很多朋友对于张衡地震仪和张衡的地动仪到底是真是假能不能有效监测地震不太懂,今天就由小编来为大家分享,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
张衡发明地动仪的故事
公元132年(阳嘉元年),张衡在太史令任上发明了最早的地动仪,称为候风地动仪。据《后汉书·张衡传》记载:地动仪用精铜铸成,圆径八尺,顶盖突起,形如酒樽,用篆文山龟鸟兽的形象装饰。中有大柱,傍行八道,安关闭发动之机。
它有八个方位,每个方位上均有一条口含铜珠的龙,在每条龙的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含铜珠即落人蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。经过试验,与所设制,符合如神,自从有书籍记载以来,是没有过的。
曾经一龙机发,地不觉动,雒阳的学者都责怪不足信,几天之后,送信人来了,果然在陇西地发生地震,众人于是都服其神妙。自此之后,朝廷就令史官记载地动发生的地方。
关于地动仪的结构,流行的有两个版本:王振铎模型,即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体,控制龙口的机关在“都柱”周围。这一种模型已被基本否定。
另一种模型由地震局冯锐提出,即“都柱”是悬垂摆(见袁宏《后汉纪》),摆下方有一个小球,球位于“米”字形滑道交汇处(即《后汉书·张衡传》中所说的“关”),地震时,“都柱”拨动小球,小球击发控制龙口的机关,使龙口张开。
另外,冯锐模型还把蟾蜍由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚。该模型经模拟测试,结果与历史记载吻合。
世界上地震频繁,但真正能用仪器来观测地震,在国外,是19世纪以后的事。候风地动仪是世界上的地震仪之祖。虽然它的功能尚只限于测知震中的大概方位,但它却超越了世界科技的发展约1800年。
张衡简介:
张衡(78年-139年),字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,东汉时期著名天文学家、文学家。
他发明了浑天仪、地动仪,是东汉中期浑天说的代表人物之一,被后人誉为“木圣”(科圣),他是汉赋四大家之一,著有《灵宪》《算罔论》《归田赋》等作品。
汉和帝永元(89年—105年)年间,张衡被推举为孝廉,但他没有接受,公府几次征召也不到。当时,国家太平日久,自王侯以下,没有不奢侈过度的。
张衡于是仿照班固的《两都赋》,殚精竭思十年,才作成《二京赋》,用以讽谏朝廷。大将军邓骘欣赏张衡的才华,多次征召他,张衡都不应命。
公元100年(永元十二年),张衡应南阳太守鲍德之请,作了他的主簿,掌管文书工作。八年后,鲍德调任京师,张衡即辞官居家。
张衡发明了什么地震仪
张衡发明的世界上最早的地震仪叫什么
张衡发明的世界上最早的地震仪叫【候风地动仪】
所谓候风地动仪,是用来测报地震的仪器。围绕这一名称,学界曾有不同意见。一种认为候风地动仪包括了候风仪和地动仪两种仪器,“候风仪”是用于测风的,“地动仪”才是用于测地震的。另一种观点则认为,所谓“候风”,即是“候气”,古人认为地震是由于地“气”变动所引起的,所以叫“候风地动仪”。
候风地动仪是世界上第一架测验地震的仪器。中国东汉时期天文学家张衡于汉顺帝阳嘉元年(132)制成,候风地动仪用精铜制成,直径2.7米,其外形像一个大型酒樽。地动仪里面有精巧的结构,主要为中间的都柱(相当于一种倒立型的震摆)和它周围的八道(装置在摆的周围的8组机械装置)。
它比欧洲出现地震仪的时间要早一千五百年左右。但由于实物的失传以及原始文献记载的简略,使得今人对其内部结构有不同的理解,这是正常的。但无论如何,张衡的地动仪具有很高的灵敏度,这是大家一致的意见。在此基础上,通过精心的分析考证、广泛的学术讨论以及合理的模拟实验,这个问题一定能够得到解决。
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张衡是怎样发明的地震仪
张衡是东汉时候杰出的科学家.他从小就爱想问题,对周围的事物,总要寻根究底,弄个水落石出.
在一个夏天的晚上,张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉.他坐在一张竹床上,仰著头,呆呆地看着天空,还不时举手指指划划,认真地数星星.
张衡对爷爷说:“我数的时间久了,看见有的星星位置移动了,原来在天空的,偏到西边去了.有的星星出现了,有的星星又不见了.它们不是在跑动吗?”
