“地动仪”成了目前网上最具争议的话题。
张衡地动仪被指只是艺术品 掀起网上轩然大波
谈到中国古代最杰出的科学家,大家一定会想到制造出“地动仪”的张衡。可近日,张衡发明的“地动仪” 却成了“众矢之的”。专栏作家陶短房在微博上称,我们现在看到的做工精巧的地动仪,其实并非张衡所造,而是新中国成立后,根据《后汉书》的文字记载仿造的,仿造后的地动仪只是件精巧的摆设,对地震其实毫无感知,真正的地动仪早已消失将近2000年。
“打假斗士”方舟子所言更绝,他在博客中直接怀疑,张衡发明的地动仪其实也根本无法报告地震,《后汉书》的记载有造假之嫌。一时间,本来让国人无比自豪的地动仪,成了网友竞相讽刺的对象。
疑问:成书时间相距300年
11月28日,一位叫作“闫涛”的网友发了这样一条微博:“我直到昨天才知道,那个国宝级的张衡地动仪,是上世纪50年代才造出来的,王振铎(考古学家)根据古书描写的196个字,结合英国科学家的地震理论,设计并发明了这个张衡地动仪。由于选进了教材,国人都以为是东汉货色,事实上,那珠子掉不出来”。此事顿时引起许多网友的热议。
记者查阅史料后发现,地震仪诞生于公元132年,几十年后莫名消失,至今无踪,不见于任何出土文物和流传文物中。而直到公元432年,范晔才开始撰写《后汉书》。也就是说,范晔是在没有见到地动仪的原型情况下,时隔300年后,写出地动仪的内外构造的。
方舟子:张衡地动仪也是摆设
这样的构造描述准确性有多少?如今已不好评判。但是,从1875年到现在,曾经有13种概念性的地动仪复原模型,可它们都不能验震。
据媒体报道,新中国成立后,文物专家、科技史学家王振铎按照书中所说设计了它的外形和内部结构,用了一年时间,于1951年复原出1比10比例的木质“张衡地动仪”模型。可王振铎却说:“那就是一个模型,当时没有说能够验震。”
面对网络上对于地动仪造假的热议,“打假斗士”方舟子的一番话可谓火上浇油,他在博客中称,不但王振铎等人制作的地动仪是摆设,就连张衡本人制作的地动仪,也存在极大的造假可能性。
他表示:“今人具有张衡所没有的物理学、地震学知识和现代工艺,动用了这么多的人力、物力、精力,也还无法实现地动仪的验震功能,不能不让人怀疑张衡的地动仪是否真的管用。” 他认为《后汉书》的记载很成问题。“按《后汉书》所说,地动仪建成于阳嘉元年(公元132年),张衡卒于永和四年(公元139年)。在此期间,《后汉书》只记载发生过一次陇西地震,那就是永和三年(公元138年)的地震。”
“一般认为地动仪检测的就是这次地震。但是《后汉书·五行志》说得很清楚,这次的陇西地震在京师是有感的,破坏很严重,‘裂城廓,室屋坏,压杀人’,京师学者不会对地动仪的机关发动感到奇怪,与《张衡传》的故事矛盾。可见地动仪检测的不可能是这次地震。”
“从地动仪建成到张衡去世,《后汉书》共记载发生过8次地震,但是这些地震在京师全都有感,所以都不可能是《张衡传》说的地震。史书漏载了发生在外地的地震当然有可能,但是《张衡传》所说的陇西地震是在京师学界引起轰动的社会事件,没有留下佐证就不合常理了。所以更可能的是,那只是为了说明地动仪的神奇而编造的故事。中国古代的史书本来就是史实、传说乃至神话混杂的。也没有任何记载能够证明在张衡之后其地动仪起过作用。我们不必怀疑张衡曾经建造出一台叫候风地动仪的仪器,但是没有证据能够证明、也没有理由让人信服地动仪曾经发挥过验震的功能,它很可能和今人复原的那些模型一样,仅仅是个无用的摆设。”
地震局专家:陇西地震属实
对于方舟子提出质疑的陇西地震,中国地震台网中心研究员冯锐日前向媒体表示,陇西地震确实发生过,时间大约在公元134年。冯锐还强调,这些史料都是经专业的历史地震学专家审核过的,因年代久远,部分史料存在偏差在所难免,但当年陇西曾发生地震的结论没有问题。
但张衡的地动仪是否有效,可能将会成为永久的谜。中国灿烂的五千年文明中,有着无数令人折服的发明。但由于年代久远,发明多有失传,今人要复原这些发明,往往乏术。
古代发明司南就是一例,它同样被网友指出并非古物,而是今人仿造,但却并不能指南。
