§8地震儀的發明

§8地震儀的發明(1/3)

早在公元132年，中國的科學家張衡就發明了地震儀，當時稱為地動儀。據《後漢書》記載，張衡的地動儀“以精銅鑄成，圓徑八尺，盒蓋隆起，形似酒樽”。儀器內部中間設有“都柱”（相當於一種倒立型的震擺），周圍有“八直”（裝置在擺的周圍的八組機械裝置），樽外接相應東、西、南、北和東南、東北、西南、西北八個方向而設置的八條口含小銅珠的龍，每個龍頭下麵都有一隻蟾蜍張口向上。一旦發生較強的地震，“都柱”因震動失去平衡而觸動“八道”中的一道，使相應的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，觀測者便知道地震發生的時間和方向。地動儀成功地記錄了公元138年甘肅發生的一次強震。

張衡的這個重大發明一直受到中外學者的讚揚和欽佩，成為現代地震儀的先驅。張衡地動儀隻能記錄地震的初動方向，與近代地震儀比較，隻能叫驗震器。1700多年以後的1848年，意大利人契托利才製成水銀驗震器

。在此基礎上1855年意大利人帕爾米耶裏發明了能記錄地震強度及持續時間的儀器：一條U形玻璃管，地震對管內水銀產生震動，水銀麵有浮標與筆連接，可在轉筒表麵的紙上畫出標記。

1883年在日本工作的英國地震學家米爾恩等人製成了擺式地震儀。方法是把一枚墜子（擺）掛在長約1．5米的水平吊杆上，吊杆可像門一樣自由橫轉，地麵移動時墜子由於慣性趨向靜止，因而相對地麵運動。

米爾恩的地雷儀後來發展成一種現代地震儀，由三台儀器組成，其中兩台分別記錄地殼東西和南北的水平運動，第三台記錄上下運動（利用彈簧掛起墜子，地震時能上下運動）。

米爾恩之後很多科學家為地震儀器的發展作出貢獻。1888－1889年間，伯希維茨製成了光記錄式水平擺，第一次記錄到遠震（在德國波茨坦記錄到日本1889年4月17日地震）。日本大森房吉製成水平擺式地震儀，采用機械杠杆放大，熏煙記錄

。德國維謝特製成倒立擺式大型水平及垂直向地震儀，提高了放大倍率。俄國伽利津製成了電流計記錄式地震儀，將機械能轉換為電能，更大地提高了地震儀的靈敏度。此後美國的班尼奧夫在1932年製成電磁型垂直向地震儀。

第二次世界大戰後，地震儀的研究又有重要進展。運用電子放大方法大大提高了地震儀的放大倍率，從千倍級提高到數萬倍，甚至數百萬倍，觀測頻率範圍大大展寬，遙測技術也有很大發展。1969年由“阿波羅11號”登月飛船宇航員安放了一台地震儀，通過地麵遙感記錄裝置，得到了不少有關月球內部構造、月殼運動和組成成分的信息。

地震儀不僅是觀測地震的儀器，它也是探測地球內部構造的重要手段。利用人工爆炸產生的震波傳入地下可探測這個區域地下地層的構造。1923年美國利用此法發現大量油田。因此，地震儀又是勘探石油、天然氣的不可缺少的工具。此外，地震儀還可偵察地下核爆炸。

（本章完）