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张衡的候风地动仪名称考
sheep021 2011-2-14 16:46
监测地动的仪器为何叫“候风地动仪”? 先看风为何物?地因何而动? 《素问 五运行大论》说:“夫变化之用,天垂象,地成形,七曜纬虚,五行丽地。地者,所以载生成之形类也。虚者,所以列应天之精气也,形精之动,犹根本之与枝叶也。仰观其象,虽远可知也。“这就是说,天地变化是密切相关的,可以通过观察天体日月星辰的变化,和地面生物生长变化情况来寻找自然变化的规律性,又说:”燥以干之,暑以蒸之,风以动之,湿以润之,寒以坚之,火以温之------故燥胜则地干,暑胜则地热, 风胜则地动 ,湿胜则地泥,寒胜则地裂(固),火胜则地固(裂)矣”。就是说,自然界气候,各有不同的特点和作用,因而也就可以根据其不同的特点和作用总结其规律性。《素问 天元纪大论》又说:“夫变化之为用也,在天为玄,在人为道,在地为化,化生五味,道生智,玄生神。神 在天为风 ,在地为木;在天为热,在地为火;在天为湿,在地为土;在天为燥,在地为金;在天为寒,在地为水;故在天为气,在地成形,形气相感而化生万物矣。【 变化之为用也,……在天为风…… 风胜则地动 】 现代科学家不懂阴阳五行,不懂风为何物,自然复制不出候风地动仪了。 附: 宝鸡科技青年于安君破译出 张衡候风地动仪 陕西日报2010-05-05      4月4日,中国历史地震研究会会长、中国地震预测咨询委员会主任、中国地震局兰州地震研究所前所长郭增建研究员指出:候风地动仪是我国东汉时期的杰出科学家张衡的伟大发明创造,在人类历史上第一次实现了成功验震,这一古代伟大科技成果后因战乱失传,国内外虽经多次模仿复原,但都未能逼近历史真实。宝鸡的文物科技青年于安君等在精心考证各种典籍史料,分析研究诸多复原实践和进行比对研究过程中实践解读张衡候风地动仪,内部结构科学符合史载文字,具有很好的方向测震演示功能,显示了许多可能逼近历史真实的独到之处,很接近历史文献有关张衡候风地动仪的描述。      由此,失传近一千多年,更加符合张衡设计理论的东汉候风地动仪原理结构在宝鸡破译,并有望全型复原重现人间!      2009年1月,宝鸡防灾专家组组长周可兴工程师交给岐山县新王朝文物复制厂一份冯锐的张衡地动仪课题组研究报告,请他们依照此报告中的模型结构为其筹建的大型地震主题公园制造一尊原大近3米的张衡地动仪。当时于安君认为课题组研制的模型外形切实但原理结构有地方不符合历史文献中关于张衡候风地动仪的描述,花那么多钱要做就应该做一尊真正的张衡版的符合汉代史载的地动仪。周可兴认为此成果是国家9单位众多专家6年攻关成果并已验收通过,不容轻易更改,需慎重推敲考证并实验。事情过了1月,周可兴告诉于安君,他也感觉课题组的地动仪模型有的地方与史载不相符合,加之制造费用暂未到位,既然其对课题组的原理结构有进一步的见解,那就继续考证模拟实验,争取将地动仪的真实面貌研究出来,鼓励他不要迷信权威,科学探讨,为宝鸡在全国文物科技方面树一新标尺。      2008年5月12日,四川汶川发生大地震,悲惨的场面使于安君陷入不解和忧虑之中,精于考证和文物修复制的于安君对于地动仪更多了许多兴趣和关注。于安君说,东汉科学家张衡于公元132年制造成功的地动仪,成为人类第一次利用惯性成功测震的仪器,是现代地震学的奠基石,后失传于东汉末年。而今公众看到的地动仪既非原物又非出土文物,而是后人根据史料记载所设计的复原模型,都不具备测震功能和演示功能。      自从于安君着手张衡地动仪原理研究后,有几位前辈学者很是关注,但他们认为这台已被学者探讨了1000多年的仪器,要想突破课题组的成果,简直是自不量力。他们婉言相劝他做外形及附设装饰复原的研究,不要涉及核心研究,否则白费人力物力后悔莫及。但住在厂里的父母和家人很支持,在乡镇工作毕业于历史系的妻子杨学琴利用业余时间与于安君一起研究琢磨。在县文化局工作的弟弟于冠军利用工余则主要负责原理模型的焊接制作以及数据测量。作为一个靠复制文物生活的待业人员,于安君不计效益将复制厂的其他事宜暂由父亲代管,同心协力研究模拟地动仪。      复原地动仪涉及历史考古、地震、物理、机械制造技术、古典雕塑、工艺美术、数学等多个学科,他们目前只对核心原理结构做研究,真正的外形及附设装饰复原需要大量专家和经费。于安君他们通过反复研读袁宏的《后汉纪》和范晔所著的《后汉书张衡传》关于张衡候风地动仪描述的196个汉字以及杨学琴从母校带回的大量古今资料。认真研究了我国的王振铎、李志超、王前,冯锐等学者复原并制造的张衡候风地动仪模型,以及英国地震学家米尔恩、日本学者服部一三研制的地动仪模型。他们先后模拟并淘汰了五种原理结构,并且还研制出了一种利用现代简易机械就可验证震动方向的室内地动仪,目前正在着手知识产权保护。      于安君说,“学习借鉴前辈的成果,并从中发现问题,在此基础上进行发明创造,是我最大的感受。”三人研究后认为,不论中国学者,还是国外学者,他们所研制的地动仪模型,或外观或内部结构,多有地方不符合历史文献中关于张衡候风地动仪的描述。他们认为,王振铎根据“直立杆原理”研制的地动仪模型,外形和结构不符汉代酒尊,其中的“都柱”过于简单,唐山大地震时也未动作。冯锐和课题组利用悬垂摆原理研制的地动仪模型,并不是史书中记载的施关发机而是施丸发丸。通过研究考证发现,张衡候风地动仪是利用一只类似门关的铜关自锁住都柱的惯性方向,与此同时引发龙头弩机的铜丸。铜丸掉入蟾蜍口内从而使人警觉。      今年2月,最接近于仿古张衡候风地动仪原理结构模型终于研制出来,彰显了观天、验震和报警三大功能。为了进一步确定该地动仪的科学性,原宝鸡减灾办周可兴主任向中国科学院兰州地球物理研究所有关专家请求对其研制出的地动仪进行评审。于安君告诉记者:“科技发达的今天,我们去复原地动仪的目的,已经不是让它去测震,而是让世人通过演示了解张衡地动仪的测震原理,让人真真切切地感受到它的测震功能,信服张衡的地动仪是科学的,但同时也有时代局限性,这可以从很大程度上催化激励我们的科学思维。”
