张衡地动仪真假之谜,2005年实验证实:的确可以记录地震

  2010年,网友微博发帖指出,如今所见的国宝级张衡地动仪,其实是上世纪50年代学者王振铎的复制品,即“王氏地动仪”(见下图),而且是一个失败的复原模型,即便遇到地震里面珠子也掉不出来。甚至有网友扒出地震学者傅承义院士对“王氏地动仪”的评价,“房梁下吊块肉都比你那个模型强”。

  这一微博迅速掀起了全民热议,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?

  c1b060107c2d4ed88a7a974bb7b71ef4

  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)。

  张衡地动仪,究竟能不能记录地震?2010年的这一条微博,让2005年科学家做的一次实验,引起了社会的广泛关注。

  f1feaa89f16a42609d9b96af99033d89

  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,如何检测之前发生的地震?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。

  949d14742e8f440e9a77e57bcaa8ee05

  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。

  047a119e5897474c96a2c2f21680bd83

  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,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!

达到当天最大量