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地動儀的真相

http://www.CRNTT.com   2010-12-06 10:02:02  


 
■重新複原地動儀

  1966年,邢台發生地震,馮銳正在京讀中國科技大學研究生二年級。這批學生在第一時間趕到災區,抗震救災並印發各種宣傳震時逃生的小傳單。其中有一條是在房間裡倒立一個酒瓶子,如果瓶子倒了,就是地震來了,馬上出逃。

  這樣的“常識”馮銳都不知道傳授給了多少人了,直到2002年的一天,國家地震局高級工程師、《防災博覽》 編輯武玉霞找到他,問他為什麼在一篇科普常識中寫“地震沒地震,抬頭看吊燈”,而他早年散發的傳單卻是教人們倒立酒瓶子?前者的工作原理是驗震器的慣性原理、也就是懸垂擺原理,而“倒立酒瓶子”的原理又是什麼?

  武玉霞的發問正當其時,不久之後,馮銳在國家圖書館買了一本奧地利學者雷立柏的《張衡:科學與宗教》,雷立柏從哲學的角度否定了張衡,同時否定的是中國東漢時期的科學史。他認為,“對張衡地動儀的迷戀正是華夏科學停滯特點的典型表現”。

  雷立柏並不了解東漢歷史,不知地動儀很可能是毀於東漢後期的戰火,所以,用他的觀點來解釋,地動儀失傳的原因,正是因為它不科學、無實用價值,所以根本沒有傳下去的道理。

  武玉霞和雷立柏一個提問,一個質疑,使馮銳開始翻閱那篇用“中有都柱”等196個字來描述張衡地動儀的《後漢書.張衡列傳》,專業地震工作者的優勢在於,他可以根據“圓徑八尺”(八漢尺,一漢尺等於23.5厘米)這個範曄留下的數據,做倒推計算,算出都柱的高度,而這個高度只能是一個懸垂擺,而無法是一個直立的杆。

  科技史學者一般是用建立在數理統計、數理模型上的地震學理論去驗證自己的假設。用這套理論,能把各地震台網搜集到的真實震力轉為地震波型,再將波型轉化為數據。而馮銳卻是從數據開始,去倒推出了地動儀的工作原理。當數據與理論吻合時,便證明了懸垂擺的合理性,圖紙上的複原可以結束了。

  2003年,河南博物院決定在官網上張榜招賢,讓張衡的地動儀真正能動,不要再通過人為控制進行“表演”。

  於是,馮銳的團隊擴大了,文史界的參與,使得“孤”證《後漢書》不再孤立。文史學者在比《後漢書》早的《續漢書》,以及《後漢紀》等七部古籍中找到了更多關於張衡地動儀的記載。196個字的記錄,變成了238個字。

  通過這些文獻,馮銳他們算出了張衡地動儀的高度、懸垂擺長度、震蕩頻率等。與此同時,課題組調來了隴西地震的歷次波形圖。通過對波形圖的計算,證明張衡的地震儀在公元134年的確測到了隴西的地震。張衡地動儀不再是“傳說”和“神話”。

■糾偏

  複原古代科技模型的幾個途徑中,文獻記載詳細並存有實物的,複原出來最為真實;另一種情況是,只有文獻記載,但實物早已失傳。而王振鐸和馮銳共同面對的,都是沒有實物參照的問題。

  不同的是,王振鐸只能通過文獻進行單槍匹馬的探究。而馮銳由於專業優勢,在參閱文獻的同時還有地震理論及數理計算來幫助他尋找真相。加上後來成立的課題組,使得馮銳的複原工作進行得更為合乎科學邏輯。

  馮銳複原的地動儀於2009年9月初小學開學不久,安裝在北京市重點學校史家小學,這家學校的校長黃守聖說,在考試的時候,會要求學生今天按照正確的答案回答,而非教材上要求的那樣。 


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