个人分类: 聆听自然|179 次阅读|0 个评论
从张衡地动仪到现代地震仪
shenxzh 2010-12-7 21:00
地震学的研究究竟开始于什么时候,对此可能不同人有不同的看法。中国历史上记载的公元前132年东汉时期张衡发明的候风地动仪,是有关人类首次尝试纪录地震的活动。由于年代久远,地动仪的具体工作原理和记录的细节都无法考证,后人只是根据史书描述去对其进行复原。因此这还不能算是地震学研究的开始。直到人类第一次清晰地记录到了发生在几千甚至上万公里之外的地震波记录时,才标志着地震学研究的开始。首张观测地震图的产生非常具有戏剧性。 在位于德国柏林附近波茨坦电报山的天文台(Astrophysical Observatory on Telegraph Hil),有一位名叫 恩斯特冯(Ernst von Rebeur)的天文学家,在这个天文台设计放置了一个横摆。他最初是利用这个仪器精确地测量由其他行星的运动导致地球的引力的变化。1889年4月17日下午5:21的时候,他发现他的摆记录到了一种强烈但是很有规律的震动。他对这个纪录一直百思不得其解,知道几个月以后,他在Nature上看到了一篇关于日本地震的文章,他对比了一下地震的时间和他的摆上面那个有规律的记录的时间,发现这个记录开始于地震几小时之后,于是他意识到,这个纪录是从5000英里之外传来的地震波。虽然在此之前,也有人记录到了区域地震的震动记录,但是记录到如此之远的地震还是第一次。这张远震记录图也标志着人类利用地震波研究地球内部结构的开始。从张衡地动仪到现代地震仪,经历了2000年的一个漫长过程。但是自从现代地震仪出现以后,地震学就开始迅速的发展,这也是很多学科发展的一个固有规律吧(该部分参考加州大学伯克利分校的Seismology Blog)。
个人分类: Science_Nature|5991 次阅读|0 个评论
也说张衡的地动仪
陈龙珠 2010-12-7 08:58
由于名人 方舟子先生出面质疑 ,近来有关东汉张衡 地动仪 的话题屡见 报端 。 首先应该明确的是,张衡的地动仪是用来感知已发生的地震的,不是预测未来何处将有地震。由方舟子先生近来的质疑而引发的争议,在此方面可算是对民众的一个知识科普。 其次,由于张衡地动仪的功能类似于现代的振动传感器,它应该就有一个对感受到的振动开始反应的触发振动水平的技术指标,地动仪底座振动水平低于这个指标,它是不会响应的。 某处发生了一次地震,其产生的地震波在向外传播过程中,随着震中距的增大,大地震动烈度整体趋势是逐渐减弱的,意味着在超过某个震中距之后,地表的震动程度就会低于地动仪的上述触发振动水平。因此,地动仪不可能对任何地方的地震都能感知的。 对2005年中国地震局专家复制的地动仪,这个触发振动水平是多少呢?主持研制的地震专家将这个指标以及2008年汶川地震波及北京地区尤其是这只地动仪底座的实际振动水平公布出来,就可以解释汶川地震时它应该还是不应该有所反应的疑惑了。 由于地动仪体型乃至其底座尺寸较小,我对由其反应能准确指定地震方向的说法也表示怀疑。 尽管现代测试分析系统已十分先进,但在东汉那个时代就能提出地动仪这个现代传感器概念的地震监测系统,我还是对祖先们的智慧很感钦佩的! 综上所述, 教育部拟提请研究修改 教科书中有关地动仪的描述,还是有一定的必要性。
个人分类: 防灾减灾|5264 次阅读|8 个评论
[转载]教育部称正研究修改中小学教科书地动仪描述
xupeiyang 2010-12-4 15:35
2010年12月04日 12:32 法制晚报 【 大 中 小 】【 打印 】 共有评论 0 条 近日,复原后的张衡地动仪争议四起,中小学教材中使用复原后的地动仪是否合适? 昨天,《法制晚报》记者从教育部获悉,国家基础教育课程教材专业工作委员会将对中小学教材如何描述地动仪的问题进行进一步研究。 网友质疑 进教材的地动仪非东汉古董 11月28日,网友闫涛发微博称,国宝级的张衡地动仪,是上世纪50年代,中国古代科技史学家王振铎根据古书描写的196个字,结合英国科学家的地震理论,设计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。 闫涛的这条微博,引起了网友的广泛讨论,网友讨论的内容,涉及到中国科学史的真实性,甚至有网友怀疑中小学教材。 据了解,之后,王振铎复原的地动仪也曾因复原时原理上的错误遭到质疑。于是,在2004年开始由河南博物院与中国国家地震局联手合作进行了地动仪的重新复原,并于2005年研制成功。 地动仪不能测地震为何误导学生 记者注意到,之后,曾有教育界人士建议将中小学教材中使用的王振铎复原于上世纪50年代的地动仪改为2005年新复原的地动仪。 然而,日前科普作家方舟子发文,对张衡地动仪是否管用提出质疑。方舟子称,2005年我国制造的地动仪复原模型,在2008年的汶川大地震的时候,北京有震感,也没有听说该复原模型监测到地震。 12月2日,河南博物院副院长李宏接受本报记者采访时表示,2005版的张衡地动仪复原模型本身是无法监测实际地震的(本报12月2日曾进行过报道)。 既然如此,那么,中小学教材中使用新版复原地动仪还是传统版复原地动仪,或者如何表述地动仪的问题再次成为人们关注的问题。 在网上,甚至有网友提出,既然地动仪的争议如此之大,那就应该从教材中删除,以免误导我国成千上万的学生。 教育部回应 已将资料转交教材委进行研究 为此,《法制晚报》记者就此事采访了教育部,并转述了网友的问题。 昨天,教育部在回复《法制晚报》记者时表示,地动仪在全世界有争议,中小学教科书应如何描述是个专业问题,教育部相关部门已经将有关资料转交国家基础教育课程教材专业工作委员会进行进一步研究。 文/记者朱治华 早前报道: 张衡地动仪被指不能验震 司南亦非古物不能指南 专家称张衡地动仪系现代仿制品 考古未发现原版 河南博物院:张衡地动仪复原品确实测不了地震 方舟子质疑:张衡地动仪只是摆设 无法检测地震
个人分类: 医学科普|2112 次阅读|0 个评论
[转载]方舟子:张衡的地动仪管用吗?
