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今天凌晨2點半左右,大川被地震驚醒了。 醒來看到朋友圈和新聞里,都是關(guān)于地震的消息。 據(jù)了解,這次地震等級為5.5級,震源在山東德州,但是震感不僅幾乎傳遍了整個山東,就連安徽、江蘇、北京等地,都同樣感受到了強烈震感……
山東德州5.5級地震 這次地震的發(fā)生,不禁讓大川聯(lián)想到了地動儀,這是由東漢時期的發(fā)明家張衡,發(fā)明出來的用來監(jiān)測地震的儀器。 八個龍頭分別對應(yīng)八個不同方位,哪個方位發(fā)生地震,龍頭就會吐出珠子掉進蟾蜍口中,借此便能推斷出地震的方位。 可以說,這絕對是古人的智慧結(jié)晶。
張衡地動儀 然而,令很多人感到意外的是,就是這樣一個智慧結(jié)晶,卻自2017年起就被移出教科書。 不僅如此,更令人感到意外的是,它還遭到了中科院院院士的痛批,稱“房梁上吊塊肉都比這強”。 這究竟是怎么回事呢? 張衡地動儀的原理說起來,真正的張衡地動儀其實早已失傳,歷史上不僅沒有留下任何實物,就連設(shè)計圖也沒有留下,留下的僅僅是簡單的文獻記載。 而我們今天看到的張衡地動儀,一般都是現(xiàn)代科學(xué)家復(fù)原出來的模型,在這些模型中,此前又尤以王振澤版本的模型,受到了更多人的認可。 我們曾在歷史課本上看到的地動儀模型圖片,便是王振澤版本的模型……
王振澤版張衡地動儀 王振澤版本的地動儀,參考的原理是直立桿原理。 直立桿原理非常簡單,它是基于物體的不穩(wěn)定平衡來實現(xiàn)的,舉個貼合實際的例子大家就明白了。
王振澤版張衡地動儀 我們都知道,地震一定會伴隨著地面的劇烈晃動,因此生活中最常用的感應(yīng)地震的方法,就是把啤酒瓶倒立在地面,如果地震來了,地面開始晃動,倒立的啤酒瓶便會被晃倒。 看到啤酒瓶晃倒,我們也就知道地震來了。 當然了,我們還可以把兩個啤酒瓶立在一起,這樣用啤酒瓶預(yù)測地震的靈敏度會更高。
直立桿原理 說白了,這其實就是最簡單直立桿原理,而王振澤版本的張衡地動儀,也正是用的這個原理。 地動儀被移出教科書的原因王振澤版本的張衡地動儀,雖然在當年一經(jīng)提出,便受到了大眾的廣泛認可,并被印在了教科書上。 但關(guān)于這個版本地動儀的爭議,也從未停止過……
歷史課本上的地動儀 爭議最大的就是,直立桿原理在監(jiān)測地震方面的可行性。 大川在前面簡單例舉了,利用直立桿原理監(jiān)測地震在生活中的應(yīng)用,把啤酒瓶倒立在地上,便是基于這個原理。 不知道大家有沒有考慮過這樣一個問題,雖然這樣做,在地震來臨的時候確實能起到監(jiān)測作用,但平常有人走路,跑動,跳動的時候,這個“裝置”卻同樣也會給出反饋,如此一來,就很容易導(dǎo)致“裝置”誤報地震。
倒立酒瓶 大川的老師曾講過這樣一個笑話,當初他上學(xué)的時候,趕上電視里播報有地方地震,他班里的同學(xué)都很怕,于是就有同學(xué)想到用倒立酒瓶的方式監(jiān)測地震。 上課的時候,酒瓶突然倒地,有靠窗的同學(xué)真以為地震來了,二話沒說就翻窗跳了出去。 結(jié)果地震沒來,跳窗的同學(xué)卻摔骨折了…… 這個故事也從側(cè)面說明了,直立桿原理監(jiān)測地震存在的不合理之處。 而王振澤版本的張衡地動儀在應(yīng)用中,還暴露出了更多的缺陷。 時間回到1988年,這款地動儀被帶去日本奈良進行展示,展示過程中,工作人員竟然要用到木棍輔助,朝地動儀內(nèi)部捅一下,才能激發(fā)其內(nèi)部裝置,讓龍頭里的珠子落下。 至于原因,則是因為這款地動儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)欠缺合理性,根本無法工作。
王振澤版地動儀根本無法工作 說白了,王振澤版本的張衡地動儀,根本就是一個空殼子,就算它不是空殼子,也不能準確監(jiān)測地震…… 基于此,中科院院士傅承義直接看不下去,放言狠批:
雖然傅承義的話不好聽,但如果你了解懸垂擺理論你就會發(fā)現(xiàn),房梁上吊塊肉恰恰符合這一理論,而在后續(xù)的科學(xué)驗證中,懸垂擺理論又成功經(jīng)受住了科學(xué)檢驗。 這樣說起來,傅承義的話絕對算是話糙理不糙。
退出歷史課本的“地動儀” 因此,王振澤版本的張衡地動儀,被移出教科書也就無可厚非了。 寫在最后王振澤版本的張衡地動儀雖然被移出了教科書,但卻并不代表著張衡地動儀就是個被過度神化的擺設(shè)。 2005年,由地震局馮銳提出的懸垂擺理論的地動儀,雖然還算不上完全復(fù)原了張衡地動儀,但卻已經(jīng)成功做到了對地震的監(jiān)測。 這也從側(cè)面說明了,真正的張衡地動儀,的確是有可能做到僅利用機械結(jié)構(gòu),就能監(jiān)測出地震的。 因此,真正的張衡地動儀并不是擺設(shè)。 不過遺憾的是,真正的張衡地動儀可能永遠無法被復(fù)原了,畢竟留存到今天,關(guān)于張衡地動儀的歷史文獻少得可憐,沒有歷史文獻參考,也就不可能復(fù)原出一模一樣的地動儀了…… |
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