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今天小编给各位分享张衡发明地动仪的知识,文中也会对其通过原来小时候学的地动仪原理是错的,让小编带你看看真实的地动仪和张衡发明的地动仪是什么原理?真的能预测地震吗?等多篇文章进行知识讲解,如果文章内容对您有帮助,别忘了关注本站,现在进入正文!
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一、原来小时候学的地动仪原理是错的,让小编带你看看真实的地动仪
地动仪是由东汉时期的张衡发明,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,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,比西方国家用仪器记录地震的历史早了一千多年。
关于发明地动仪这事,在《后汉书·张衡传》中是这样记载的:“阳嘉元年,复造候风地动仪,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,旁行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。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,寻其方向,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。”
由此可见,地动仪的准确性和科学性是不容置疑的。但遗憾的是,不知什么原因,在西晋末年,这台“地动仪”彻底失踪了,只在西晋文人范晔所著《后汉书·张衡传》中留下了不到200字的记述。除了东汉的张衡以外,北齐的信都芳和隋朝的临孝恭,也都制造过地动仪,还留下了相关著作《器准》和《地动铜仪经》,记述了它的图式和制作方法。可惜的是,唐代以后,二书均失传了。
目前,我们在中学课本中所看到的那个地动仪是考古学家王振铎根据《后汉书》中的记载的196个字,结合英国科学家的地震理论,于1951年设计并发明的,事实上这个模型的直立杆原理是错的,因此这个王氏模型是个样子货,那珠子掉不出来。因此,从1960年代起,这个地动仪就不断地遭受到地震学界的质疑,这个模型的偏谬和失误在科学实验和理论探索的一步步深入下下被批得体无完肤。据记载,1988年“张衡地动仪”访问日本奈良,中方解说在向日本观众讲解地震仪工作状况时,要手持一根木棍,木棍捅一下,龙口中的铜丸才会掉到下面青蛙的口中。
为了让地动仪彻底能动起来。2004年8月,河南博物院与中国地震台网中心组成课题组,,联合研究张衡地动仪新的复原模型,由中国地震台网中心研究员冯锐担任课题组负责人,冯锐根据比《后汉书》年代更早的史料《续汉书》,,采用“悬垂摆原理”取代了传统的“直立杆原理”,成功的把概念模型还原成了科学仪器,使之真正有了验震功能。其科研成果在2005年得到了来自中国科学院、国家博物馆、中国地震局等单位的地震学和考古学专家的肯定。
除了这两种地动仪以外,2011年4月份,湖南省益阳市南县职业中专语文教师黄佑军完成了张衡候风地动仪的复原研究工作。他提出了专利申请:“带八条甬道固定都柱和推力板机。
其实,地动仪还有一个模型是现代地震学的奠基人——英国人庄·米尔恩在1883年设计的,是他第一个把后汉书翻译成英文,向全世界介绍张衡的,米尔恩在了解了张衡地动仪的悬垂摆原理后,于1894年设计出世界上第一台近代地震仪,也就是说,张衡并不像某些人说的那样,对世界地震学从没有过任何影响,而是产生过一定影响的。
一、张衡发明的地动仪是什么原理?真的能预测地震吗?
历史记录了。在张恒发明地动仪之后,有一次铜珠掉落,断定了这种方向存在地震。几天后,当地飓风鞭发了一条消息,该职位的位置确实有地震。从其结构,应用效果,没有地震功能预测了几幅度,但偏向于震荡广播,用于引导救灾活动。现代科学家还试图恢复冲压仪器,但几个版本没有预测地震的功能,即使龙拼图铜珠也不会下降,而且它们不能用于地震后报告。
据说现代人远远超出了一个大,古人认为是古人认为在现代科学和技术中的“陆战龙”。它是地址过脱离层的移动和破坏。它是一种能量积累和释放过程。一旦平衡破裂,它将以机械波的形式传播。但是,由于地址现役人员通常位于地下更深,因此不可能判断能量积累的释放。虽然根据历史中地震的强度是不准确的,但它不准确,并且不可能执行地震。严格预测。张恒在这个时代,人类不明白地震的原因,如何制作预测的地震装置?
张恒基的具体组成目前丧失。原因是它太长了。它近1700年,古人“强加莫继金”。它不关注这种“工作”。我只知道原理和常见的地震,使用金属杆锤感觉振动,并进行到切割机构以吐出铜珠。
张恒的地动仪的机器是一种地震监测装置。它不是地震预测装置。他通过了杠杆原理,让机器保持平衡,如果哪种方向有地震,杠杆的平衡将被破坏,杠杆将在此时扣牙,它将在龙口占据铜珠在外面落入蹲下的嘴巴,但它只能监控信息交通时代地震的一般方向。
它只能在地震中,由于地面摇动,柱子被触发,并且触发柱子,即将球进入道路,这条路将被触发,机器将球将球发送到丸,龙头吐到相应的蛤蟆!因此,职责人员知道有震中的震动!因此,张恒露台只是一个邪恶的探测器!也就是说,它可以在地震后提供设备的空定向!因此,预测地震是完全不可能的!