zbt92 2010-12-2 11:58
方舟子:张衡的地动仪管用吗? 2010年12月01日 11:56:26  来源: 中国青年报 地动仪 方舟子   提起中国古代科学家,很多人会想到东汉大学者张衡。而提起张衡,人们马上会想到他发明的地动仪。那个八只蛤蟆对着八条龙张嘴的复原模型是一件令人印象深刻的艺术品。张衡的发明如此深入人心,以致近年来每有大地震,总有人指责地震局:张衡的地动仪都能预报地震,你们这些地震专家怎么这么无能?当然,张衡的地动仪不能也不是为了预报地震,而是检测到远方发生的地震,既不能确定震中,也不能计算震级,比现在的地震仪差远了。   地动仪早已失传,它是否具有检测地震的作用,也成了一个谜。100多年来,国内外不少专家根据《后汉书张衡传》上的简单描述,力图复原地动仪。我们在中学教科书上见到的那个模型图是其中最流行的一个,是1951年由王振铎设计的。但是所有这些复原模型没有一个能够真正用于检测地震,不过是艺术品摆设。   2005年,中国地震局的专家宣布他们经过3年的研究,建立了新的地动仪复原模型,并第一次实现了验震功能,通过了专家鉴定和国家验收。他们在媒体上声称地动仪新模型对河北唐山、云南泸西、越南孟艺发生的三次真实地震进行了检验。但是这三次地震分别发生于1976、2000和2001年,而地动仪新模型在2005年才建成,怎么可能对它们进行检验呢?原来地动仪检验的不是真实地震的发生,而是实验室里对真实地震的模拟,实验的时候假定这些地震发生在几百千米之外。在该地动仪模型建成以后,中国境内每年都多次发生5级以上地震,在该地动仪的检测范围(实验用的越南孟艺地震是4.9级),却没有听说该地动仪模型检测到哪怕一次。特别是2008年的汶川大地震,北京有震感,也没听说在北京展出的该地动仪模型检测到(否则如此大事在其设计者于2010年发表的有关地动仪的论文中不会不提)。所以,该地动仪模型的验震功能实际上并没有经过真实地震的检验。  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管用。《后汉书张衡传》认为它是管用的,记载了这么一个故事:有一次地动仪的机关发动,但是人们并不觉得地在动,京师(洛阳)的学者都怪它乱报,几天后信使来了,果然在陇西发生了地震,于是大家都佩服它的巧妙,从那以后皇帝就让史官记载地动发生的方位。   但是这个记载很成问题。按《后汉书张衡传》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。   于是地动仪新模型的设计者提出新说,认为地动仪检测的是更早一点的另一次陇西地震,是阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日)的汉阳(现在的天水)地震。但是对这次地震《后汉书》并无记载,是设计者根据几处文献牵强附会地推理出来的。《后汉书顺帝纪》记载阳嘉三年十一月壬寅司徒刘崎、司空孔扶被免职,袁宏《后汉纪》更详细地说是因灾异被免职的,清朝学者惠栋《后汉书补注》引《鲁国先贤传》称司空孔仲渊在阳嘉三年因地震被免职,于是设计者认为在阳嘉三年十一月壬寅发生了一次正史漏载的地震,导致两名高官被免职。明确提到地震的《鲁国先贤传》是已失传的晋人编写的野史,不足为凭。事实上,《后汉书周举传》提到司徒刘崎是因为旱灾被免职的,而不是因为地震。  即便《鲁国先贤传》记载可信,那么它也没有说地震的发生地,又如何证明就是《张衡传》中说的陇西地震呢?地动仪新模型的设计者从张衡《四愁诗》里找依据,里面提到:我所思兮在汉阳,欲往从之陇坂长。便认为是在思念汉阳发生的地震。这就更莫名其妙了。《四愁诗》是一首写相思的诗,有政治寓意,但没有任何能够与地震扯上关系的描述。除了我所思兮在汉阳,还有我所思兮在泰山、我所思兮在桂林、我所思兮在雁门,非要把它说成地震诗,难道在泰山、桂林、雁门也都发生过地震?其实张衡不过是用泰山、桂林、汉阳、雁门来代表东南西北罢了。   从地动仪建成到张衡去世,《后汉书》共记载发生过8次地震,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。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,仅仅是个摆设。
个人分类: 三峡|2240 次阅读|9 个评论
是真象姗姗来迟,还是我们的水平太低?
