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候風地動儀復原發明

發布時間:2021-12-12 00:46:38

『壹』 候風地動儀是誰造的

在中國科學史上,沒有什麼比候風地動儀更為引人注目。它的發明者是東漢大科學家張衡。

《後漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這一發明:

「陽嘉元年,復造候風地動儀,以精銅鑄成。員徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,旁行八道,施關發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周密無際。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,尋其方向,乃知震之所在。驗之以事,合契若神。自書典所記,未之有也。嘗一龍機發,而地不覺動,京師學者咸怪其無征,後數日驛至,果地震隴西,於是皆服其妙。自此以後,乃令史官記地動所從方起。」

顯然,所謂候風地動儀,是用來測報地震的儀器。圍繞這一名稱,學界曾有不同意見。一種認為候風地動儀包括了候風儀和地動儀兩種儀器,「候風儀」是用於測風的,「地動儀」才是用於測地震的。另一種觀點則認為,所謂「候風」,即是「候氣」,古人認為地震是由於地「氣」變動所引起的,所以叫「候風地動儀」。從引文來看,「候風地動儀」應為一件儀器,而不是兩件。這里我們把它作為一件儀器進行介紹。

根據引文,「候風地動儀」製成於東漢陽嘉元年(132年),是用青銅鑄造的。儀體形狀就像漢代酒樽。樽上裝飾有篆文山龜鳥獸之形,樽的內部立一根銅柱,張衡稱之為都柱。都柱周圍有八條滑道,稱為「八道」。儀體的外部裝有八條龍,分布在八個方位,龍口各含銅丸一個,龍頭下方各放置一個張口向上的銅蛙(蟾蜍)。儀體內部裝有機關,與體外龍頭相連,一旦發生地震,機關被觸發,龍口打開,銅丸落入銅蛙口中,發出聲音,使掌管人知曉,並能判明地震來源的方向。

顯然,地動儀是利用物體慣性製成的儀器。張衡通過自己巧妙的設計,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。張衡地動儀的靈敏度很高,《張衡傳》列舉了一個具體例子:曾有一次,地動儀朝向西邊的那條龍突然吐丸,但當時洛陽城裡並無震感,人們議論紛紛,都說地動儀不可靠。過了幾日,送信人來到洛陽,報告說甘肅發生了大地震,大家這才信服了地動儀的精妙。

『貳』 候風地動儀是誰發明的:請問地動儀是什麼原理銅珠掉出

據歷史記錄,候風地動儀是我國漢代科學家張衡發明的檢測地震發生的儀器,當年的構造實際已經失傳,推測是由一根立柱在地震波傳來時倒向傳來方向而擊動機關使銅珠吐出,另有一種推測是一個懸垂裝置引發,兩者爭論較大,據說後來有關研究人員以懸垂裝置得以「復原」成功。具體可查閱有關文章。

『叄』 候風地動儀是東漢 什麼時候發明的用途

候風地動儀是東漢陽嘉元年發明的,是世界上第一架測驗地震的儀器。

由中國東漢時期的科學家張衡發明於漢順帝陽嘉元年(公元132年),《後漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這一發明。

候風地動儀用精銅製作而成,員徑八尺,漢八尺約合當今之一米八-九的樣子,其外形像一個酒樽。地動儀裡面有精巧的結構,主要為中間的都柱和它周圍的八套牙機裝置。候風裝置候風擺的周圍與8組牙機機械裝置之一部關相互靠近。

此處為底座上的溝槽,叫八道。工作原理是侯風擺運動到關的位置觸發牙機。就是記載的「施關發機」施讀音易四聲。再機發吐丸。在樽的外面相應地設置8個龍首,口含小銅丸,每個龍頭下面都有一隻蟾蜍張口向上。

如果有地震被檢測,都柱之內侯風擺則輕微擺動,此即可觸發牙機。使相應的龍口張開,小銅珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震發生的時間和方向。牙機的觸發需求小到可以在地震波第一時間運作,稱為合契若神。

