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张衡发明的地动仪 真的能预测地震吗?为何它被移出教科书?

时间:2024-04-08 04:51:19

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张衡发明的地动仪 真的能预测地震吗?为何它被移出教科书?

推其围范两仪,天地无所蕴其灵;运情机物,有生不能参其智。故知思引渊微,人之上术。——《后汉书·列传·张衡列传 》

这是《后汉书》中对张衡的评价。

地动仪模型

提到中国历史中的地震,一定会提到张衡这个人物,张衡在千余年前,发明了地动仪,准确预料了地震的发生,是中国地震史中一个里程碑式的人物。而地动仪作用如此巨大,为何现在还没有被普遍使用呢?又为何被移出了教科书呢?

张衡是东汉时期著名数学家、天文学家、文学家,他在我国的天文学、地震学方面都做出巨大贡献。张衡的祖父就是当地大儒,汉光武帝登基后,张衡的祖父张堪就被汉光武帝提拔为蜀郡太守。在蜀郡内,张堪清正廉洁,备受百姓爱戴。

张衡

张衡同祖父一样,都是少年成名,张衡16岁开始游学,自学《五经》,还善于研究天文学、数学、机械制造的知识,在《后汉书》记载中:

衡善机巧,尤致思于天文、阴阳、历算。

汉和帝年间,张衡被举为孝廉,他醉心于自己的研究工作,没有接受朝廷的官职。当时正值东汉盛世,世家大族奢靡享受,张衡用十年时间,编撰《二京赋》,讽刺了奢靡无度的社会风气。

地动仪模型

在张衡文学创作的间隙,张衡还善于机械研究。汉顺帝继位后,听说了张衡的大才,把张衡任命为太史令,让他安心做自己的研究。

张衡曾给汉顺帝提过建议,在记载中:

“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不夥,而耻智之不博。”

汉顺帝非常赞赏张衡的科研态度,给他的研究提供了人力物力,最终张衡研究出地动仪。张衡发明的地动仪,曾经预料成功过一次地震。公元134年12月13日,当时地动仪一条龙口中的机关被触动,但是大家都没有感觉到地震,有人认为地动仪没用。几天后,陇西一带传来地震消息,陇西距离洛阳一千公里,地动仪都准确预料到了地震,可见地动仪的巨大作用。

复制地动仪模型

如此有效的地动仪,为何被移出教科书呢?在教科书中,还有地动仪的存在,但是到了、的教科书,就已经移除了地动仪。难道是地动仪不能起到作用,才被教科书移除的吗?其实并不是的,地动仪被移出教科书是有原因的。

其实,现今的地动仪,都是后人仿造的,张衡发明的地动仪,没有图纸留存于世。后世只能通过《后汉书》中短短几百字的记载,进行仿制。1951年,王振铎教授根据史书记载,复原了地动仪,张振铎地动仪的照片,就被收录到教科书中。但是因为张振铎地动仪的原理有错误,并不能“正常工作”,因此地动仪被移出教科书。

复制地动仪模型

后世复制的地动仪不能工作,并不能代表一千多年前,张衡发明的地动仪不能工作。在史书记载了地动仪的运作原理:

如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。

张衡地动仪在古代使用过,而且成功了,因此是后世仿造原理不对,才使地动仪不能“正常使用”。在一千年的历史中,不断有人对地动仪进行仿造,但是大多数都不能“正常使用”。那么有仿造成功的地动仪吗?其实是有的。

冯锐地动仪模型

2002年,由冯锐教授作为课题组组长,在多位专家的协助下,找到了地动仪的运行原理,在记载中:

中有都柱,傍行八道,施关发机。

这一句记载了张衡地动仪最重要的部分,正是通过这一句话,经过六年时间,冯锐教授制造出冯锐地动仪模型,能够正常使用。现在,冯锐地动仪模型缩小版,被放置在国家地震局门口,静静等待着人们的瞻仰。张衡一千年前的发明,就能预料地震,可见华夏民族的大智慧。

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