zbt92 2010-12-2 10:19
文 / 水博 最近,某些报纸突然刊登了一篇名为张衡地动仪的真相为何姗姗来迟?的文章,让人感到有点不可思议。也许是我国公众的科学素养普遍较低,南都的文章确实会让一些人感到很新奇。但是,我们也不能不承认,刊登出这篇文章无论对作者还是报纸都是一种讽刺。 首先,作者和编辑孤陋寡闻,居然连张衡地动仪早已经失传,至今也没有人能成功复制这样一点历史知识都不知道。其次,根据现代科学知识的判断,张衡地动仪的工作原理是不成立的。这一点在汶川地震发生后,新语丝上有过专门的讨论。不少人经过科学的分析都认为,地动仪是不可能准确地测出地震发生的方向的。 因此,通常的人们对张衡(候风)地动仪可能会有两方面的看法:一个是,中国的古代科技水平很高,一些技术一旦失传以后,现代人也做不出来了。另一个看法就是,古人的发明并不真实,地动仪是不可能准确地测出地震的方位的。 而我们的报纸公开的刊登出这篇文章,足以说明报纸的编辑和记者不仅科学素养非常低,而且历史知识也贫乏得让人吃惊。 有兴趣的同志可参看下面的原文和两年多以前的有关的文章: 1 、张衡地动仪的真相为何姗姗来迟? 2 、候风地动仪真能记录地震吗? 3 、地震能否振醒陶醉于传统文化的国人 ( 节选 ) 4 、点评水博与 109g 网友的都江堰神话之争(节选) 1 、张衡地动仪的真相为何姗姗来迟? 稿源 : 南方都市报 作者 : 苑广阔 摘要:把我们的民族自豪感寄托在一两件古人的发明创造上,也是有失理性的。要想科学地认识历史,既不能妄自菲薄,也不能盲目自大。举个简单的例子,火药是我们发明的,但是当我们用火药制作鞭炮烟花的时候,西方国家却用火药制作洋枪火炮来侵略我们,你说,我们该为此自豪还是羞愧? 东汉发明家张衡发明的地动仪,一直都是中国自然科学史上的骄傲。然而日前,有网友在微博上称,现在看到的地动仪,其实并非张衡所造,而是新中国成立后根据文字记载仿造,真正的地动仪已经消失一千多年。此外,司南也被指是后来仿造,并非原版。 ( 12 月 1 日 《北京晨报》 )( 南方都市报 www.nddaily.com SouthernMetropolisDailyMark 南都网 ) 得知真相,很多网友感到愕然,更有人用 自豪感轰然坍塌 来形容自己当时的感受,甚至还有人 恨屋及乌 ,对 郑和下西洋 故事的真实性也产生了怀疑。当然,把我们的民族自豪感寄托在一两件古人的发明创造上,也是有失理性的。要想科学地认识历史,既不能妄自菲薄,也不能盲目自大。举个简单的例子,火药是我们发明的,但是当我们用火药制作鞭炮烟花的时候,西方国家却用火药制作洋枪火炮来侵略我们,你说,我们该为此自豪还是羞愧? ( 南方都市报 www.nddaily.com SouthernMetropolisDailyMark 南都网 ) 倒是另外一件事情,我觉得更值得关注。那就是张衡地动仪为仿造品的真相,为什么时隔近 60 年以后,才以 网友曝光 的方式被揭开。如果真相能够早一点被公开,它还会带来今天这样的冲击力,让网友产生 自豪感轰然坍塌 的感觉吗?我们把自己的民族自豪感寄托在一两件古人的发明上确实有失客观,但是为了民族自豪感而故意隐瞒和曲解历史的真实,岂不是更加不妥当? ( 南方都市报 www.nddaily.com SouthernMetropolisDailyMark 南都网 ) 现在我们知道,目前博物馆里的张衡地动仪,是 1951 年由文物专家、科技史学家王振铎按照古典书籍的记载仿造的,而且并不能真正的验震。但是在中小学的历史教科书中,对于这一点却只字未提,教科书透露出的信息,给人的感觉就是现在的地动仪就是当年张衡制造的,是出土文物。这到底是有意为之,还是疏忽所致? 考虑到当时新中国刚刚成立,百废待兴,出于凝聚国人向心力和振兴中华民族灿烂文化的需要,对地动仪真相选择性 屏蔽 ,也是极有可能的事情。但是时间过去了这么久,改革开放都三十多年了,还继续瞒着这个真相,似乎就有些说不过去了。再联想到前些日子盛传的中小学语文教材虚构名人故事,违背基本常识等 猛料 ,我觉得我们真的应该有所反思了。 2 、候风地动仪真能记录地震吗? 文/刘夙   谁发明了世界上第一台地震仪(记录地震的仪器)?也许很多中国人都会回 答:张衡。的确,长期以来,我国的中小学教科书和科技史著作一直在宣传,东 汉的张衡在公元 132 年制造的 候风地动仪 能够准确记录地震,比西方第一台 地震仪(由意大利人路吉 帕米里在 1856 年制造)早了 1700 多年。有的甚至说, 候风地动仪可以 预测地震 云云。   然而,认真推究的话,这些说法都是很成问题的。今天,史书中有关候风地 动仪的记载,仅见于《后汉书 张衡列传》。这一段记载只有区区 196 字,其中 描述地动仪内部结构的内容更只有 中有都柱,傍行八道,施关发机 这十二个 意义隐晦、众说纷纭的字。以后,北齐的信都芳,和隋朝的临孝恭,也都制造过 地动仪,还留下了相关著作,可惜的是他们的著作在唐以后全部亡佚了。显然, 仅仅根据《后汉书》中的简陋记载,要复原张衡的候风地动仪是根本不可能的; 今天的一切复制品,与其说是对张衡原件的复制,不如说是在史书记载的那些 约束条件 之下所作的新创造。   