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結構分析構造

早在南北朝時,北齊信都芳撰《器准》,隋初臨孝恭作《地動銅儀經》,都對之有所記述,並傳有它的圖式和製作方法。可惜的是唐代以後,二書均失傳。今人的研究則以王振鐸之說影響最大。王振鐸根據前人的猜測,討論了地動儀內部可能有的各種結構,最後推斷都柱的工作原理與近代地震儀中倒立式震擺相仿。

具體說來,都柱就是倒立於儀體中央的一根銅柱,八道圍繞都柱架設。都柱豎直站立,重心高,一有地動,就失去平衡,倒入八道中的一道。八道中裝有杠桿,叫做牙機。杠桿穿過儀體,連接龍頭上頜。都柱傾入道中以後,推動杠桿,使龍頭上頜抬起,將銅丸吐出,起到報警作用。

推斷:中國歷史博物館陳列的張衡地震儀模型,就是根據王振鐸的設計復原的。但是,也有學者提出不同意見。中國科學技術大學李志超就曾對倒立擺結構提出過異議,他以全新的視角,提出了自己對候風地動儀的理解(參見李志超,《天人古義》,河南教育出版社,1995年版)。

中國湖南省南縣職業中專學校教師黃佑軍在教研教改中進行了「教學中的科研」嘗試,對慣性擺結構提出不同意見,他依據古代地聽技術,提出了自己對張衡地動儀的詮釋。

『肆』 地動儀是誰發明的

地動儀是由東漢張衡發明的。張衡除了地動儀之外還發明了候風銅鳥和演示主要星體位置的渾天儀。

《後漢書》記載該儀器曾經測出有地震,官員立即上奏皇帝,但當時京師洛陽並無感到地震,立時遭眾臣誹議。幾日後六百里快馬來報,證實隴西(即現時甘肅省南部)發生地震,眾人乃信服。

構成

地動儀以青銅鑄成。圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,上飾篆文、山龜、鳥獸之形。在八個主要方位上各有一口含銅球的龍頭。龍頭的正下方,各有一仰頭張口的青銅蟾蜍,對准龍頭。當某一方向傳來地震時,此方向的一個火龍吐珠,正落入蟾蜍口中,發出巨響,報告發生地震,其他七隻龍頭不為所動。根據口含銅珠的蟾蜍的方位,可知地震發生的方向。

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復原的候風地動儀

根據後漢書里的196個字,考古學家王振鐸花了5年的時間,結合英國科學家的地震理論,於1951年制出他理解的候風地動儀。其外型的8條龍為明清風,顯得比較華麗。當年美國尼克松總統來訪時,曾贊賞有加。而唐山大地震時,由於其製作原理錯誤,所以其未能展現該有的功能。

後人們重新解讀了「關」、「機」二字(關為「門閂」、機為一種「杠桿機關」),認為地動儀應為「懸垂擺原理」所操控,研究人員按此復原,最終在多次地震中進行檢測並取得了成功。新近復原的候風地動儀採用圓柱體直桶腰,8條龍僅有龍首,線條簡單,8隻蟾蜍背部朝內頂起儀器,嘴巴朝外向上張開。此外,19世紀的英國和日本學者也曾嘗試復原地動儀。

2007年,有報道稱大韓民國將候風地動儀列為文化遺產申報世界文化遺產。然而此報道正文中並沒有「地動儀申遺」的內容,只是提到韓國將候風地動儀印在韓元紙幣上。事實上,10000韓元紙鈔上所印的古代儀器是韓國高麗大學博物館所收藏的渾天時計(又名渾天表,韓國第230號國寶)的內部結構,不是地動儀,與中國古代的渾天儀也有所不同。