现在所见的司南也是科技史学家王振铎所复制,但它根本不能自主指南,需充电后才行。
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失传1800年专家破译张衡地动仪密码
作为世界最早准确检验出地震的科学仪器,地动仪和发明者张衡一直是中国古代科技文明的象征。
事实上,早在1800年前,地动仪就已失传,现存的只是根据196字的史书记载还原的模型。可孰料,这些复原模型却从未像史书记载的那样,在地震时指示方向、吐出铜丸,只能成为供人欣赏的展览品。
中国地震学家以此自勉,破译古籍“天书”,成功还原了地动仪检验地震的功能。
古文明象征竟错成“笑柄”
对175公里外的唐山大地震竟毫无反应;在日本展出时更闹出笑话———工作人员为展示地动仪吐丸竟用木棍拨动铜丸。纷纷质疑声中,地震学家发现地动仪复原模型竟存在“致命”错误!
日本展出闹笑话
为展示吐丸,工作人员就用木棍将龙口内铜丸拨出,引发质疑四起
1976年,河北唐山发生了里氏7.8级强烈地震,举世震惊。当时距唐山175公里的北京也有强烈震感,很多建筑物出现裂缝。然而,北京历史博物馆的地动仪却没有任何反应,这让专家们疑惑不解。
此后,又发生一件让人哭笑不得的事。1988年,中国历史博物馆应邀在日本奈良举办了中国古代科学技术展览。开幕式上,因工作人员实在想不出办法通过震动让地动仪龙口内的铜丸掉落在蟾蜍的口里,就专门用木棍将龙口内的铜丸拨出进行展示。一时间,质疑声四起,象征着中国古代先进科技的地动仪成为了调侃的对象。
真品已失传1800年
最被人所熟知的地动仪,其实是1951年的复原模型
关于地动仪的记载,最为人熟知的就是《后汉书·张衡传》的描述:“形似酒尊,中有都柱”。影视作品当中,司南、地动仪等形象经常出现,这就使人们产生了一种地动仪是出土文物的错觉。
然而真正由张衡制造的地动仪,早在1800年前就失传了。现在所有地动仪都是据史料复原的模型。
复原模型中最被人所熟知的是有点像啤酒桶的地动仪。1951年,国家历史博物馆的王振铎研究员完成了对地动仪的复原工作。1952年,随即被编入全国中小学教科书,这就是至今仍被很多人误认为是出土文物的地动仪。
复原模型存原理性错误
直立都柱,根本无法区分地震和其他震动
全世界共有13种张衡地动仪,分别来自不同的国家,且原理不同、造型各异。在中国,由王振铎复原的地动仪模型深入人心。然而2002年,地震学家冯锐吃惊地发现:这个引以为豪的地动仪,竟然存在着原理性错误。地动仪模型的都柱是一根直立的细杆,但即使是地动仪旁边有所震动,它也会倒下,这种结构根本无法准确区分出地震和其他震动。
1951年复原模型错误,让张衡和地动仪受到普遍质疑。奥地利学者雷利柏很尖锐地提出,张衡地动仪不是一个科学仪器,张衡根本没有对地震学发展起过任何作用。
还原地动仪破译196字古书
真正的张衡地动仪会是什么样?目前所有记载仅仅只是《后汉书》中的196个字,它们就像密码一样,把张衡和他的地动仪锁在尘封的历史中。
悬垂摆原理
考古发现汉代已有吊灯,张衡地动仪的灵感就来自这里
在各国的地动仪模型中,一种与直立棍不同的思路引起了冯锐的注意。 “地震没地震,抬头看吊灯”,就是因为高高悬垂的吊灯对地面的水平运动非常敏感,会因为惯性不停摇摆。19世纪,现代地震学鼻祖米尔恩把“中有都柱”译成“中间有一根柱子,这根柱子是悬挂起来的”。
但1800年前的东汉,张衡怎么可能会想到利用悬垂摆的原理来发明地动仪呢?考古发现汉代就已经有吊灯。作为测震仪器,悬挂物有四个优点:第一,地震时才动;第二,十分灵敏;第三,频繁晃动,很容易被人发现;第四,《后汉书》中记载,“地动摇尊”,然后“尊则震,龙机发,吐丸,蟾蜍张口衔之”,说明悬挂物观测的是水平运动。
巧设“机”“关”
“机”“关”各指一物,后者就是古代的门闩
复原最关键的是设计内部结构,其中最重要的就是都柱,史书记载,都柱感受到地震波后发生共振,引发地震方向的龙头吐丸,其余7个龙头不动。地动仪是怎样做到的呢?
