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四川6.8級地震致65人遇難:地震可以提前預測嗎?原來教材是錯的

由 涵煦說史 發表于 旅遊2023-01-31
簡介教材裡記錄了公元132年,東漢的張衡發明了地動儀,比歐洲早了1700多年,是人類歷史上第一臺能檢測地震的儀器

地震能預測到嗎

截止到9月6日,四川省瀘定6。8級地震共造成65人遇難。悲傷哀嘆之時,一個古老的問題,擺在我們面前:地震可以提前預測嗎?

早在公元前132年,東漢時期的張衡就發明了地震儀。不過,地動儀只有發生了地震才會有反應,而不能提前預測地震的發生。

小時候的我們,對“地動儀”這個詞語,並不陌生。

教材裡記錄了公元132年,東漢的張衡發明了地動儀,比歐洲早了1700多年,是人類歷史上第一臺能檢測地震的儀器。

瞭解了地動儀從發明到復原製造的這段歷史以後,我才知道,原來,

我們教材裡所熟知的那臺地動儀是——假的。

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一、祖宗留下的地動儀,成了無用的東西?

1949年,新中國成立,國家要求博物館複製一批代表古代文明的物品,為弘揚中國古代文化作陳列和宣傳之用。

當時擔任博物館處長的王振鐸就想到按照《後漢書》的記載複製地動儀。而《後漢書·張衡傳》中關於張衡地動儀的原文只有35個字。

在沒弄清地動儀內部結構的情況下,王振鐸處長及團隊複製了一版地動儀(原地動儀已在戰爭中損毀)。

1952年,《人民畫報》對複製的這款地動儀模型做了報道,隨即這款模型又被編入了全國中小學教材。於是,那時候一屆屆的老師和學生,包括我,都認為課本上的圖片就是張衡的地動儀。

後來,這版地動儀很快轟動了世界,來自世界的質疑聲此起彼伏。

就連王振鐸的老朋友傅承義院士都打趣地說:

“房梁下吊塊肉,都比你那個模型強!”

最尷尬的是:1988年,地動儀在日本奈良展出,我國解說員無法證明儀器的靈敏性,只有拿起木棍捅一下,龍口中的球體才會掉到下面的蟾蜍中。

這件事蔓延開來,引起了國際上對我國古代科技的質疑。國外學者竟公開發表“

對張衡地動儀的迷戀正是華夏科學停滯不前的典型表現

”這一言論。

那麼,張衡留下的地動儀,真的是一個沒用的東西嗎?

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二、地震儀無用,錯在哪裡?

事情就這樣僵持了幾年,到了2002年,雜誌社編輯武玉霞問時任中科院教授的馮銳,為什麼科普文中寫的是“地震沒地震,抬頭看吊燈”,而1966年,我國邢臺地震時的防震宣傳單

上卻是教人倒立瓶子呢?(建議老百姓在房間倒立一個瓶子,如果瓶子倒了,就是地震來了,馬上出逃。)

這一問,把馮教授問住了,他的心裡著實難受了一下。

按照教材上的版本,王振鐸先生採用的是“直立杆原理”,也就是倒立瓶子原理。這就存在兩大弊端 :一,外界震動,就算不是地震,瓶子也會倒;二,就算倒了,也不能確定方位。

難道張衡的地動儀是錯誤的?

他回憶說:“我作為一個地震學家,張衡是地震儀器的鼻祖,一直是我引以為自豪的事情。

如果說這是個錯誤,會給我精神上帶了很大壓力,至少情感上很難接受。”

