张衡为什么要发明地震仪-张衡发明地震仪的过程

2023-01-02 13:54:34 733 0
奇闻观察室

张衡为什么要发明地震仪,这个问题一直困扰着我们。直到现在,科学家们也没有给出一个合理的解释。不过,我们可以肯定的是,张衡的发明对人类文明的发展有着着重大的意义。他不仅是中国古代伟大的发明家,更是世界上最早的天文学家之一。在那个时代,他的发明可以说是无人能及的。而且,他还创了“太阳系”,这个名字也是他取的。他的一生都在为人类的进步而努力,可以说是非常伟大的。但是,他的死因却一直是一个谜。

1、东汉张衡发明的地震仪设计原理?

《后汉书·张衡传》详细记载了地动仪的一些信息,候风地动仪用精铜制作而成,圆径八尺,汉八尺约合当今之一米八-九的样子,其外形像一个酒樽。

张衡为什么要发明地震仪-张衡发明地震仪的过程

地动仪里面有精巧的结构,主要为中间的都柱和它周围的八套牙机装置。候风装置候风摆的周围与8组牙机机械装置之一部关相互靠近。此处为底座上的沟槽,叫八道。工作原理是侯风摆运动到关的位置触发牙机,再击发吐丸。

在樽的外面相应地设置8个龙首,口含小铜丸,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果有地震被检测,都柱之内侯风摆则轻微摆动,此即可触发牙机。使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震发生的时间和方向。

牙机的触发需求小到可以在地震波第一时间运作,称为合契若神。

地动仪中有一根倒立的、重心较高的长木椎,处于不稳定状态,这和倒竖一个啤酒瓶相似。

当地震波传来是,仪器的底座起始的运动方向是指向震中,向相反方向的。

由于本身的惯性作用,这时候木椎倒下的方向,就是指向震中的。木椎倒下触发了这个方向的一个杠杆,杠杆带动这个方向的一个龙头,龙头就释放了口中的木珠,从而指示了震中的方向

张衡的地震仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”,即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来验震的。

张衡地动仪是人类历史上的第一台验震器,在1700多年前神秘消失,它的外观和原理长期成为人们心中的谜团。

2、地动仪的发明有什么历史意义?

张衡是我国东汉时期的伟大天文学家、数学家、发明家等等。张衡发明了浑天仪、地动仪是人类历史上的先河。他是全人类从事地震学研究的鼻祖级人物。他发明的地动仪,比西方早1700多年,为人类对于地震科学的研究做出了不朽的贡献。

张衡所在的东汉时代,地震发生比较频繁。地震引起的灾害房屋倒塌、山崩地裂、江河泛滥,给当时东汉时期人们的生活造成了极大的损失和伤害。

张衡对地震有许多的亲身经历,为了掌握地震发生的动向,他经过长期的研究,终于公元132年发明了候风地动仪。这是当时世界上第一个地震仪。据说当时利用这架仪器,成功的预测了一次西部的地震,引起全国的轰动。

3、张衡发明的地动仪是什么样的?

这架地震仪是用精铜铸成,直径8尺,形状像个大酒坛,坛顶上有个突出的盖子,可以打开,坛下部雕刻着山龟鸟兽的花纹。

坛内部有一个中枢机械“都柱”——一根上粗下细的柱子。柱子紧挨着8道机关,和8道机关相连接的是仪器外围镶着的8条头朝下的龙,8条龙的龙头分别对准东、东北、北、西北、西、西南、南、东南8个方向。每个龙头的嘴里都衔着一个铜球。对准龙嘴蹲着8个铜蛤蟆,昂着头,张着嘴,像期待着什么。如果什么地方发生了地震,仪器中间的立柱就倒向震区所在的方向,随即触动那个方向的机关,连接在那个机关上的龙头就张开嘴巴,吐出铜球,铜球即掉进蛤蟆的嘴里,并发出“哐啷”的响声,给管理人员报信,告知震源的方向。张衡研制的这台地动仪,相当灵敏、准确。公元138年的一天,地动仪正西方向的龙嘴突然张开,铜球准确无误地落到了蛤蟆嘴里,管理人员随即报告“西方发生地震”。但当时住在洛阳的人丝毫没有感觉到,人们开始表示怀疑。但是没过几天,便有人从陇西赶来报告,说那里发生地震。经核对,时间正是龙头吐球之时,人们这才信服了地动仪,赞叹它的灵敏,千里之外发生地震,居然能感之如此准确!说明这台地动仪的精密程度已达到相当高的水平。张衡发明的地动仪,是世界上最早的测定地震方法的仪器,比欧洲利用水银溢流记录地震的仪器早1700多年。张衡发明的地动仪,也是人类历史上用科学方法观测地震的开始,它揭开了地震科学的新纪元。

