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地動儀模型為何被移出教科書?中科院院士:房梁下吊塊肉都比它強

地動儀在史料裡只有短短數字用來介紹原理,“樽中有都柱,傍行八道,施關發機”,就憑這幾句幾乎無法復原其中的原理,然而這還是一個完全不懂工程的史官根據他自己的觀察寫的。

中國雖然出了一個張衡和他發明的地動儀,但由於年代久遠,其文獻記錄不詳,因此失傳,不過不能否定的是,其機械原理,包括曲軸連桿傳動等金屬物件都應是開中國古代之先河,其背後是天文數學化學物理學之總成,是一種精神象徵和傳承。

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所以對於地動儀,我們只能說,根據史料記載這東西確實存在,確實檢測到了地震,效果可能僅限於檢測個東南西北的大概方向。

後世有人認為,當指向非常遠的地震方位時,千分之幾的角度差值就會偏差極遠,所以為了達到這個精度要求,就得把地動儀安放得非常非常遠才行,至少要幾百公里,這樣,各個地動儀方位角的測算在那個年代是完全無法做到的。

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但事實上,測量地震波需要高靈敏度,但不代表儀器本身需要高精度零件來製造。我隨便舉幾個例子:1、一個鐵球的萬有引力微弱得可以忽略不計,但人家科學家用扭稱來測,扭稱就一根細絲和一面鏡子,毫無技術含量,透過光的反射把細絲肉眼不可見的形變放大無數倍到可測量的程度。2、光速很快,科學家用齒輪法來測,透過不斷增加“齒”的數量變相提高計時精度,而計時器和齒輪本身不需要太高的精度。3、石墨烯,人家直接用普通膠帶徒手撕出單層原子的石墨烯薄片,但工具本身跟高精度沒半毛錢關係。

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旋轉齒輪法測光速圖解

雖說如此,不過以前的教科書上的所謂張衡地動儀只是複製品而已,是根據古籍還原的模型,不具備驗震器功能,所以中科院傅承義院士說他還不如屋子上吊肉,也是它被移出教科書的原因,因為沒有確切實物圖,所以國內外有爭議,這是撤出的原因。因此不能簡單粗暴地否定中國古代科學發明、發現和各種創造。比如中國古代指南車,現在復原品也只是在發明差速器後才複製出來。

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而傅承義院士說房梁下吊塊肉,它就像是最基本的天然驗震結構,張衡發明地動儀可能就是根據這些現象研究總結得出,真正張衡的地動儀很有可能是真的,馮銳復原的地動儀證明了以東漢的技術可以造出一個地動儀,考古出土的東漢文物比如編鐘等等有許多懸掛物,這給張衡認識到懸垂擺提供了物質基礎。

另外,傅承義院士是國際知名的大科學家,國際地震波傳播理論研究的先驅者之一。新中國成立後,傅承義院士毅然回國,而且當時GMD想要把中央研究院氣象研究所和歷史語言研究所遷往臺灣,傅承義院士和趙九章堅決抵制,為新中國地球物理事業的發展儲存了力量。

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