张衡发明的地动仪预测地震效果,真的还不如房梁上挂块肉吗?
地震仪真的有效吗?其实在现代科学如此发达的今天,仍然无法精确地预测地震,由此可见,古代发明能预测地震的仪器并不可信。
当年张衡的地震仪文章被从教科书移除的消息,就有中科院专家指出:地动仪根本没有用,在房梁上吊块肉都比它有用!真的如此吗?
房梁挂肉
我们知道,地震是地球快速释放能量的一种形式,是地球板块之间相互挤压,从而引起地壳变形的过程。
地震能量释放过程会产生体波及面波,其中体波包括纵向波和横向波,前者只要是造成地面上下振动 ,破坏力比较弱,而后者则是造成地表破坏的主要力量。
另外,纵向波是最先到达地面的,它在地壳中的传播速度大约5.5~7km/s。横波传播速度要比纵波慢,在地壳中传播速度大约3~4km/s,两者达到地面的时间往往相差数秒到数十秒。
地震波
因此,利用这个时间差,可以在强烈地震来临之前,发出精准的地震预报,只不过这个时间有点短,但这已经是人类目前预测地震最准确的方式。
除了检测地震纵波外,目前预测地震的方式主要还包括地震地质法、地震统计法、地震前兆观察法等,但是这些方法都难以做到精确预测地震的来临时间。
我国1300年来强地震统计
据网络消息,人类唯一一次准确预报地震的消息是我国1975年的"海城地震",由于提前预警地震,大部分民众已经撤离到空旷地带,大大降低了损失。
不过这一次地震成功预测有很多巧合因素,地震前兆与9年前的邢台的那次大地震前非常相似,但是更多的地震并非这种模式。因此这次地震预测成功的经验并没能应用到其他地震上,故而业界认为只是一次偶然。
关于张衡地震仪(地动仪),我们印象中小学课本的插图是造型优美酒缸形状,八个方位分别对应着张嘴的蟾蜍和龙,非常端庄大气。
地动仪复原模型
不过很遗憾的是,这个并非张衡地动仪的真实形状,而是我国博物馆学家、古代科技史学家王振铎先生根据历史记载的描述做出的模型,真实的模型早就消失在战乱之中。教科书之所以删除相关的课文,也是为了避免误导学生。
当然,这个根据《后汉书》复原的模型,并没有任何一次可以准确预测地震,因此也就有了专家房梁上挂一块肉都比它准确的说法。
历史书上记载地动仪成功地预测了一次地震,很可能是检测到了某次已经发生的地震波,因为古代信息传输很落后,消息往往要滞后数天甚至数十天才传过来。
地震场景
根据现代科学分析,张衡发明的地动仪非常可能利用了"悬垂摆 "惯性原理,并且对地震波的传播形式及方向性有所了解,这在1800年前来说已经是非常了不起的事情。
从我们现代所掌握的地震知识来说,地震也不是在地面上造一个巧妙的机器所能准确预测的,它是一个非常复杂的系统工程,目前也未能解决。
现代地震监测系统界面
虽然不能预测地震,但是地动仪却是一架灵敏的机器,包含了基本的力学原理,它能检测到一些人类感官所不能检测到的震动,因此还是有划时代意义的,绝对不是房梁上挂一块肉所能比。
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