二、张衡的地动仪到底是真是假?能不能有效监测地震?
这一微博迅速掀起了全民热议,甚至当年初中历史教材选择暂时删掉了“张衡地动仪”这一知识环节(2017人教版初中历史教材再度删除张衡地动仪的相关介绍),张衡地动仪是真是假被推向了风口浪尖:究竟是张衡地动仪是古人虚构或夸大的产物,还是张衡太过聪明,造出的地动仪让后人都无法复原?
南朝史学家范晔,根据东汉诸多文献资料,编写成的《后汉书》中,有对中国著名科学家张衡候风地动仪最权威最全面的介绍,认为地动仪“验之以事,合契若神”。然而,区区196个字的记载,在给张衡带来巨大荣誉的之余,却又带来了巨大的争议。
英国李约瑟称张衡是“一切地震仪的鼻祖”,欧美诸多学者都给予张衡高度评价。早在19世纪,欧美学者就尝试复原张衡地动仪,但直到20世纪,却一直没能成功复原,地动仪复原尝试的一再失败,让张衡地动仪陷入了真假旋涡,受到了中外科学家的质疑和否定。
科普作家方舟子,不仅质疑张衡地动仪的记录地震功能,而且还指出公元134年的地震,可能是“为了说明地动仪的神奇而编造的故事”(史书记载极为详细,方舟子这一推测主观色彩太浓)。
2004年,国家“张衡地动仪科学复原”课题组成立,中国地震台网中心研究员冯锐担任组长。2005年,“冯氏地动仪”(见上图)经过地震监测实验:对地震有反应,得到多个院士专家的坚定。滕吉文院士评价,“从原理上和制作过程上讲,这台复原模型符合史料记载,符合张衡的基本思想......它在现阶段是最好的”。
按照实验规划,新版地动仪对1976年的河北唐山、2000年的云南泸西、2001年的越南孟艺,发生的三次真实地震进行了检验,结果证实新版地动仪的确可以记录地震。
2005年的实验,如何监测之前发生的地震?原来,实验人员根据真实地震的地震波波长,以这个为依据,控制特殊的振动台,来对新版地动仪进行检测。因此,这就相当于“再现”地震,而不是简单的“模拟”地震,最终得出的数据也真实可靠。
既然这一新版地动仪能够记录地震,为何没有监测真实的地震呢?上述冯锐指出:张衡地动仪还有相关配套工程,比如地基、位置选择等配套设施,不是简单的地动仪就能监测地震,但实验耗资巨大、位置选择有难度等问题,制约了新版地动仪的真实监测地震。
然而,对于2005年新版地动仪,学术界也同样存在质疑,原因很简单,关键之处与原始文献记载不能密合,而且“悬摆不能区分正反两个方向,西来的地震波可能使东边的球落地”,做不到史书记载的“如一龙发机,而七首不动,寻其方向,乃知震之所在”。
其实,《后汉书》中对张衡地动仪的记载,因为过于简略浓缩,所以不仅给复原带来难题,而且还导致了不同的解读。
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。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。
仅仅对核心部件“都柱”这两个字,就产生了 “立柱”“倒立摆”“悬垂摆”等多种解读。所以,后世任何一次复原,都会遭到质疑。
张衡地动仪,到底是历史虚构,还是真实之事?如今,尽管西方学者普遍质疑,但部分中国学者还在坚持复原。当然,这种坚持复原,不是科学意义,而是历史意义更为重大。
其实,从史书上看,张衡地动仪成功监测到了包括陇西大地震在内的多次地震,说明了张衡地动仪不会是虚构产物,只是因为史书记载问题或理解问题,导致如今不能准确复原。毕竟,中华民族很多伟大发明,比如秦弩等,如今不也是没能100%复原,难道能说这些都是虚构?
值得一提的是,有学者指出,由于张衡地动仪争议较大,至今没能100%复原,所以教科书中就删除了张衡地动仪的相关内容!
三、地动仪的原理是什么?
地动仪用精铜制成,圆经八尺,合盖隆起,形似酒樽。表面作金黄色,上部铸有八条金龙,分别伏在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方向。龙倒伏,龙首向下,龙嘴各衔一颗小铜球,与地上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央,立一根铜柱,上粗下细。铜柱周围有八根横杆,称为“八道”,各与一龙头相连。铜柱是震摆装置,八道用来控制和传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时,铜柱就倒向发生地震的方向,推动同一方向的横杆和龙头,使龙嘴张开,铜球下落到蟾蜍嘴中,并发出响声,以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方向。一颗珠子放在平台上,如果将哪方稍微往下一按,珠于就向哪方滚动。又如我们点亮一支蜡烛,将它放在一张不平的桌子上,它总会向低的一方倒。地动仪就是根据这些简单的原理设计的。地动可以传到很远的地方,只不过太远了人就感觉不到了,但地动仪能准确地测到。
但是中国科学家认定地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”,即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来验震的,而非当今历史教科书所说的在仪器底部简单地竖立一根直立杆。
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