如何评价张衡地动仪的科学地位?工作原理是什么?

张衡地动仪大名鼎鼎无人不知,它是中国古代科技的代表,入选中小学历史课本,被中国地震局当作标志沿用几十年,是联合国世界知识产权组织总部中的陈列品,与美国人从月球带来的岩石并列展出。

但很遗憾它从没出土过,只是个美丽的传说,所谓的模型是后人的想象,这位后人就是考古学者王振铎(1912-1992年),从20世纪30年代开始,受中央研究院委托研制中国古代科技模型。

课本上的照片就是他1951年设计的模型,设计所依据的是仅仅是《后汉书·张衡传》中196个字的描述。

对张衡地动仪的复原研究早已有之,早期的有1875年的日本人服部一三、1883年的英国人米尔恩等人,王振铎是较早的国内研究者,也是较有影响力的一位,他所复原地动仪的核心原理是“直立杆”,但被一些研究者指责是抄袭了日本人的想法。

“直立杆”原理如下图所示,中间有个直立的杆子,地震时的震动会令其倾倒,然后触动某一个方向的开关。这个原理非常简单,跟人们在家里地板上倒立一个啤酒瓶报告地震是一个道理。

“直立杆”结构早在18世纪就已经被严格的地震学计算、实验室试验和地震检验所淘汰,它根本就不具有可行性。

国内外学术界早就发现了王振铎模型的致命错误,自1969年后学术界发表了一系列的批评文章,地震学、考古学、历史学的严肃学术刊物和科学论著从不引用这个模型。

中国地震学奠基人傅承义院士曾在1976年当面告诉王振铎先生,称他的设计有致命错误,英国李约瑟院士、美国地震学家博尔特院士、日本地球物理学家力武常次等都撰文批评了这个模型。这个模型在学术界已经被彻底推翻了,死得透透的了。

张衡地动仪研究专家、中国地震局地球物理研究所冯锐研究员在文中说到“对这个普遍宣传的测震直立杆,主管单位和设计人居然在几十年间从来没有做过一次科学实验去检验,便列入我国中小学课本中一代又一代昏昏昭昭地讲了半个多世纪,讲者与听者实际上都是处于一种似是而非的满足、似明又暗的迷茫中,背离了科学实践的基本原则。为了演示测震效果,近年来的一些单位甚至发展到在模型内部安放电器和弹簧结构来造假,难怪有的老师惊呼:不知道成千上万的教师是如何讲解地动仪的。”

现在,张衡地动仪从历史课本删除了,这是实事求是精神的胜利,中国古代的成就很多,完全没有必要靠谎言来提升民族自豪感。

值得注意的是,同样大名鼎鼎的【司南】,也是这个人想象出来的,其实根本就不能指南,随后我会详细分析和揭露,敬请关注。

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