『伍』 候風地動儀發明者是誰

候風地動儀發明者是張衡。

候風地動儀的發明者東漢大科學家張衡。早在公元132年,中國就發明了地球的探測器——地動儀。

它是中國古代科文並茂的巨星——張衡創制發明的,也是世界上最早的一台會測報地震方向的科學儀器,它首開人類科學測報地震的先河。在此之後的1000多年,歐洲人才發明了類似的地震儀。

科學發明

它比歐洲出現地震儀的時間要早一千五百年左右。但由於實物的失傳以及原始文獻記載的簡略,使得今人對其內部結構有不同的理解,這是正常的。但無論如何,張衡的地動儀具有很高的靈敏度,這是大家一致的意見。

在此基礎上,通過精心的分析考證、廣泛的學術討論以及合理的模擬實驗,這個問題一定能夠得到解決。

『陸』 張衡根據什麼發明了地動儀

據《後漢書·張衡傳》記載,地動儀「以精銅鑄成,圓徑八尺」,「形似酒樽」,上有隆起的圓蓋,儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部中央立著一根銅質「都柱」,柱旁有八條通道,成為「八道」。道中安有「牙機」。儀體外部周圍鑄有八條龍,頭朝下,尾朝上,按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。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,八個蟾蜍蹲在地上,個個昂頭張嘴,准備承接銅球。當某個地方發生地震時,地動儀內部的「都柱」就發生傾斜,觸動牙機,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。於是人們就可以知道地震發生的方向。 地動儀 所屬分類: 三字地理名詞 發明 古代天文 地震 地震學術語 基本物理概念 物理學 環境工程 電工儀器儀表 知識 科技 自然科學 香煙名 添加摘要地動儀地動儀是漢代科學家張衡的又一傳世傑作。在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、江河泛濫、房屋倒塌,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)發明了候風地動儀這也是世界上第一架地動儀。目錄 [隱藏] 1 基本信息 2 基本原理 3 歷史故事 4 遺失復原之謎 5 張衡地動儀能記錄地震嗎? 6 參考資料 地動儀-基本信息 據《後漢書·張衡傳》記載,地動儀「以精銅鑄成,圓徑八尺」,「形似酒樽」,上有隆起的圓蓋,儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部中央立著一根銅質「都柱」,柱旁有八條通道,成為「八道」。道中安有「牙機」。儀體外部周圍鑄有八條龍,頭朝下,尾朝上,按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。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,八個蟾蜍蹲在地上,個個昂頭張嘴,准備承接銅球。當某個地方發生地震時,地動儀內部的「都柱」就發生傾斜,觸動牙機,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。於是人們就可以知道地震發生的方向。 地動儀內部外部對照圖漢順帝永和三年(公元138年)二月初三日,地動儀的一個龍機突然發動,吐出了銅球。當時在京城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(今甘肅省東南部)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。據學者們考證,張衡在當時已經利用了力學上的慣性原理,「都柱」實際上起到的正是慣性擺的作用。同時張衡對地震波的傳播和方向性也一定有所了解,這些成就在當時來說是十分了不起的,而歐洲直到1880年,才製成與此類似的儀器,比起張衡的發明足足晚了一千七百多年。 地動儀-基本原理 地動儀關於地動儀的結構,目前流行的有兩個版本:王振鐸模型(1951年),即「都柱」是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在「都柱」周圍。這一種模型最近已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳(2005年)提出,即「都柱」是懸垂擺,擺下方有一個小球,球位於「米」字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說的「關」),地震時,「都柱」撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蛤蟆由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。

地動儀用精銅製成,圓經八尺,合蓋隆起,形似酒樽。表面作金黃色,上部鑄有八條金龍,分別伏在東、西、南、北及東北、東南、西北、西南八個方向。龍倒伏,龍首向下,龍嘴各銜一顆小銅球,與地上仰蹲張嘴的蟾蜍相對。地動儀空腔中央,立一根銅柱,上粗下細。銅柱周圍有八根橫桿,稱為「八道」,各與一龍頭相連。銅柱是震擺裝置,八道用來控制和傳導銅柱運動的方向。在地動儀受到地震波沖擊時,銅柱就倒向發生地震的方向,推動同一方向的橫桿和龍頭,使龍嘴張開,銅球下落到蟾蜍嘴中,並發出響聲,以提示人們注意發生了地震及地震的時間和方向。