地动仪是用铜打造而成,直径8尺,样子像酒樽子。外面挂有八条龙,每条龙的嘴裡都有一个铜球,而每条龙下面,也放置铜蟾蜍,每隻蟾蜍都仰着头张着嘴。当地震来时,内部的机关就会被触动,龙口内的铜球就会吐出,掉入下面的蟾蜍口中。这八条龙的龙头分别朝着东、西、南、北、东南、西南、西北、东北,若哪个方向发生地震,龙嘴的铜球就会掉下落在蟾蜍嘴中,这时负责观察仪器的人就会知道甚么时间、甚么方向发生了地震。

4、张衡地动仪为什么失传,它失传的原因是什么?

后续技工人才断层,缺乏实用型

应该是不实用,地动仪的问世受制于当时的社会环境,古代人用自己的智慧证明了地震是可以预测的,但因当时的通讯十分落后,从预测到公众响应躲避自救,快马加鞭可能好几天以后了,而且像地震这种灾害也不是频繁发生。

可以想想地动仪这种高超技艺的仪器,在那个时代,只是做一台并维护就需要花费很大的金钱和人力,如果多做几台,巨额投入简直不可想象,封建君主对这个东西肯定会不屑一顾。

我们都知道四大发明,造纸术,印刷术,火药,指南针,这与我们的政治经济军事社会生活息息相关,制作简单实用便捷。所以能发扬光大,传播四海。

人民群众是历史的创造者和推动者。如果一件物件儿没有得到人民群众的认可,不适合在人民群众中操作使用,我想是不会流传下来的。

如果地动仪在这个时代被发明出来,加上现代先进的通讯技术,分秒之间就能把预警信息推送到公众手上。

古人自己的智慧证明了地震可以预测,现代人用先进的科学技术借鉴地动仪的制作理念,加上通讯技术手段证明地震不但可以预测,还能及时得到预警预防。只能说张衡发明地动仪理念太先进,脚步太快,社会和公众还不能理解和接受。

张衡地动仪是中国古代历史上一项伟大的科技巨作,为了了解当时全国的地震动态,张衡经过多年的研究发明了世界上第一台可以验证地震的仪器。地动仪上有八个方位,每个方位上都有一个口含龙珠的龙头,而龙头下面都有一个张嘴的蟾蜍,如果有一个方向发生地震了,那么龙口中的小珠子就会落入蟾蜍口中。

根据历史记载,张衡地动仪是在公元200年就消失了。那么印刷在现代历史教材中地动仪,是怎么来的呢?

实际上,历史教材中的地动仪是上世纪50年代是古代史学家王振铎根据历史古迹复原而出的模型。

1936年,王振铎描绘出了第一套地动仪模型,并采用了悬垂摆的结构。也就是从地动仪的上部垂下来一根摆动,以此来判断地震的方向。

1949年,王振铎被任命为博物馆馆长,他接到了一项特殊的任务:复原能够代表古代文明的仪器,这其中就包括张衡地动仪。

2017年中国初中历史教材中,关于张衡和候风地动仪的内容全部被删除。

但是后来人民教育出版社表示:张衡地动仪和其内容并没有从统编版教材中消失,只是教材编排上做了调整。

根据教育局的描述,张衡等古代科学家并没有“消失”。关于张衡和其地动仪的内容,统编版小学道德与法治教材五年级上册专门设置了“古代科技、耀我中华”一课之中,其中包括扁鹊、张仲景、华佗、李时珍、孙思邈等古代著名医学家,张衡、祖冲之、毕昇、蔡伦等中国古代科学家以及其科技成就。

这其中,专门描述了张衡和他发明的地动仪,还指出了张衡对估计科技的重大贡献,同时还引导学生“要像张衡一样,善于观察,善于思考,做一个有心人”。教材中还设立了一个栏目,专门介绍了国际上什么怎样用张衡、祖冲之的名字命名了月球上的环形山。

2003年,河南博物院为了让张衡的地动仪动起来还专门发了一个聘书。河南博物院在2004年8月,与中国地震台签订了一份协议,主要内容就是复原“张衡地动仪”。

只要用手按下按钮,就可以观察到地动仪在不同的波型下地的不同反应,只有横波到来时它才会吐丸,而纵波的震动,无法使地动仪有任何反应。其他任何动作都无法干扰到地动仪。

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