错误的原理



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。（央视十套《百科探秘》）
　　
    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。【原标题：张衡地动仪还原 破译196字古书】