一顆珠子放在平台上,如果將哪方稍微往下一按,珠於就向哪方滾動。又如我們點亮一支蠟燭,將它放在一張不平的桌子上,它總會向低的一方倒。地動儀就是根據這些簡單的原理設計的。地動可以傳到很遠的地方,只不過太遠了人就感覺不到了,但地動儀能准確地測到。但是中國科學家認定地動儀的工作原理應該是「懸垂擺原理」,即地動儀是利用了一根懸掛柱體的慣性來驗震的,而非當今歷史教科書所說的在儀器底部簡單地豎立一根直立桿。地動儀-歷史故事 地動儀歷史故事漢章帝在位的時期,東漢的政治比較穩定。到漢章帝一死,繼承皇位的漢和帝才十歲,竇太後臨朝執政,讓他的哥哥竇憲掌握了朝政大權,東漢王朝就開始走下坡路了。 在這個時期,出了一位著名的科學家張衡。

張衡是南陽人。十七歲那年,他離開家鄉,先後到了長安和洛陽,在太學里用功讀書。當時洛陽和長安都是很繁華的城市,城裡的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣。他寫了兩篇文學作品《西京賦》和《東京賦》(西京就是長安,東京就是洛陽),諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇作品,經過深思熟慮,反復修改,前後一共花了十年工夫,可見他研究學問的精神是很認真嚴肅的。但是張衡的特長還不是文學,他特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人,召他到京里做官,先是在宮里做郎中,後來,擔任了太史令,叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他研究的興趣。

經過他的觀察研究,他斷定地球是圓的,月亮是借太陽的照射才反射出光來。他還認為天好像雞蛋殼,包在地的外面;地好像雞蛋黃,在天的中間。這種學說雖然不完全精確,但在一千八百多年以前,能說出這種科學的見解來,不能不使後來的天文學家欽佩。不光是這樣,張衡還用銅製造了一種測量天文的儀器,叫做「渾天儀」。上面刻著日月星辰等天文的現象。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什麼星從東方升起來,什麼星向西方落下去,都能在渾天儀上看得清清楚楚。

那個時期,經常發生地震。有時候一年一次,也有一年兩次。發生了一次大地震,就影響到好幾十個郡,城牆、房屋發生倒坍,還死傷了許多人畜。當時的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的徵兆,有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。但是,張衡卻不信神,不信邪,他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗,發明了一個測報地震的儀器,叫做「地動儀」。地動儀是用青銅製造的,形狀有點像一個酒壇,四圍刻鑄著八條龍,龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴裡含了一顆小銅球:龍頭下面,蹲了一個銅制的蛤蟆,對准龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震,朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡,發出響亮的聲音,就給人發出地震的警報。

公元138年2月的一天,張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開來,吐出了銅球。按照張衡的設計,這就是報告西部發生了地震。可是,那一天洛陽一點也沒有地震的跡象,也沒有聽說附近有哪兒發生了地震。因此,大夥兒議論紛紛,都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒,甚至有人說他有意造謠生事。過了幾天,有人騎著快馬來向朝廷報告,離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震,連山都有崩塌下來的。大夥兒這才信服。可是在那個時候,朝廷掌權的全是宦官或是外戚,像張衡這樣有才能的人不但不被重用,反而被打擊排擠。張衡做侍中的時候,因為與皇帝接近,宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短,就在皇帝面前講張衡很多壞話。他被調出了京城,到河間去當國相。