史料中只有“施关发机”4个字,根据这句话,冯锐在都柱下设计了8个方向的凸起,直接触击龙头吐丸,可是动量太小,无法让都柱摆动。就算都柱能动,8个触点相隔45度,都柱运动的惯性也无法做到“一龙发机七首不动”。
冯锐重读古书,几个关键字引起了他的注意,“施关发机,机关巧制,皆隐在尊中”。“机关”究竟是什么意思?冯锐发现“施”为动词,“关”是名词,“发”是动词,“机”又是名词,也就是说,“机”和“关”是两个物体。
“机”很容易理解,“关”究竟是什么东西,冯锐做了大量的研究工作,最终了解“关”就是古代的门闩。古人为解决物体运动的动量不足,常常采用小的触发机构来放大动量,这个触发机构就叫做关。
原来,地动仪能够准确验震的最大秘密就在于这个灵敏的触发机构“关”,它处在都柱下方一个极小的锥形小台上,地震方向微弱的地震波传来,都柱和樽体发生相对位移,小球便会脱离都柱,滚落道中。道的尽头,正是连接龙头的杠杆结构“机”,小球触碰到机,龙口吐丸。
重现人间
史料证实,公元134年陇西地震让地动仪声名远扬
冯锐据《后汉书》推断,发生在公元134年的陇西地震,震中位于现在甘肃天水附近,距离京师洛阳600公里,洛阳地震烈度为3度到4度……在如此精确的数据下,复原后的地动仪在地震波的方向上吐丸正确,复原工作获得了成功。此后,研究人员又多次在真实的地震中检验了复原后的地动仪并取得成功。
冯锐向世人证明了这个世界上最早的验震器绝非神话,它真的存在过、工作过。毫不夸张地说,张衡地动仪正是现代地震学得以发展的基础,重新复原地动仪,不仅回答了国内外的质疑,也重新连接起这些失落的环节,让张衡和他的地动仪获得新的生命。
地动仪失传1800年之谜
令人费解的是,地动仪像流星一样,只留下了短暂的光辉后便悄无声息了。
冯锐解释,公元132年张衡发明地动仪后,接连发生了几次地震,举朝震惊。公元134年的陇西地震,是张衡生平的辉煌顶峰,也是他悲剧的开始。当自然现象和政权斗争结合在一起,就算是天才的张衡也无法解释,频频发生地震究竟是谁的错。
在张衡那个年代,地震被认为是因为用人不当上天的惩戒。每次地震后,都会有高官被撤职。《后汉书》详细记录了公元134年地震后,朝廷高官被罢免的事件,这与记载中地动仪起作用的时间也最为接近。
冯锐发现,也恰恰是在这次地震之后,张衡为官的道路走向了没落。
根据现有史料,公元132年地动仪问世,在公元133年和公元134年成功测震之后,便退出了历史舞台,没有人希望看到地动仪再测出地震,这个科学仪器已经成为那个时代的不祥之物。
公元139年,张衡郁郁而终。东汉末年到西晋时期,战火连绵,公元190年,董卓一把大火烧毁了洛阳,张衡地动仪也因此失传。(《成都商报》)