爷爷说道:“星星确实是会移动的.你要认识星星,先要看北斗星.你看那边比较明亮的七颗星,连在一起就像烫衣服的熨斗,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小张衡很兴奋又问:“那么,它是怎样移动的呢?”
爷爷想了想说:“大约到半夜,它就移到地平线上,到天快亮的时候,这北斗就翻了一个身,倒挂在天空……”
这天晚上,张衡一直睡不着,多次起来看北斗.夜深人静,当他看到那闪烁而明亮的北斗星时,果然倒挂著,他感到多么高兴啊!他想:这北斗为什么会这样转来转去,是什么原因呢?天一亮,他便赶去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚.于是,他带着这个问题,读天文书去了.
后来,张衡长大了,皇帝得知他文才出众,把张衡召到京城洛阳担任太史令,主要是掌管天文历法的事情.
为了探明自然界的奥秘,年轻的张衡常常一个人关在书房里读书、研究,还常常站在天文台上观察日月星辰.他想,如果能制造出一种仪器,能够上观天,下察地,预报自然界将要发生的情况,这对人们预防灾害,揭穿那些荒诞的迷信鬼话,该是多么好啊!
于是,张衡把从书本中和观察到的材料,进行分析研究,开始了试制“观天察地”仪器的工作.他把研究的心得先写成一本书,叫做《灵宪》.在这本书里,他告诉人们:天是球型的,像个鸡蛋,天就像鸡蛋壳,包在地的外面,地就像蛋黄,就叫做“浑天说”.
接着,张衡根据这种“浑天说”的理论,开始设计、制造仪器了.不知经过多少个风雨晨昏,熬过多少个不眠之夜,一个当时世界上最先进的天文仪器--浑天仪诞生了.这个大铜球很像今天的地球仪,它装在一个倾斜的轴上,利用水力转动,它转动一周的速度恰好和地球自转一周的速度相等.而且在这个人造的天体上,可以准确地看到太空中的星象.张衡说:“天上的星星,能见的共有二千五百颗,但我们经常能看到的却只有一百二十颗.”
后来,张衡经过努力钻研,又发明创造了世界上第一架能预报地震的仪器--地动仪.这个地动仪也是钢铸造的,形状像个酒坛子,四周铸著八条龙,每条龙口里含着一个小铜球.只要哪一条龙口中的铜球吐了出来,就预示著那个方向发生地震了.测试非常灵验,没有一次不准.
张衡在科学上的创造发明是伟大的,这是由于他从小就爱科学,勤奋地学习钻研和不懈地观察实验,而且能把书本知识和实践经验结合起来,通过自己刻苦研究、创造才获得的.
张衡发明的地震仪有哪些原理?
张衡发明的地动仪原理:
据学者们考证,张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理,“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。
地动仪用精铜制成,圆经八尺,合盖隆起,形似酒樽。表面作金黄色,上部铸有八条金龙,分别伏在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方向。龙倒伏,龙首向下,龙嘴各衔一颗小铜球,与地上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央,立一根铜柱,上粗下细。铜柱周围有八根横杆,称为“八道”,各与一龙头相连。铜柱是震摆装置,八道用来控制和传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时,铜柱就倒向发生地震的方向,推动同一方向的横杆和龙头,使龙嘴张开,铜球下落到蟾蜍嘴中,并发出响声,以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方向。
一颗珠子放在平台上,如果将哪方稍微往下一按,珠于就向哪方滚动。又如我们点亮一支蜡烛,将它放在一张不平的桌子上,它总会向低的一方倒。地动仪就是根据这些简单的原理设计的。地动可以传到很远的地方,只不过太远了人就感觉不到了,但地动仪能准确地测到。但是中国科学家认定地动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,而非当今历史教科书所说的在仪器底部简单地竖立一根直立杆。
国宝级的张衡地动仪早已失传,在历史教科书中和科技馆里频繁亮相的地动仪,只是一个上世纪50年代才造出来的复原模型。
请问张衡除了发明了地动仪还发明了什么?
浑天仪??