張衡在他六十一歲那年病死。他在我國科學史上留下了光輝的業績。 地動儀-遺失復原之謎 復原後的地動儀人類第一台驗震器——東漢張衡發明的地動儀當時放在洛陽,曾觀測到隴西地震,時人「皆服其妙」。1700多年前,地動儀神秘消失,它的模樣和工作原理成為千古謎團。

2004年8月,河南博物院與中國地震台網中心組成課題組,聯合研究張衡地動儀新的復原模型。然後這項課題取得重大進展,課題組用「懸垂擺原理」取代了傳統的「直立桿原理」。2005年4月16日,這一科研成果得到了來自中國科學院、國家博物館、中國地震局等單位的地震學和考古學專家的肯定。 專家們認為:這台復原地動儀首次把概念模型還原成了科學儀器,使之真正有了驗震功能。驗收地動儀復原模型把概念模型復原成了科學儀器:2005年4月16日上午,河南博物院《天地經緯》專題陳列廳,由地震學、考古學、機械工程學等相關學科的專家組成的驗收委員會,開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復原模型(1/3小樣)。當日下午,驗收組的7位專家經過討論,最終認為:新模型首次把概念模型復原成了具有驗震功能的科學儀器,邁出了復原研究的歷史性一步。這個驗收意見意味著,新復原的地動儀通過了階段性成果驗收,後續工作只需對某些技術細節做進一步優化,對外觀做出最終確定。河南博物院副院長田凱對此感觸頗深:「我們不僅在復原一件儀器,也在找尋1000多年前那位偉大科學家『求實疾虛』的科學精神……」心願一定要讓地動儀模型「動」起來:1998年,河南博物院新館建設過程中,田凱負責主持《河南古代文化之光》陳列。布置漢代展廳需要展示張衡的地動儀,當時最權威的模型陳列在原中國歷史博物館里,它是王振鐸先生於1951年設計的,這台卵狀體上含有8條飛龍的模型,已成為地動儀的「標准形象」。河南博物院請蘇州天文儀器研究所按王振鐸的模型重新復制了一個木製模型,並提出「能否讓地動儀動起來」,得到的回答是:不可能,即使是中國歷史博物館里陳列的那台也不能檢測地震。但對方可以在模型下面人為地安上一個裝置,讓它動起來。「我們展出的是科學儀器不是玩具,這樣做是對觀眾的欺騙。所以當時只能造一個不能動的模型,但這個情結在我心裡一直存留了好多年。」田凱說。6年後,了解到國家地震局和國家博物館的研究人員正在做復原工作。2004年8月,河南博物院與中國地震台網中心簽訂了合作協議,組成了課題小組,共同復原張衡地動儀。解謎找到「垂懸擺原理」:該課題的負責人是中國地震台網中心馮銳研究員。馮先生表示,1700多年前的地動儀究竟如何工作是首先須破譯的謎團,深入研究證實,地動儀應該是「懸垂擺原理」而不是王振鐸模型的「直立桿原理」。幾十年來,國內外地震學界對王振鐸模型的否定意見一直沒有停。更有近現代西方學者認為張衡地動儀之所以失傳,是因為它沒有達到科學的要求,它不是個科學的東西。馮銳說:「看到這些嚴厲的批評以後,我們才感到問題的嚴重性。」歷時1年多,課題組最終確認了地動儀的工作原理應該是「懸垂擺原理」,而不是「直立桿原理」。 地震學家馮銳和公元1951年,
