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张衡地动仪到底长啥样?我们翻了100多年的历史……

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张衡地动仪到底长啥样?我们翻了100多年的历史……

On 十月 24, 2018, Posted by , In 万博体育mantbex, By , With 张衡地动仪到底长啥样?我们翻了100多年的历史……已关闭评论

  先是有报道称关于张衡地动仪的内容被删除。随后人教社否认该消息称课本中对地动仪有特意介绍。  先是有报道称关于张衡地动仪的内容被删除。

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随后人教社否认该消息称课本中对地动仪有特意介绍。

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这引起了网友对地动仪的讨论。

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  那么历史上真的存在地动仪吗?地动仪的复原又有什么样的故事?
  首先关于地动仪历史上确有记载而且这样的记载见于多部史书。

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  2006年中国科学院教授冯锐等人在文章《地动仪史料和模型研究》中集纳了涉及地动仪的历史资料。

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教科书中张衡的形象。

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  文章统计自东汉末年到南北朝时范晔完成《后汉书》撰写东汉史书的共有13家其中涉及地动仪并今天可见的史料包括司马彪《续汉书》、袁宏《后汉纪》以及范晔《后汉书》。

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  这些史料中关于地动仪器形的记载大体相同。

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  三部书中都记载地动仪“圆径八尺”形似“酒尊”。

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  东汉一尺约24厘米以此推算地动仪直径接近2米。

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出土的汉代酒尊形制。

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图片来源:《地动仪复原模型的造型设计》截图
  关于地动仪“盖”的记录三部史料基本相同有说“合盖隆起”也有说“合盖充隆”、“其盖穹隆”。

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总之就是上端的盖要隆起。

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  同时书中皆载地动仪“外有八龙首衔铜丸”“下有蟾蜍承之”。

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这也就是我们经常见到的地动仪外有八条龙每条龙下面对应一只蟾蜍。

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  而关于内部机关三书均称“樽中有都柱傍行八道施关发机”。

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这里明确地动仪的内部有“都柱”并通过“傍行八道”触动其中的机关反馈地震方位。

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  关于地动仪长相的n个猜测
  因为史料中的记载文字颇为简练且至今未发现存世的地动仪图片这为后世的复原工作带来了不小难度。

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  也正因此对于已复原出的地动仪来说从不缺少争议。

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  按王振铎的考证近代复原地动仪最早的是日本人服部一三。

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  有记载暴露他在1875年就对地动仪外形进行了复原。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  服部一三将地动仪设计成类似桶状立雕的龙头和蟾蜍已基本符合今天人对地动仪的认知。

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  此后英国地震学家米伦也尝试了对地动仪的复原。

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在1883年出版的《地震及其他地动》一书中收录了他对地动仪的复原图式。

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他的设计采用悬垂法并将悬摆非凡到仪体外端。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  而中国近代可考的对地动仪的复原始于建筑师吕彦直在1917年发表的设计图。

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从图式来看其复原的地动仪基本与米伦所复原的式样相同只是对其艺术装饰和部分结构进行了补充。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  到1936年考古学家王振铎已对地动仪进行复原。

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该复原器外形看起来更像一个瓶“瓶”外熟视无睹全龙只有龙头即便是从外观上看和十几年后王振铎重新设计复原的地动仪有较大差别。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  王振铎自己也在此后的文章中否定了这版地动仪并称是“初步的尝试”且存在“紧要错误”“要紧是因袭了米伦悬摆的推断对倒摆意识罪大恶极故复原成了复合悬摆”。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  1937年日本地震学家萩原尊礼尝试尝试复制地动仪的内部机关并以“近代的无定向倒摆”原理解释仪器测震的原因。

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  两年后日本地震学家今村明恒对近代复原的地动仪进行分析并在萩原设计的基础进步行了进一步设计。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  不过这两款日本专家设计的地动仪要紧对内部机关进行了找寻外观并未严格按照史料中记载来制作。

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尤其是今村明恒的设计基本别国一般人想象的地动仪外观。

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  1951年王振铎基本推翻了自己1936年复原的地动仪重新设计了一版。

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  这次的复原作品后来被收录到课本中也成为了大多数人记忆中地动仪的样子。

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图片来源:王振铎《张衡候风地动仪的复原研究》截图
  王振铎1951年复原的地动仪采用“屹立杆原理”。

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但这样的复原并非完美。

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  《华西都市报》的报道指出王振铎虽然根据古籍记载复原出了地动仪的模型但是原因模型内部结构缺乏合理性所以其龙口中的铜丸妄作胡为吐下来也就妄作胡为检测地震。

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  这以后专家们对于地动仪复原的找寻也并未住手。

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图片来源:《地动仪的史料和模型研究》截图
  物理学家李志超1994年提出悠闲杆模型。

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王湔则借鉴了现代地震仪的垂直摆结构设置了4个重摆锤再通过一系列装置触发屹立杆倾倒。

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