張衡的地動儀,到底是否存在?(第2/4頁)

最關鍵的是,大家一直認為,王振鐸的這個“張衡地動儀”版本是不可改動的,甚至更多的人以為,張衡的地動儀,就是按照這個原理鑄造的。

來自世界各地的質疑聲開始響起。

事實上,從20世紀60年代起,王振鐸這個版本的“張衡地動儀”,就開始不斷遭受地震學界的質疑。從1969年開始,日、美、荷、奧等國地震學界發表了一系列措辭嚴厲的論文。

1972年,日本學者關野雄用計算否定了“直立杆原理”。1983年,荷蘭的斯萊斯維克、美國人賽維也提出王氏模型不能成立,並從根本上否定了直立杆原理。

1984年,美國地震學家博爾特院士更是毫不客氣地指出:“中國目前最流行的地動儀模型工作原理模糊,模型簡陋粗糙,機械摩擦大大降低了靈敏度,對地震的反應低於居民的敏感,其作用應予以質疑,而且利用銅丸的掉落方向來確定震中也是不可能實現的。”

提出質疑的,還不只外國人。

1976年,作為王振鐸的老朋友,中國地震學的奠基人傅承義院士當面向王振鐸指出了1951年版本地動儀的原理性錯誤,並說了一句讓人挺尷尬的話:“房梁下吊塊肉都比你那個模型強!”

但這種當面批評,還不是最尷尬的。1988年,地動儀在日本奈良展出,中方的解說員無法證明這個儀器的靈敏性,只能手持木棍——木棍捅一下,龍口中的銅丸才會掉到下面蟾蜍的口中。

對地動儀的懷疑開始蔓延開來,甚至擴散到了對張衡,甚至對中國古代科技的懷疑。奧地利學者雷立柏在他的《張衡,科學與宗教》一書中寫道:“對張衡地動儀的迷戀正是華夏科學停滯特點的典型表現。”

老祖宗留下的這個“地動儀”,真的是個沒用的東西嗎?

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“張衡地動儀”的證明之路,再一次啟程。

在這個過程中,一個叫馮銳的人,成為領軍人物。

1966年,邢台發生地震,當時馮銳是中國科技大學的二年級研究生。他們這批學生在第一時間趕到災區,幫助抗震救災並印發各種宣傳震時逃生的小傳單。傳單其中一條,是建議老百姓在房間裏倒立一個酒瓶子,如果瓶子倒了,就是地震來了,馬上出逃。

然後時間就到了2002年。那一天,《防災博覽》雜志的編輯武玉霞(中國地震局的高級工程師)找到馮銳,問他為什麽在一篇地震科普文章中寫“地震沒地震,擡頭看吊燈”,而他早年散發的傳單卻是教人們倒立酒瓶子?

當時的馮銳,已經是中國科學院的教授,但他被這個問題給問住了。

武玉霞之所以問馮銳,還有一個更深層原因——馮銳在文章中寫到,張衡的地動儀是世界上最早的驗震器。

而酒瓶子和吊燈,恰恰指向了這個問題的根本所在:按照王振鐸仿制的版本,張衡地動儀的原理是“直立杆原理”,就是酒瓶子原理,而吊燈的原理,卻是“懸垂擺原理”。

倒立酒瓶子,也就是“倒立杆原理”有兩大弊端:一,外界一有震動,哪怕不是地震,也會倒;二,就算倒下,也無法知道地震的方位。

這恰恰和《後漢書》中記錄張衡地動儀的描寫是完全相悖的。

難道是張衡的地動儀確實錯了?

馮銳回憶當時自己的感受:“我作為一個地震學家,一直引以為自豪的是,張衡是地震儀器的鼻祖,如果張衡的地動儀錯了,我覺得會有很大的精神上的壓力的。這個起碼我從感情上是很難接受的。”

馮銳的感情,其實代表了很多中國人的感情。這也是一代又一代的教科書,始終沒有修改的原因。

6

那麽作為一個地震學家,難受一下,就過去了?

馮銳選擇了重新探索“張衡地動儀”的奧秘。

首先,馮銳根據王振鐸的論文來推算當年隴西地震的烈度。推算下來,能夠觸發在京師洛陽的倒立棍傾倒,地震最低烈度應為5度。但如果是這樣的烈度,洛陽肯定地面晃動,人畜驚逃。顯然這樣的結果大大違反了《後漢書》中記錄的“一龍激發,而地不覺動”。

而要達到人沒反應而“地動儀”有感應,按照王振鐸的設計,那根核心部件“倒立棍”,也就是《後漢書》裏記錄的“都柱”,要高達2米,但直徑只能是1.5毫米。

根本就不可能站得起來。

那麽就只能證明一點:王振鐸設計的地動儀的核心部件——“都柱”不合理。

這一點給了馮銳非常大的啟發。馮銳突然意識到,外界所有對張衡地動儀的質疑,並不是張衡的那台機器錯了,很有可能是王振鐸的設計錯了。

1953年中國發行的“張衡地動儀”郵票