考古學家王振鐸復原並製造的「張衡地動儀」模型。評價這是一次重大跨越:地動儀的歷史資料,最著名的是《後漢書·張衡傳》中的記載,只有196個字。早期的復原工作都是據此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴大到《續漢書》、《後漢紀》等古代文獻,但相關文獻的總字數也不過231個。這些資料,使他們復原的史料根據更加充分。在研製過程中,馮銳還採用了一些新技術、新方法,即利用洛陽地震台接收到的現代隴西地震記錄,算出模擬的隴西歷史地震的波動效應,然後把數據輸入計算機,再控制特殊的振動台完成洛陽地面震動過程的復現,用這種運動信號對振動台上的復原模型進行檢驗和改進。驗收組的專家們認為:新模型對4次實際地震事件已經實現了良好的驗震反應,邁出了從概念模型到科學儀器的關鍵性一步,研究工作突破了古代科學儀器復原的傳統模式,是一次重大的跨越。驗收會結束後,中科院地質與地球物理所的滕吉文院士說:「地動儀是中華文明留給人類的寶貴文化遺產,各國科學家都在嘗試復原,如果我們不把這件事做好,那就是罪過。從原理上和製作過程上講,這台復原模型符合史料記載,符合張衡的基本思想……這台地動儀復原模型代表了現代人的認識,它在現階段是最好的。」地動儀-張衡地動儀能記錄地震嗎? 地動儀無法記錄發震時刻,更無法記錄震級。因此,從現代地震學的角度來看,候風地動儀並不能記錄地震,不是地震儀。英國學者米爾恩根據文獻記錄復原了「候風地動儀」一些科技史著作聲稱,張衡在公元132年製造的「候風地動儀」能夠准確記錄地震,比西方第一台地震儀(由義大利人路吉·帕米里製造於1856年)早了1700多年。也有些材料說,候風地動儀可以「預測地震」。不過,史書中有關候風地動儀的記載,僅見於《後漢書》。這一段記載只有區區196字,其中描述地動儀內部結構的內容更只有「中有都柱,傍行八道,施關發機」這12個意義隱晦、眾說紛紜的字。以後,北齊的信都芳和隋朝的臨孝恭,也都製造過地動儀,還留下了相關著作,可惜他們的著作都亡佚了。顯然,僅根據《後漢書》中的簡陋記載,要復原張衡的候風地動儀根本不可能。今天的復製品,其實是在史書那些「約束條件」之下所作的新創造。盡管如此,《後漢書》的記載,還是向我們提供了一些有用信息。首先,候風地動儀絕不是地震預測儀。它只有在地震發生之後才起作用,只不過能比從驛卒更早地通知京城的人士罷了。這就好比我們看到閃電,就知道接下來很可能會聽到雷聲,但在閃電發生時,雷聲也已經同時發生,只不過還沒有傳到我們耳朵里罷了。 日本學者服部一三根據文獻記錄復原了「候風地動儀」其次,根據地震波的傳播機理,候風地動儀是不太可能做到「驗之以事,合契若神」的。地震發生時,從震源會發出兩種波:一種叫P波,是縱波,它引起的物體震動方向和波的前進方向一致;一種叫S波,是橫波,它引起的物體震動方向和波的前進方向垂直。P波的速度比S波快,因此最先到達地面,形成地震波中的初波。據初波的震動方向就可以知道震源方向。但初波非常微弱,因為它只能從震源直直地向著地震波接收處地面傳播的P波,而這部分P波攜帶的能量只佔地震波全部能量的一小部分。如果候風地動儀能敏感到對「第一哨」初波就做出響應,那麼足以有許多別的和地震無關的震動,比如在它附近跺腳,能引起它的反應,從而讓人誤把許多不是地震的震動也當成是地震。但如果要讓候風地動儀保持一定的「遲鈍」性,它又有可能無法「感覺」到地震的初波,直到之後的各種波陸續傳來時才被「驚醒」,可是這些遲來的波的震動方向已經完全不能代表震源的方向了。何況,記錄一次地震必須有三個要素:發震時刻,震中位置和震級(地震強度)。候風地動儀只能記錄震中方向。幾台地動儀「聯網」也可測出震中位置;但它卻無法記錄發震時刻,更無法記錄震級。因此,從現代地震學的角度來看,候風地動儀並不能記錄地震,不是地震儀,當然也就更不可能是「世界上第一台地震儀」了。