张衡发明地动仪的意义是什么时候
是汉代的又一传世杰作。在所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝四年(公元92年)到安帝延光四年()的三十多年间,共发生了二十六次大的地震。有时大到几十个郡,引起地裂、江河氾滥、房屋倒塌,造成了巨大的损失。对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了——世界上第一架。据《后汉书·》记载,“以精铜铸成,圆径”,“形似酒樽”,上有隆起的圆盖,仪器的外表刻有以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央有一根铜质“都柱”,柱旁有八条通道,称为“八道,还有巧妙的机、关。樽体外部周围有八个龙头,按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连,每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头,八个蹲在地上,个个昂头张嘴,准备承接铜球。当发生地震时,樽体随之运动,触动机关,使发生地震方向的龙头张开嘴,吐出铜球,落到铜的嘴里,发生很大的声响。于是人们就可以知道地震发生的方向。
张衡的地动仪到底是真是假能不能有效监测地震
这一微博迅速掀起了全民热议,甚至当年初中历史教材选择暂时删掉了“张衡地动仪”这一知识环节(2017人教版初中历史教材再度删除张衡地动仪的相关介绍),张衡地动仪是真是假被推向了风口浪尖:究竟是张衡地动仪是古人虚构或夸大的产物,还是张衡太过聪明,造出的地动仪让后人都无法复原?
南朝史学家范晔,根据东汉诸多文献资料,编写成的《后汉书》中,有对中国著名科学家张衡候风地动仪最权威最全面的介绍,认为地动仪“验之以事,合契若神”。然而,区区196个字的记载,在给张衡带来巨大荣誉的之余,却又带来了巨大的争议。
英国李约瑟称张衡是“一切地震仪的鼻祖”,欧美诸多学者都给予张衡高度评价。早在19世纪,欧美学者就尝试复原张衡地动仪,但直到20世纪,却一直没能成功复原,地动仪复原尝试的一再失败,让张衡地动仪陷入了真假旋涡,受到了中外科学家的质疑和否定。
科普作家方舟子,不仅质疑张衡地动仪的记录地震功能,而且还指出公元134年的地震,可能是“为了说明地动仪的神奇而编造的故事”(史书记载极为详细,方舟子这一推测主观色彩太浓)。
2004年,国家“张衡地动仪科学复原”课题组成立,中国地震台网中心研究员冯锐担任组长。2005年,“冯氏地动仪”(见上图)经过地震监测实验:对地震有反应,得到多个院士专家的坚定。滕吉文院士评价,“从原理上和制作过程上讲,这台复原模型符合史料记载,符合张衡的基本思想......它在现阶段是最好的”。
按照实验规划,新版地动仪对1976年的河北唐山、2000年的云南泸西、2001年的越南孟艺,发生的三次真实地震进行了检验,结果证实新版地动仪的确可以记录地震。
2005年的实验,如何监测之前发生的地震?原来,实验人员根据真实地震的地震波波长,以这个为依据,控制特殊的振动台,来对新版地动仪进行检测。因此,这就相当于“再现”地震,而不是简单的“模拟”地震,最终得出的数据也真实可靠。
既然这一新版地动仪能够记录地震,为何没有监测真实的地震呢?上述冯锐指出:张衡地动仪还有相关配套工程,比如地基、位置选择等配套设施,不是简单的地动仪就能监测地震,但实验耗资巨大、位置选择有难度等问题,制约了新版地动仪的真实监测地震。
然而,对于2005年新版地动仪,学术界也同样存在质疑,原因很简单,关键之处与原始文献记载不能密合,而且“悬摆不能区分正反两个方向,西来的地震波可能使东边的球落地”,做不到史书记载的“如一龙发机,而七首不动,寻其方向,乃知震之所在”。
其实,《后汉书》中对张衡地动仪的记载,因为过于简略浓缩,所以不仅给复原带来难题,而且还导致了不同的解读。
以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。
仅仅对核心部件“都柱”这两个字,就产生了“立柱”“倒立摆”“悬垂摆”等多种解读。所以,后世任何一次复原,都会遭到质疑。
张衡地动仪,到底是历史虚构,还是真实之事?如今,尽管西方学者普遍质疑,但部分中国学者还在坚持复原。当然,这种坚持复原,不是科学意义,而是历史意义更为重大。
其实,从史书上看,张衡地动仪成功监测到了包括陇西大地震在内的多次地震,说明了张衡地动仪不会是虚构产物,只是因为史书记载问题或理解问题,导致如今不能准确复原。毕竟,中华民族很多伟大发明,比如秦弩等,如今不也是没能100%复原,难道能说这些都是虚构?
值得一提的是,有学者指出,由于张衡地动仪争议较大,至今没能100%复原,所以教科书中就删除了张衡地动仪的相关内容!
好了,关于张衡地震仪和张衡的地动仪到底是真是假能不能有效监测地震的问题到这里结束啦,希望可以解决您的问题哈!