在華夏歷史上,有很多科技領域的偉大發明,除了眾所周知的「四大發明」之外,名氣最大的或許就是地動儀了,即一種能預測地震的儀器,由東漢科學家張衡所發明。但專家們經過多年的研究,卻發現地動儀的原理有些問題,這篇課文就從歷史教科書中被刪除了,故此也引起不小的爭議,那究竟是什麼原理出了問題呢?地動儀能不能預測地震呢?下面小編就來給您一一揭秘:
(本文所有圖片,全部來自網絡,感謝原作者,如侵犯您的權利,請聯繫本號作者刪除。圖片與內容無關,請勿對號入座)關於張衡地動儀的話題,在2017年最為「火熱」,因為不少家長發現,在當年國家統編的中學歷史教科書中,竟然將張衡和地動儀的相關內容給刪除了。您要知道,地動儀在此前的歷史教科書中,一直都是重點教學內容,相信很多讀者至今都還記憶猶新,所以很多家長就疑惑了?難道是這裡面有什麼內幕嗎?
其實還真讓家長們猜對了,專家們經過研究和測試,發現原來所復原的張衡地動儀,存在一個致命的缺陷,那究竟是哪裡不對呢?答案還得從歷史文獻中尋找。在浩如煙海的史料中,雖然對張衡地動儀器的記載很多,但可惜大都是一樣的內容,而且還都是用幾句話描述的。如《後漢書·張衡列傳》中記載,「陽嘉元年,復造候風地動儀……中有都柱……外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之……如有地動,尊則振龍機發吐丸,而蟾蜍銜之」。意思就是說,張衡造了地動儀,裡面有都柱,外面有八龍,每條龍口含銅丸,一旦有地震發生,銅丸就會落到下面蟾蜍的口中。
史料中記載的文字就這麼多,專家們便據此展開了天馬行空的想像,並在1950年復原了張衡地動儀,同時還收錄到了教科書之中,甚至遠赴海外多個國家進行展示。一時間,張衡地動儀仿佛成了古代科學技術的頂尖代表,但可惜好景不長,國內外不少專家的各種質疑,就開始接踵而來……如果將問題歸納起來無非就一點,那就是《漢書》的「都柱」問題。因為在所有的史料中,都沒有對「都柱」進行過解釋,而它卻恰恰又是地動儀中最核心的部件,也是地動儀能預測地震的原理所在,所以問題就來了——「都柱」究竟是什麼呢?專家們研究發現,張衡在《西京賦》中記載過,他年輕時看過一種爬柱子的雜技,叫做「都盧尋橦」,即人爬上柱子來回晃動。因此專家們推測,「都盧尋橦」就是張衡發明地動儀的靈感,所以「都柱」或許就是木質的柱子。
我們再看1950年復原的地動儀,其中所用到也是「直立杆原理」,即地動儀內部有豎立的金屬柱,然後哪邊有地震它就倒向哪邊,一切看起來似乎都天衣無縫,但是專家卻違背了一個原理。因為按照史料中的記載來製造立柱,那起碼也有2米多長,而要穩定的豎立起2米長的柱子,其底部橫截面一定就要足夠的大,但橫截面大了之後它就又不容易倒了,它的靈敏度自然也就大打折扣,所以說直立杆原理用在地動儀上是自相矛盾的。
後來又有專家經過改良,將「立柱」變成「懸柱」,即將「都柱」製造成懸掛的狀態,就類似於老式鐘錶的鐘擺一樣。於是,專家們經過多年的研究,終於在2009年成功複製了另一種地動儀,雖然和原先地動儀的外觀類似,但內部的結構和原理卻截然不同。當年9月在國家科技館中,專家們正式對外展出了新的地動儀,並且還當著觀眾的面進行了地震預測的演示。結果表明,新的地動儀能成功預測不同強度的地震波,但不過只有形成橫波(地震中的以曲線形式傳播的地震波)的時候,地動儀才會有反應,即銅丸落入到蟾蜍的口中,而當傳來縱波(地震中的以直線形式傳播的地震波)的時候,地動儀就沒有任何的反應。雖然新的地動儀仍有不足,但相對於之前教科書中地動儀,已經有了很大的改善和進步,故此,在新編寫的教科書中,也就將老的地動儀刪掉了。
隨著時間的推移,專家們很多的科學構想也都被慢慢地證實,因此也小編也堅信,在專家們堅持不懈的努力之下,假以時日就一定能100%復原出偉大的張衡地動儀。而到那時,或許再更新教科書的時候,我們還能看到張衡地動儀這篇課文,這篇課文必將以更科學的面目「登場」。文瀾海潤工作室主編文秀才,本文撰寫:特約歷史撰稿人:劉立江的