『柒』 地動儀是怎麼發明的

張衡的另一個有傑出貢獻的科學領域是地震學。他的代表作就是震爍古今的候風地動儀的發明。不過,要聲明的是,現在中國所見到的地動儀,並不是張衡發明的地動儀,而是後人復原的。

張衡發明的地動儀早就毀於戰火了,地動儀發明於陽嘉元年(公元132年)。這是他在太史令任上的最後一件大工作。在《後漢書·張衡傳》中對這件事有較詳細的記載。自19世紀以來即有人力圖運用現代科技知識,根據《後漢書》的記載來復原張衡的這項偉大的發明。

到了20世紀50年代,王振鐸先生「復原」了張衡地動儀,並且被認為是科學的,甚至廣泛的被納入小學生課本。不過,王振鐸復原的地動儀多次在公開場合大出洋像,它要麼不能動,要麼就是跺腳也會被當成地震,可是人們卻誤信王振鐸的復原就是張衡原本的發明,國內外學者也因此早就開始不停的否定它。其中不乏言辭激烈者,這給張衡甚至整個中國古代科技的名譽帶來很大的負面影響。

現今證明,不是張衡的地動儀有錯,而是王振鐸先生的復原有原理性錯誤。不過,王振鐸在地動儀外型上的復原,還是卓有建樹的,這點應該肯定。

關於地動儀的結構,目前流行的有兩個版本:王振鐸模型,即「都柱」是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在「都柱」周圍。這一種模型最近已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳提出,即「都柱」是懸垂擺(見於袁宏的《後漢紀》),擺下方有一個小球,球位於「米」字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說「關」),地震時,「都柱」撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。

張衡這台儀器性能良好,曾預報過洛陽的一次地震,據當時記載:「驗之以事,合契若神。」甚至可以測到發生在數千里外而在洛陽並無人有震感的地震。這台儀器不僅博得當時人的嘆服,就是在今天的科學家看來也無不贊嘆。世界上地震頻繁,但真正能用儀器來觀測地震,在國外,那是19世紀以後的事。候風地動儀乃是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位,但它卻超越了世界科技的發展約1800年之久!

從上面所介紹的渾天儀和候風地動儀的構造即可得知,張衡掌握了很高明的機械技術。他的朋友崔瑗在為他寫的墓碑中贊道:「數術窮天地,製作侔造化。」前一句是道他數學天文學知識之淵博,後一句則是贊他製造的各種器物之神奇。其實,神奇是由於他巧妙地運用各種機械技術的結果。傳說他當時還製做過兩件神奇的器物。一件是有三個輪子的機械,可以自轉;一件是一隻木雕,能在天上飛翔。

關於木雕,《墨子·魯問》就有記載:「公輸子削竹木以為鵲。成而飛之,三日不下。」《列子·湯問》和《韓非子·外儲說》都記載說,墨子本人也造過能飛的木鳶。這些木鵲或木鳶大概是一種鳥狀的風箏。不可能是其他裝有動力機的、如今日飛機之類的飛行器。因為當時還不可能有連續運行一日乃至三日之久的動力機。

『捌』 曾經出現在教科書中的候風地動儀,為什麼後來被刪除了

地震儀對現代社會來說,是一個極其重要和偉大的發明,因為它不僅能預測地震發生的時間和地點,而且還能通過其預測的數據保護和拯救人們的生命安全。可能很多人都不知道,地震儀與中國的四大發明一樣,都能被稱為世界上最偉大的發明,並且都是中國古代科學家們的智慧結晶。如此重要的發明,對人類具有極其重要的意義。

教科書對於刪除地動儀一事是本著嚴謹求真的原則,並不能從主觀上認為張衡是騙子,我們從文章中可以看出張衡在中國史上是一位偉大的科學家,並不是一個騙子。所以,大家要尊重歷史,認識歷史,不要以訛傳訛,做到實事求是。

『玖』 候風地動儀」,它的發明者是

候風地動儀」,它的發明者是::::張衡

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