震所累了?


要搞清楚的是:地動儀雖然很厲害,但是它再厲害也不過是一個知道地震方位的機器,根本就談不上預測地震的發生。儀器的外部周圍有八條龍,按照東、南、西、北、東南、西北、東北、和西南八個方位排列,龍嘴裡含有一顆銅珠,當某個方位有地震發生的話,對應方向的龍嘴裡的珠子就會落下,落到其正下方的一個張著嘴的蟾蜍的嘴裡。通過銅珠落下的方位,就可以知道地震的具體方位了。

史料上有過記載說其“中有都柱,傍行八道,施關發機”。可是這僅僅12個字的描述說得很是隱晦,讓人摸不著頭腦。但是史料也載有地動儀成功的判斷地震方位的實例:“嘗一龍機發而地不覺動,京師學者鹹怪其無徵。後數日驛至,果地震隴西,於是皆服其妙。”說的是有一年地動儀的一個龍機突然吐出了龍珠掉到了蟾蜍的嘴裡,可是京城的人沒有感到任何地震的現象,於是就有人懷疑地動儀的準確性了,但是沒過幾天啊,隴西果然有人飛馬來報,證實哪裡的確是發生了地震,人們就被張衡的高超技術所深深地折服。

所以說地動儀是地震發生之後才能有所反應的,並不能用來預測地震。

按道理說既然一兩千年前我們的古人就發明了地動儀這樣厲害的東西,那麼兩千年過去了,為什麼沒有能夠在進一步呢?為什麼今天仍不能夠做到預測地震呢?奇怪的是,1700年前,地動儀就神秘的消失了,它的具體外貌以及工作原理也已經成為了千古之謎。人們試圖揭開它神秘的面紗,也有著不少的科學家試圖複製地動儀,可是複製出來的東西只是一個個好看的藝術品而已,根本就不能夠動起來。




關於地動儀內部結構的一些猜想

這不禁讓人懷疑地動儀的神秘消失是否是因為它的的技術未能達到要求。事實上按照地震傳播的機理,地動儀也是不太可能做到“驗之以事,合契若神”的,地震發生時,從震源會發出兩種波:一種縱波(P波),引起物體震動方向和波的前進方向一致;一種橫波(S波),引起物體的震動方向和波的前進方向垂直。P波的速度比S波的速度快,最早到達地面,形成地震的初波,根據這個初波的方向就可以判斷地震的方向,但是這個波強度非常小,地動儀怎麼可能做到如此精確?況且它又如何分辨的清附近人跺腳與地震的區別?





目前看來,人們對地動儀還是充滿了質疑的。雖然地動儀沒有流傳下來,也沒有更多的史料對其記載,但還是有不少的人願意相信地動儀是真的能夠判斷地震方位的。退一萬步講,張衡在當時就已經對於地震的傳播和方向性有著一定的瞭解,這在當時是很了不起的,而歐洲直到1700年以後才發明了類似的儀器,這不得不說是一種先進的表現。


鏡像宇宙

不能。

但能預測到哪個方向發生了地震。

張衡所處東漢時代,地震比較頻繁。張衡對地震有不少親身體驗,為了掌握全國地震動態,他經過長年研究,終於在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀,這也是世界上的第一架地動儀。

如圖可以看出,這個銅鑄的地動儀從外觀上看非常像一個酒樽,中間有一個都柱——震擺,在都柱的周圍,排列著八個方向的器具,對應外面八條銅龍。 八條銅龍照八個方向排列,分別是北、東北、東、東南、南、西南、西、西北,每一條龍嘴裡都銜著一枚銅球,哪個方向的銅球落在它下面排列的銅蟾嘴中,憑此就可以去判斷髮生地震的方向。

因此,有地震發生時,“都柱”撥動小球,而小球去碰撞控制龍口的那些機關,這樣使得龍口吐出銅球,根據方位,判斷在哪個方向上有可能發生了地震。

這也是一個偉大的發明。雖然不能預測將要發生地震,但知道哪個方向發生了地震,給救援爭取了時間。


布衣吳新建

地動儀是中國東漢科學家張衡創造的一傳世傑作。張衡所處的東漢時代,地震比較頻繁。張衡對地震有不少親身體驗,為了掌握全國地震動態,他經過長年研究,終於在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀,這也是世界上的第一架地動儀。張衡所處的東漢時代,地震比較頻繁。據《後漢書·五行志》記載,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年間,共發生了二十六次大的地震。地震區有時大到幾十個郡,引起地裂山崩、房屋倒塌、江河氾濫,造成了巨大的損失。張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態,他經過長年研究,終於在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀。它有八個方位,每個方位上均有口含龍珠的龍頭,在每條龍頭的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生,該方向龍口所含銅珠即落入蟾蜍口中,由此便可測出發生地震的方向。當時利用這架儀器成功地測報了西部地區發生的一次地震,引起全國的重視。這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早一千多年。

當然古代的地動儀並不能預測地震,它只能知道地震是在哪個方位發生的。


分享到:


相關文章: