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] 张衡“地动仪”能否
地震?
张衡“地动仪”能否记录地震,
毒爹
衡?酗仪”韶留记录震
5月l2日四川I地震,牵动了全国
民众的心.震感瞬间传至全国各地.
有人认为,既然汉代就有”地震仪”,
为什么依然无法预测地震呢?
其实,地动仪无法记录发震时
刻,更无法记录震级.因此,从现代地
震学的角度来看,候风地动仪并不能
记录地震,不是地震仪.
一
些科技史着作声称,张衡在公
元132年制造的”候风地动仪”能够
准确记录地震,也有些材料说,候风
地动仪可以”预测地震”.
不过,史书中有关候风地动仪的
记载,仅见于《后汉书》.这一段记载
只有区区196字,其中描述地动仪内
部结构的内容更只有”中有都柱,傍
行八道,施关发机”这l2个意义隐
晦,众说纷纭的字.显然,仅根据《后
汉书》中的简陋记载,要复原张衡的
候风地动仪根本不可能.今天的复制
品,其实是在史书那些”约束条件”之
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下所作的新创造.
尽管如此,《后汉书》的记载,还
是向我们提供了一些有用信息.首
先,候风地动仪绝不是地震预测仪.
它只有在地震发生之后才起作用,只
不过能比从驿卒更早地
京城的
人士罢了.
其次,根据地震波的传播机理,
候风地动仪是不太可能做到”验之以
事,合契若神”的.地震发生时,从震
源会发出两种波:一种叫P波,是纵
波,它引起的物体震动方向和波的前
进方向一致;一种叫S波,是横波,它
引起的物体震动方向和波的前进方
向垂直.P波的速度比S波快,因此
最先到达地面,形成地震波中的初
波.据初波的震动方向就可以知道震
源方向.
但初波非常微弱,因为它只能从
震源直直地向着地震波接收处地面
传播的P波,而这部分P波携带的能
量只占地震波全部能量的一小部分.
如果候风地动仪能敏感到对”第一
哨”初波就做出响应,那么足以有许
多别的和地震无关的震动,比如在它
附近跺脚,能引起它的反应,从而让
人误把许多不是地震的震动也当成
是地震.但如果要让候风地动仪保持
一
定的”迟钝,,.陛,它又有可能无法
“感觉”到地震的初波,直到之后的各
种波陆续传来时才被”惊醒”,可是这
些迟来的波的震动方向已经完全不
能代
震源的方向了.
何况,记录一次地震必须有三个
要素:发震时刻,震中位置和震级(地
震强度).候风地动仪只能记录震中
方向.几台地动仪”联网”也可测出震
中位置;但它却无法记录发震时刻,
更无法记录震级.因此,从现代地震
学的角度来看,候风地动仪并不能记
录地震,不是地震仪.