其實作為中國人的我,情感上也很難接受這一點。這也是一代代教科說沒有修改的原因。

情緒平復之後,還有更重要的任務等著馮銳教授,那就是重新探索“張衡地動儀”的奧秘。

馮銳教授重新研究《後漢書》等文獻記載,其中有一句

“一龍激發,而地不覺動”,

給了他很大的啟發。他這才發現王振鐸設計的地動儀內部核心部件的“倒立棍”,是不合理的。

這讓馮銳意識到,

外界的對張衡的質疑,並不是那臺儀器錯了,很可能是王振鐸錯了。

隨後,馮銳教授大量翻閱史書,發現關於地震的記載,書中經常用一個“搖”字,比如:地搖京師。

那麼,地動儀的原理,很可能就是“懸掛的吊燈搖晃”的原理,而非“瓶子倒下”的原理。

後來,他又發現,被譽為現代地震學之父的英國人米爾恩創立的“懸垂擺理論”,與這個理論不謀而合。

而米爾恩的理論,距今也就100多年,而張衡在1800多年前真的會想到嗎?

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三、複製張衡地動儀的艱辛過程。

2003年,缺少經費的馮銳無奈只能停止探索真相的腳步。

他在論文裡寫到:我們無法復原地動儀的牙機巧制,就像我們讚美斷臂的維納斯一樣,寧可去欣賞它超越時空的缺憾美,而把這個古典文化的無窮魅力留給後代。我們就不要給他加胳膊了。

對真相的探索永遠是吸引人的,它缺少的只是一個機會。

2004年8月,河南博物院願意承擔所有經費複製地動儀,並與中國地震臺簽訂了合作協議,組成了課題小組,共同復原“張衡地動儀”。

更多有志之士的加入,讓馮銳的團隊力量增強了很多。

大家瞭解到,地震儀的發明人,也就是英國的地震權威米爾恩,是第一個將《後漢書·張衡傳》翻譯成英文的人。他也

公開宣稱:人類歷史上第一個地震儀是中國的張衡發明的。

這更增加了大家複製地動儀的信心。考古領域也給予支援,讓馮銳親臨當年漢代放置地動儀的靈臺密室;考古和歷史領域的相關部門,調來隴西曆次的地震波形圖,讓馮銳做資料對應。

總之,在各方面的全力配合下,“張衡地動儀”的神秘面紗慢慢被揭開。

2005年3月,馮銳的課題組拿出複製好的地動儀,用7天的時間,連續168小時對儀器進行強幹擾實驗,結果資料準確,竟無一次失誤。

2010年秋,按照教學大綱,教育部刪除了教材中有關“張衡地動儀”的內容。而作為這一錯誤的補救措施,人教社把新版地動儀的知識加到教師用書中。

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涵煦說:

雖然張衡的地震儀距今已有1800多年的歷史了,但其背後的工作原理一直保持到近代基本不變。

現在的地震儀多采用複雜的電子裝置,但其內部結構仍仿張衡的地動儀而製造,只是材質更先進而已。

遺憾的是,地震不能夠提前精確預測,目前只能對它有一個粗略的估計。

主要原因是因為地殼的運動規律太過複雜,甚至超過了人類目前所有的認知。

現在最前進的測振儀最高精度也只是可以提前8-12秒預測地震。

不過,我們相信,在科技飛速發展的今天,預測地震儀科技技術的發展,只不過是時間問題。

在驚歎祖先們聰明智慧的同時,也很佩服那些默默為科學奉獻的人,特別是王振鐸、馮銳等前輩們。從儀器的探索到整個製造的過程,他們付出了很多心血。

9月5日,四川省瀘定縣發生的6。8級地震,導致位於此地的中科院觀測站一層全部垮塌,一名工作人員被困犧牲,現場人員全部脫帽默哀。

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在這個時刻,我給大家講述地動儀探索和製造的過程,是想讓更多人知道,在我們看不到的地方,有無數科學工作者默默為這個時代的前進貢獻自己的力量。

科學上的許多重大突破,都是從一點點細微的成績積累起來的。中間會有錯誤,比如王振鐸先生的錯誤。但是,科學家們擁有嚴謹求實、誠實不自欺的品質。

過分誇大一件事或一樣東西來滿足民族自尊心只會映射出自己的自卑,而如今的我們,早已跨過了那個時代。

錯,我會承擔;有,我會證明;沒,我會承認。

這才是最大的自信與民族自豪。