尽管如此,《后汉书》的这段记载,还是可以向我们揭示一些有用的信息。   首先,候风地动仪绝不是地震预测仪,因为它只有在地震发生之后才起作用, 只不过比从震区来的驿路使者能更早地通知京城的人士罢了。这就好比我们看到 闪电,就知道接下来很可能会听到雷声,但实际上,在闪电发生时,雷声也已经 同时发生,只不过还没有传到我们耳朵里罢了。   其次,根据地震波的传播机理,候风地动仪是不太可能做到 验之以事,合 契若神 的。地震发生时,从震源会发出两种波:一种叫 P 波,是纵波,它引起 的物体振动方向和波的前进方向一致;一种叫 S 波,是横波,它引起的物体振动 方向和波的前进方向垂直。 P 波的速度比 S 波快,因此最先到达地面,形成地面接 收到的地震波中的初波( P 就是英文 primary 最初的 的缩写)。从理论上来说, 根据初波的振动方向就可以知道震源的方向。   但是,初波总是非常微弱的,因为它只能是从震源直直地(或者因为在地球 内部发生折射而略弯曲)向着地震波接收处地面传播的 P 波,而这部分 P 波携带的 能量只占地震波全部能量的一小部分。这就好比很多恒星的总发光量都非常大, 如果全照射到地球上,足以把地球烤化,但因为只有直直地射向地球的光才能被 我们看到,而这部分光只占恒星全部光的一小部分,所以它们看上去才显得黯淡, 还不如一个灯泡亮。   这样一来,如果候风地动仪能敏感到对 第一哨 初波就做出响应,那么足 以有许多别的和地震无关的振动 比如在它附近跺脚 能引起它的反应,从 而让人误把许多不是地震的振动也当成是地震。但如果要让候风地动仪保持一定 的 迟钝 性,它又有可能无法 感觉 到地震的初波,直到之后的各种波陆续 传来时才被 惊醒 ,可是这些迟来的波的振动方向已经完全不能代表震源的方 向了。   更何况,要记录一次地震,有三个要素是必不可缺的:发震时刻,震中位置 和震级(地震强度)。候风地动仪只能记录震中方向,理论上说,几台地动仪 联网 ,也可以测出震中位置;但它却无法记录发震时刻,更无法记录震级。 因此,从现代地震学的角度来看,候风地动仪并不能记录地震,不是地震仪,当 然也就更不可能是 世界上第一台地震仪 了。 2008.05.13 于银川 (XYS20080518) 3 、地震能否振醒陶醉于传统文化的国人 文 / 水博 汶川大地震发生后,美国 《纽约时报》 (作者 SIMON WINCHESTER )的一篇名为:历史的震动的文章,再次极大的震动了中国人受伤的神经。然而,纽约时报这种大灾之后的讥讽,也决不都是空穴来风,此时此刻,我们也不免应该进行一些反思。 反思什么呢?我并不认同纽约时报的某些不负责任的解释。例如,中国的摩天大楼的建造,是不是很少注意安全标准,远远不能抗震,我的确不知道。因此,作为外行,我没有资格去评价它。然而,我至今也不相信倘若某一天有一架类似 911 的飞机,撞上中国的摩天大楼,就一定会像美国的世贸大厦一样的顷刻间倒塌。不过,从另一方面看,《纽约时报》的讥讽也不是完全没有道理,我们中国人是不是也应该反思一下,我们自我陶醉的传统文化和津津乐道古代文明的宣传,和在这种旗号掩盖下的极端环保盛行的现状,是不是已经起到了某种阻碍科学发展的作用? 关于地震,纽约时报说他们应该被骄傲地告知,大约在 2000 年前,一位叫张衡的天文学家发明了世界上第一个地震仪。这的确曾经是我们引以为自豪的一些宣传内容,但是,张衡的侯风地动仪真的能记录地震吗?新语丝上的一位网友提出了质疑,我也似乎有同感。我相信目前即使在中国,恐怕没有什么地方还肯使用候风地动仪来记录地震了。因为我所见到的那些候风地动仪,经常是小震没反应,大震没方向(或许是我没有看到,地动仪对某一段特定级别的地震,真是能有记录作用的)。客观地说,其作用与把一个啤酒瓶子倒放在地上没什么两样。然而,就这样一种极为简单的古代发明,我们 2000 年之后还津津乐道的自我陶醉。难怪会遭到美国人的讥讽。好在地震预报现在是全世界都没有攻克的难题,美国人也没有办法确定,是不是因为我们对张衡地动仪的过分迷信和吹捧,影响了中国的地震科学研究。 然而,与对地动仪的膜拜不同,我们对都江堰的言过其实的赞美和自我陶醉的宣传却不能不说已经严重的误导了国人。以至于在汶川大地震之后,一位糊涂的网友对于现代的学校为什么还不如二千多年以前的都江堰工程更能抗震的质疑,得到了很多人的追捧。这些人似乎根本就不知道一座高楼大厦,和一个引水用的水沟的抗震性能是根本无法相比的。盲目的质问 当今的建筑精华、现代工程师、能工巧匠的建筑作品竟比不上 2000 年的陈旧建筑工程, 是没有任何科学道理的。更何况都江堰灌渠在这次严重的地震中,也同样出现了枢纽鱼嘴部位出现裂缝,外江闸管理房和备用发电机房坍塌等损毁的险情呢? ( 略 ) ( xys20080519 ) 4 、点评水博与 109g 网友的都江堰神话之争 文 / 水博 看到网上的一篇《驳《地震能否振醒陶醉于传统文化的国人?》兼告水博与司马南两位先生》的文章,感觉该文章确有一些道理,很有必要评论一番。因为两篇文章都太长,所以,本文采用这种点评的方式。点评如有不当,请大家批评、指正。 