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張衡地動(dòng)儀的組成結(jié)構(gòu)

日期：2024-09-20 13:49
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摘要：
 
　　地動(dòng)儀是**漢朝東漢科學(xué)家張衡創(chuàng)造的傳世杰作。張衡所處的漢朝東漢時(shí)代，地震比較頻繁。張衡對(duì)地震有不少親身體驗(yàn)，為了掌握國內(nèi)地震動(dòng)態(tài)，他經(jīng)過長年研究，終于在陽嘉元年（公元132年）發(fā)明了候風(fēng)地動(dòng)儀，這也是世界上的**架地動(dòng)儀。
　　張衡地動(dòng)儀有八個(gè)方位，他們分別是東，南，西，北，東南，西南，東北，西北，每個(gè)方位上均有口含龍珠的龍頭，在每條龍頭的下方都有一只蟾蜍與其對(duì)應(yīng)。任何一方如有地震發(fā)生，該方向龍口所含龍珠即落入蟾蜍口中，由此便可測出發(fā)生地震的方向。
       結(jié)構(gòu)模型：
　　王振鐸的推斷得到了廣泛贊同。**歷史博物館陳列的張衡地動(dòng)儀模型，就是根據(jù)王振鐸的設(shè)計(jì)復(fù)原的。但是，也有學(xué)者提出不同意見。**科學(xué)技術(shù)大學(xué)李志超就曾對(duì)倒立擺結(jié)構(gòu)提出過異議，他以全新的視角，提出了自己對(duì)候風(fēng)地動(dòng)儀的理解（參見李志超，《天人古義》，河南教育出版社，1995年版）。李志超認(rèn)為，從文獻(xiàn)角度來看，漢代字書《釋名》解釋“柱”，說“柱，住也”，表明柱字原義是建筑中不動(dòng)的支撐件。由此，倒立擺結(jié)構(gòu)不得稱“柱”，只合稱錐?！岸肌笔羌傊x，說明不是孤柱，應(yīng)該還附帶八套機(jī)關(guān)，而立錐卻只能是光桿。這樣，僅由“都柱”這一名稱來看，倒立擺之說也不能成立。李志超進(jìn)一步指出，倒立錐的設(shè)計(jì)使原文所述其他一切部件皆成畫蛇添足。尤其是龐大的銅尊，毫無道理可言。再者，從物理評(píng)價(jià)角度來看，任何測量儀器的性能一般都可用兩個(gè)互相矛盾的指標(biāo)表征：靈敏度和穩(wěn)定度。倒立錐的設(shè)計(jì)正好突出了精密計(jì)量技術(shù)這一主要矛盾。例如，為提高地動(dòng)儀的靈敏度，就要把倒立錐的錐底做得很小，使之形成一個(gè)錐尖，但很小的錐尖承受巨大的重力壓強(qiáng)，在不可避免的微小震動(dòng)作用中必將逐漸形成不可逆的變形，其趨向是錐尖下面的支承面形成坑窩，錐尖變得圓滑。這一過程不可逆，而且是加速的。這樣，倒立錐要倒下來，不管有無地震。如果為提高穩(wěn)定度，將錐尖做成寬到實(shí)際不變形，那它的靈敏度必然很低，感知量比人所能察覺的還要大，地動(dòng)儀也就失去了它的存在價(jià)值。



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