热门：老专家高度“还原”张衡地动仪(图)

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最近，82岁的天文仪器专家胡宁生通过严密的理论分解和许多复杂的模拟实验，成功地“复原”了张衡气候地动仪的机械原理模型。 中国科学院自然科学史研究所和中国科学技术史学会的专家在南京论证了这种复原模式，认为该模式现在原文记载的复原度最高，完全不使用古人所不及的现代技术，原理也是科学的复原方案。

现有的模型遇到了瓶颈。

中国国家博物馆放置着神秘的古代季风地动仪的复原模型。 史书记载，候风地动仪是为汉代著名科学家张衡制作的。 据说有一天，地动仪巨龙嘴里含有的铜丸突然掉了下来。 几天后，马来报，龙头所指的陇西地区真的发生了大地震。 这种精妙的仪器是人类第一台地震仪器，在古代通信不便时对预测地震起着重要的意义，其精妙的原理和效果受到世界的称赞。

遗憾的是，在西晋末期，候风地动仪完全消失，现在人与地动仪的身影无缘，关于地动仪的形式，西晋时的《后汉书张衡传》中只留下了一句话。 “用精铜铸造其器，圆径八尺，如酒桶，其盖隆，装饰篆文、山龟鸟兽的形状。 木桶有都柱，附近有八条路，有设施发动机。 外面有八方兆，龙的称号铜丸。 有蟾蜍。 那个机关巧制，都藏在木桶里。 张济，观之加盖，缜密，犹如一体。 ”。

张衡的候风地动器下落不明，古今中外许多学者观察了中国的张衡和他创造的地动器。 再现了古代惊世之器，明治时期有名的学者服部一三在图纸上描绘了复印件上记载的外观，但无法再现地动仪的魔法效果。 英国地震学家米伦根据张衡地动仪的记载和服部一三的图纸，于1892年制作了高3.5米的悬垂地震仪，向世界展示了候风地动仪的科学原理。 此外，曾经的复原模型达十几部。

但是，纵观这些复原机器，由于设计得“简单”而无法实现地动仪的地震测量功能，或者由于设计得“先进”而引入了现代机械学的原理。 现在保存在中国国家博物馆的地动仪模型是1951年著名史学家王振铎设计的，该模型的从业原理和外形在国内得到认可，在中国中小学教材和其他推进材料中出现的都是这个模型。 但是，随着研究的进展和资料的丰富，该模型的弊端也越来越突出。 因为是地震学的专业机器，所以复原模型必须能够自动区分地震和非地震。 否则，将失去所包含的科学价值和社会意义。 大部分文案都有附近的振动，比如很多人走路、地面施工等反应，这个缺陷成为地动仪文案的瓶颈。

迄今为止还原度最高的地动仪

最近，原中国科学院南京天文仪器研究开发中心的老专家胡宁生根据原始文献的记载，通过严密的理论分解和反复的模拟实验，克服了地动仪复原中的瓶颈问题，再次“复原”了张衡地动仪的机械原理模型

据《后汉书》记载，地动仪内部“里面有都柱”。 “都柱”是柱子。 迄今为止许多学者认为“柱式”是不可能的。 因为为了达到高灵敏度，“柱”需要“细如丝”，站不住这么细的柱。 因此，以往的复原模型抛弃记载的后置式，使用悬垂的方法很多。 然后，胡宁生使用被抛弃的专栏式，集中处理正确设计专栏的问题。 复原模型的核心部件由高近2米、直径80毫米的空芯铝管构成。 那个“玄妙”的地方在柱子的落地上。 胡宁生说:“比如，整个专栏都像削了的铅笔，笔芯削得很细，但用笔尖把它弄平了。”

其次，为了满足监视振动所需的灵敏度，专栏的“落地”要求非常高，甚至会影响肉眼看不见的一粒灰尘。 另外，立柱多次倒下后，边缘必须一点也不凹陷。 否则，地震后的职位将多次无法直立。 因为这个职位的接地面必须精益求精，一点失误就会导致地震的失败。 因此，胡宁生设计的复原模型落地为凹面，容易起立，即使有灰尘等异物也不会落入凹陷，影响模型。 另外，立柱下的支撑面也使用了极其坚硬的轴承钢板，即使进行几次“接触”，双方也不会变形。

再次，由于不平衡而偏重的专栏会被周围破坏。 因为这个专栏的重心必须正确调整到中心的正上方。 在仿真中，胡宁布料动力器下的底盘通过可控的加速度控制器赋予轻微的推进力，能够实现立柱倾倒的方向是其本来的方向。 倒下后，模型外的小球会掉下来。 这个模型实现了很多人在地动仪旁边跳跃也不会倾倒专栏的复原课题，实现了让地动仪正式测定地震的效果。

但是，强地震波超过约600公里时无法直线传播，因此该地动仪的地震探测距离在600公里以内。 另外，由于惯性的影响，试验中会产生约10%的误差，立柱会向地震的相反方向倒下。 另外，在实际的地震中，地动仪只能测量地震发生的大致方向，无法正确知道地震的位置。 当然，张衡设计的地震仪也做不到这一点。

业界专家高度评价复原技术。

因为候风地震仪只传来了文案，所以后代的复制不可避免地附加了各种科学想象和推测。 但是，这种科学想象的恢复对中国文化的传承和传达有积极的意义。 胡宁生的地震仪复原模式采用了高强度材料等现代技术产品，中国科学技术大学的李志超教授说:“现代人复原古人的技术不一模一样，现在的材料运用也是必不可少的。 但是尊重当时的知识背景和技术背景，器物的物理解体要符合当时的状态。 ”。 中国科学院自然科学史研究所的孙小淳研究员指出:“充分利用至今为止各种复原方案的经验，这次的复原模式无论是形状还是原理，都更接近于文献记载。”

另外，中国科学院自然科学史研究所研究员胡维佳表示:“过去王振铎的立棒模型面临困难，因此有人使用‘悬挂’模型。 现在胡先生的模型，又等于把话语权拉回“柱子”的模型。 更符合古典的记载。 然后通过胡先生的仔细研究和实验，处理了“立棒”模式本来面临的问题。 ”。