本文中的【】部分是点评的内容。原文是 109g 网友即楼主的文章。必须说明:本文之所以要站在第三人的角度点评,是因为考虑到原来文章中具有的一些明显的挑衅性语言,最好不要都去理会它。这样用第三人称也许可以减少一些表达个人感情的争论语言,以减少篇幅。但愿这样的探讨方式的尝试,能让大家接受。 驳《地震能否振醒陶醉于传统文化的国人?》 作者: me 109g 5.12 地震发生,造成破坏和受灾范围均为建国后之最。震后灾区瓦砾遍地,灾民号呼,善后之事正千头万绪。却有水博先生,自认为此时当务之急,在于点化懵懂无知的国人,著下妙文《地震能否振醒陶醉于传统文化的国人?》;又有其友司马南先生,在自己博客中为其保驾护航。先赋诗一首,昭示其忧国大义,且警网友看客,不可骂之;再撰引文一段,盛赞水博先生之豪爽耿直,知识丰富,以正其名。有大贤欲教化我等,岂能等闲看待?但细细读来,却觉如骨鲠在喉,不吐不快。 按文中交待,此文缘起,在于地震之后美国纽约时报发表了一篇《历史的震动》以讥讽中国人, 再次极大的震动了中国人受伤的神经。 于是水博先生也被震动了,倒并非是因为神经的受伤,而是因为起了共鸣, 心有戚戚焉 。道是 从另一方面看,《纽约时报》的讥讽也不是完全没有道理,我们中国人是不是也应该反思一下,我们自我陶醉的传统文化和津津乐道古代文明的宣传,和在这种旗号掩盖下的极端环保盛行的现状,是不是已经起到了某种阻碍科学发展的作用? 水博先生从司马南先生的引文中以及其大作标题中的 国人 一词来看,应当并非 国际友人 ,而是(至少三年前曾经是)我中华人民共和国的公民。外人辱水博先生之国,辱水博先生之族,水博先生不怒而与其争,而是退而反思国人之劣,甚有古人唾面自干之风,想来是真君子,且看水博先生反思何事? 首先, 水博 先生引用了纽约时报对候风地动仪的嘲笑,并且补充道,其所见的地动仪就没一个准的。 就这样一种极为简单的古代发明,我们 2000 年之后还津津乐道的自我陶醉。难怪会遭到美国人的讥讽。好在地震预报现在是全世界都没有攻克的难题,美国人也没有办法确定,是不是因为我们对张恒地动仪的过分迷信和吹捧,影响了中国的地震科学研究。 这段高论,实难让人苟同。首先地动仪并非是预报地震用的,而是为了记录震波方向,这个只要是上中小学稍微用心,都不会把它的用途搞错, 水博 先生更不必忧心地震专业人员会依赖候风地动仪预报地震。至 于水博 先生自己看到的地动仪 小震没反应,大震没方向 ,所谓 把一个啤酒瓶子倒放在地上没什么两样 ,这说明不了什么问题,因为候风地动仪留下的技术资料很有限,《后汉书》只记载了其外观,内部机件的名称,恰恰没有留下其工作原理。因此相当长的时间,地动仪复制模型都只能显示外观。直到 2005 年,才有 冯锐 先生提出其内部都柱应利用了悬垂摆原理,从而复制成功具备功能的地动仪。 水博 先生凭着自己遥远的中学历史课的模糊印象和当时错误的结构图,信口说出地动仪原理等同于倒置的酒瓶,也可算是无知无畏;更可看出 水博 先生虽然生活在资讯丰富的时代,对自己专业以外的东西涉猎何其至少。 水博 先生认为这是一个极为简单的古代发明,所以不值得 2000 年后津津乐道,自我陶醉,以至于应受讥讽。但如果 水博 先生能够倒置一个酒瓶,在人没有震感的前提下在河南测出甘肃的地震,那么 水博 先生也完全可以自我陶醉,我们也愿意津津乐道,同时不打算容忍别人无端讥讽你的发明。最初影响人类文明的发明都很简单,点火简不简单?石头绑在树杈上做成石斧简不简单?轮子发明简不简单?哥伦布把鸡蛋直立在桌子上的办法现在大家都知道了,简单 他没有演示之前就不简单,至少对于那些在场自视聪明绝顶的西班牙贵族来说就不简单。 【 我觉得水博说得没错,原来的张衡地震仪,原理就是一个遇震动倾倒的木棍。其本质和把酒瓶子倒放到地上,没什么两样。后来,虽说 冯锐 先生把它改成了摆,看了水博的分析也还是有道理的。水博的解释是 我看到有关报道对冯锐悬垂摆原理地震仪的验证,都是在实验台上进行的。要知道实验台上是不可能模拟出远距离地震的真实情况的。因为,地震的纵波和横波的传播速度和能量的衰减,都会因距离的远近产生巨大的变化。这些最重要的因素,恰恰是试验台无法解决的。搜索有关资料,才知道这个摆在河南博物馆里用悬垂摆原理复制出来的地震仪,还因为没有装上龙嘴里的珠子,没能记录到这次汶川的大地震。 总之,目前还真没听说那里的博物馆的张衡地震仪可以在地震后记录下地震的方向。我觉得大家不能为斗气而辩论。所以,辩论的前提还要尊重事实。 】 对于一个 2000 多年前的测定地震方向的发明,硬要给它加上本来就不具备的预报地震功能,然后扣上影响科学研究的罪名,这是一种什么逻辑?如果说此次地震没有得到及时预报的问题,那么 水博 先生也说了 地震预报现在是全世界都没有攻克的难题,美国人也没有办法确定 ,美国人不需要迷信、吹捧、津津乐道、自我陶醉于候风地动仪,他们还讥讽呢!结果也是预报不了,那么预报这件事情看来确实没候风地动仪什么责任。如果说是震后的测定,那么现在中国的地震部门也测定了震中位置、强度等级、破坏烈度、余震区范围,这些又都是做到了的。