地动仪

候风地动仪是中国古代侦测地震的仪器,也是世界最早的地震仪。由东汉时期,南阳天文学家张衡在汉顺帝永建七年(132年)发明,但已失传,据陈毁于东汉战火。现存的候风地动仪,是由各国考古学家,根据古书记载与现代科学知识,所复原的模型。

史书记载

后汉书记载该仪器曾经测出陇西方向有地震,官员立即上奏皇上,但当时并无地震讯息,立时遭众臣诽议。三日后六百里加急来报:「甘肃发生大地震」,众人乃信服[1]

另外一种说法,候风仪与地动仪是两种仪器,前者做成衔花的鸟形,可以依照鸟的指向测风向,并以花转动的速度测定风速。

构成

地动仪以精铜铸成。圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊,上饰篆文、山龟、鸟兽之形。在八个主要方位上各有一口含铜球的龙头。龙头的正下方,各有一仰头张口的青铜蟾蜍,对准龙头。当某一方向传来地震时,此方向的一个火龙吐珠,正落入蟾蜍口中,发出巨响,报告发生地震,其他七只龙头不为所动。根据口含铜珠的蟾蜍的方位,可知地震发生的方向[1]

八个主要方位如下:

标字 方向 度数
正北 0度
东北 45度
正东 90度
东南 135度
正南 180度
西南 225度
正西 270度
西北 315度

复原的候风地动仪

根据后汉书里的195个字,考古学家王振铎花了5年的时间,结合英国科学家的地震理论,于1951年复制出候风地动仪。其外型的8条龙为明清风,显得比较华丽。当年美国尼克森总统来访时,曾赞赏有佳。而唐山大地震时,由于其制作原理错误[2],所以其未能展现该有的功能。后人们重新解读了「关」、「机」二字(关为「门闩」、机为一种「杠杆机关」),认为地动仪应为「悬垂摆原理」所操控,研究人员按此复原,最终在多次地震央进行检测并取得了成功。新近复原的侯风地动仪采用圆柱体直桶腰,8条龙仅有龙首,线条简单,8只蟾蜍背部朝内顶起仪器,嘴巴朝外向上张开[3]

此外,十九世纪的英国和日本学者也曾尝试复原地动仪[4]

相关事件

2007年,大韩民国将候风地动仪列为大韩民国文化遗产申报世界文化遗产,同期申报的还有「活字印刷术」。[5]

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 《后汉书·张衡传》
  2. ^ 张衡地动仪还原 破译196字古书
  3. ^ 简评冯锐复原张衡地动仪的设计思路,李强,《自然科学史研究》 2008年03期
  4. ^ 地震释疑:张衡地动仪能否记录地震
  5. ^ 韩国将中国「地动仪」作为本国文化遗产申报. 凤凰网 [2012年06月10日] (简体中文).