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张衡影响最深远的发明之地动仪

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复原地动仪,一定要知道地动仪发机时,放置地动仪的地面发生了什么,(有这么一头zhu说复原地动仪,不需要考虑地动仪的发机条件。)
而范晔对地动仪的描述即为仔细,不但介绍了地动仪的外形,材料,还有内部的各个部件都做了介绍。尤其对地动仪在地震时怎么发机,以及人们对地动仪发机时,对地震的反应都描述的一清二楚。
所以复原地动仪,只要读懂范晔对地动仪的记载就可以了。只有那些读不懂的人,才会往其他方面牵扯。
“尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征”。“如有地动,尊则振龙机发吐丸”描述了地动仪发机时,地面发生了什么移动,以及人们的反应。“尝一龙机发而地不觉动”:地动仪发机了,但是人们却都没有感觉到地面发生晃动。“如有地动,尊则振龙机发吐丸”:人们虽然没有感觉到地面发生晃动,但是地面却一定发生了轻微的水平晃动,这个水平晃动带动地动仪发生位移,使地动仪发机。(“地动仪”检测到地面发生水平晃动而发机的仪器)。
“中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。”“中有都柱”我的理解是就是悬挂一个重大的柱子。之所以古人不记载为“中悬都柱”是因为“悬”会让人产生误解。因为悬挂的物体在地面发生水平晃动时会发生摆动。而地动仪不管是没有地震时,还是地震发生时,要求的都是都柱不可以发生摆动。
我们做一个圆盘,圆盘上固定一个支架,支架上悬挂一个重一点的物体作为都柱,在都柱旁边放置一个横木,然后在横木这边推动圆盘发生移动,我们会看到横木碰到圆盘之后,圆盘不动,横木会后退。横木就是地动仪中的“八道”,“行”就是内外移动。“施关发机”龙嘴的下颚是杠杆,“八道”在地动仪的外部有一个向下的凸起,这个凸起控制杠杆,没有地震时,龙嘴是闭嘴状态,地震发生,“八道”向震源方向移动,凸起放开杠杆,龙嘴张开,珠子掉落。
“牙机巧制”,“牙机”同样被“八道”控制,没有地震时,“牙机”是张开状态,地震发生,“八道”移动,“牙机”落下勾住都柱,使都柱不会发生摆动,以免造成震源反方向的“八道”移动。
地动仪不是预测地震,而是检测到地震,告诉人们哪个方向发生了地震。同时不是所有地震地动仪都可以发机,是有条件的,只有地面发生的水平位移达到一定距离后,地动仪才会发机。
虽然地动仪利用的是悬垂摆原理,但是在整个过程中利用的却是悬垂摆在地面发生水平位移时的不摆动。所以古人才会把悬垂摆记录为“中有都柱”。


IP属地:河北来自Android客户端1楼2023-02-23 16:15回复