况且地震部门测定不出这些,又或者是他们就是靠着候风地动仪来测定,或者在测定过程中用的是罗盘看风水、拆字打卦、请仙扶乩之类的玄妙招法,都可以指认国人自我陶醉于祖宗传流的被盲目夸大的简单发明,定个 沉迷传统文化 的罪,可是地震部门偏偏不是,他们测出来了,并且靠的是科学理论知识和现代仪器,而这一切一切都是 赛先生 带来的。 水博 先生看来也不是真不明白这一点,他自己也知道 我相信目前即使在中国,恐怕没有什么地方还肯使用候风地动仪来记录地震了 ,但是这并不影响他将根本与此次地震毫无关系的文物复制品候风地动仪作为 沉迷传统文化 罪名的靶子拖出来打。 【 我们不能否认,沉迷于传统文化的宣传在我国确实存在。目前的宣传对一个根本就没有使用可能的张衡地震仪的大俗宣传,确实有损于中国人的在国际上的形象。水博的提醒应该说是善意的、有好处的。起码我们没有必要过分的宣扬这些传统的成就。尤其是在这些传统成就的作用根本就得不到验证的情况下。我觉得水博的这种说法是有道理的: 点火、轮子的发明当然不简单。但是,不简单的是古人,不是他们的后代。如果非洲的后人,还整天拿着祖先发明的点火和轮子沾沾自喜,就不能不让人笑话了。更何况张衡地震仪到现在还是一个谁也重复不出来的古代发明? 我们是不是应该接受水博的建议,学得谦虚一点,起码对于到目前还不能验证些古代发明,我们就先不要过分的吹捧它,免得人家外国人笑话咱。 】 (略)
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【杂谈】和地震学家掐架的癞蛤蟆
songshuhui 2008-9-3 12:09
liunianlong 发表于2008-05-14 星期三 9:37 分类: 专辑 , 地震 , 生物 | | 地震中的癞蛤蟆,还是蛤蟆中的地震? 地震科学家们真的不如一群癞蛤蟆吗?是的,他们无法在冬眠几个月之后照样活蹦乱跳,也无法顶替农药除虫。不过,在地震这一方面,也不见得比蟾蜍更差。 把蟾蜍和地震学家和摆上同一张擂台是有理由的,早在东汉之前,蟾蜍就已经和地震搭上一腿了。相当多的人认为,张衡就曾立此存照,罪证藏在候风地动仪内。对于这个先进到有些超现实的远古仪器,现在颇多争论,争论的根源在于,这个同时改进了浑天仪的混蛋居然没有留下只字片语,只在《后汉书》中有区区几百字的外观描述。虽然我们对其结构原理几乎一无所知,但至少有一件事可以确定,蹲在地动仪下方的是八只癞蛤蟆。 将癞蛤蟆设计成与龙嘴对嘴,足以看出张衡先生的浪漫情怀--至少他没有把龙珠设计成龙蛋,让受惊的龙拉进癞蛤蟆的嘴里。如果蟾蜍可以预测地震,那么让其与高贵的龙只隔空对吻也就顺理成章了。 这也是最近两日的流行观点。5月10日四川绵阳出现大批癞蛤蟆上街游行,有专家解释成常规迁徙,到如今自然会被痛骂。痛打落水狗的精神,我们是一贯不缺的。相当多的人指着地动仪(此时他们认为地动仪真的有效)下一张张大嘴,说几千年前的张衡就暗示了癞蛤蟆作为地震预报员的潜质,专家们却熟视无睹,该打屁股。 在张衡眼中,癞蛤蟆之所以出现在地动仪中,真的是因为地震的关系吗?我看未必,理由很简单:让风度翩翩的文学大家趴低身子观察泥泞中癞蛤蟆的敏感习性,实在有辱斯文。所以癞蛤蟆的出现,恐怕更多的是出于文学上的理由--浪漫而神秘的月亮。 成书远早于张衡的《淮南子 精神》中就有记载:日中有踆鸟,而月中有蟾蜍,可见月亮与蟾蜍的关系,张衡必定知之甚详,而月亮又常常与地震相联系。05年的《科学》杂志发表了美日科学家的统计学论文,在上个世纪的最后20多年时间内,两千多起较大地震与潮汐(也就是遥远月球在地球上的代理人)有很大关联。虽然这是千多年后的事,但或许人们早就有了这类直观经验,说不定这些科学家身上的原子也曾组装过张衡呢。 张衡让蟾蜍跻身地动仪中,并不意味着张衡了解蟾蜍与地震的关联,所以我们似乎没有十足证据,指责拿足纳税人税贡的专家们连早已化为尘土的古人都不如。问题是,如果蟾蜍与地震的关联,是通过莫须有的文学想像来构建的,那么10号的蟾蜍大迁移又该如何解释? 有一种叫做传统智慧的说法,指的是被人广泛认可,却并不一定(当然也有可能)站得住脚的理论。动物能预报地震的说法似乎十分符合上述定义,至于其能否站得住脚,limbo在其《动物能否预报地震》一文中已经有所阐述,我这里只需要补充一些资料。难得这么一次,我不免要感谢记者们的八卦精神,不过我还是要把它们放在文章最后,免得这些超链接把您给中途截走。 这些大量存在而且被我们很快遗忘(或许根本就没有引起注意)的事例表明,蟾蜍似乎并非地震使者。不过这也不能完全否认蟾蜍与地震之间可能有的关系。蟾蜍很可能提前感觉到了震波而举止异常,limbo的文中也提到了这点。毕竟,我们对脚底二厘米的了解,远逊于头顶二千米,而癞蛤蟆的住所比我们要接近地底。 也就是说,地震和蟾蜍异常之间很可能存在关联,正如月亮盈亏与地震的关联一样。然而,这种统计意义上的关联毫无意义--这也是我把该文称为统计学而非地震学论文的原因--蟾蜍游街并非地震的充分条件。如果要选择一样作为地震预报员,我宁愿选择一团米饭,饭团发绿长毛就是地震的前兆,立刻更换饭团,说不定最后还可能救我一命。 另外,饭团可以随身携带,可是当绵阳的蟾蜍们喧嚣异常时,汶川的癞蛤蟆们却还在闭关思考天鹅肉的烹饪方法。如果万幸我的饭团没用上,我还是更相信地震仪,只有它能告诉我地震的确切数据,虽然是后知后觉,但能直接决定了后续救援的效率。 让我们把这场无意义的pk赛先搁在一旁,比癞蛤蟆们或许更高明一点的地震学家们也该反思一下,防震普及工作真的到位了吗?5月12日是释迦牟尼诞生日,听说这个未来的佛祖出生时的第一句话是天上地下,唯我独尊,即便释迦牟尼真的可以在肺泡充气之前就吐气出声,人类真的能够或者需要独尊于天地间吗? 2006-04,重庆万只蟾蜍压马路 http://tech.tom.com/2006-04-29/04BF/13303089.html   2007-05,唐山,成千上万只蟾蜍迁徙 队伍绵延约400米  http://www.ts800.net/html/tongchengxinxi/20070525/21.html 2007-09,山东上万蟾蜍大搬家 http://www.sd.xinhuanet.com/news/2007-09/20/content_11204223.htm 2005-07,长春万只蟾蜍四处逃窜场面壮观 http://www.nen.com.cn/72343471356116992/20050707/1716188.shtml 2008-05,江苏数万只小蟾蜍排队过马路 http://it.sohu.com/20080512/n256805713.shtml 2007-04,成都百万蟾蜍进村 http://www.cctv.com/program/zoujinkexue/20070918/106664.shtml 标签: 传统智慧 , 动物 , 地动仪 , 地震
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候风地动仪真能记录地震吗?
eloa 2008-9-3 12:01
金仕并 发表于2008-05-19 星期一 11:22 分类: 未分类 | | 谁发明了世界上第一台地震仪(记录地震的仪器)?也许很多中国人都会回答:张衡。的确,长期以来,我国的中小学教科书和科技史著作一直在宣传,东汉的张衡在公元132年制造的候风地动仪能够准确记录地震,比西方第一台地震仪(由意大利人路吉帕米里在1856年制造)早了1700多年。有的甚至说,候风地动仪可以预测地震云云。 然而,认真推究的话,这些说法都是很成问题的。今天,史书中有关候风地动仪的记载,仅见于《后汉书张衡列传》。这一段记载只有区区196字,其中描述地动仪内部结构的内容更只有中有都柱,傍行八道,施关发机这十二个意义隐晦、众说纷纭的字。以后,北齐的信都芳,和隋朝的临孝恭,也都制造过地动仪,还留下了相关著作,可惜的是他们的著作在唐以后全部亡佚了。显然,仅仅根据《后汉书》中的简陋记载,要复原张衡的候风地动仪是根本不可能的;今天的一切复制品,与其说是对张衡原件的复制,不如说是在史书记载的那些约束条件之下所作的新创造。 尽管如此,《后汉书》的这段记载,还是可以向我们揭示一些有用的信息。 首先,候风地动仪绝不是地震预测仪,因为它只有在地震发生之后才起作用,只不过比从震区来的驿路使者能更早地通知京城的人士罢了。这就好比我们看到闪电,就知道接下来很可能会听到雷声,但实际上,在闪电发生时,雷声也已经同时发生,只不过还没有传到我们耳朵里罢了。 其次,根据地震波的传播机理,候风地动仪是不太可能做到验之以事,合契若神的。地震发生时,从震源会发出两种波:一种叫P波,是纵波,它引起的物体振动方向和波的前进方向一致;一种叫S波,是横波,它引起的物体振动方向和波的前进方向垂直。P波的速度比S波快,因此最先到达地面,形成地面接收到的地震波中的初波(P就是英文primary最初的的缩写)。从理论上来说,根据初波的振动方向就可以知道震源的方向。 但是,初波总是非常微弱的,因为它只能是从震源直直地(或者因为在地球内部发生折射而略弯曲)向着地震波接收处地面传播的P波,而这部分P波携带的能量只占地震波全部能量的一小部分。这就好比很多恒星的总发光量都非常大,如果全照射到地球上,足以把地球烤化,但因为只有直直地射向地球的光才能被我们看到,而这部分光只占恒星全部光的一小部分,所以它们看上去才显得黯淡,还不如一个灯泡亮。 这样一来,如果候风地动仪能敏感到对第一哨初波就做出响应,那么足以有许多别的和地震无关的振动比如在它附近跺脚能引起它的反应,从而让人误把许多不是地震的振动也当成是地震。但如果要让候风地动仪保持一定的迟钝性,它又有可能无法感觉到地震的初波,直到之后的各种波陆续传来时才被惊醒,可是这些迟来的波的振动方向已经完全不能代表震源的方向了。 更何况,要记录一次地震,有三个要素是必不可缺的:发震时刻,震中位置和震级(地震强度)。候风地动仪只能记录震中方向,理论上说,几台地动仪联网,也可以测出震中位置;但它却无法记录发震时刻,更无法记录震级。因此,从现代地震学的角度来看,候风地动仪并不能记录地震,不是地震仪,当然也就更不可能是世界上第一台地震仪了。 2008.05.13于银川 标签: 地动仪 , 地震仪 , 张衡
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