地震預測
有文字以來的最早地震記錄,據查,是在《竹書紀年》中。該書記載了公元前1831年的一次地震。 《呂氏春秋》、 《詩經》、 《左傳》等先秦古籍中,也都保存了許多古老的地震記錄。
張衡是東漢時期著名的科學家,在許多領域都有卓越的成就。他創造了世界上第一架用水力發動的天文儀器“水運渾象”;發明了機械日曆;寫出了著名的數學專著《算罔論》;製造出指南車、記裏鼓車等機械。
張衡一生中就遇到過多次地震。據記載統計,從公元92年至139年間,京城洛陽和隴西就連續發生20次地震,其中有6次還是破壞性極強的地震。地震區有時大到幾十郡,以致地裂山崩、江河泛濫、房倒屋塌、物毀人亡。麵對這深重的災難,張衡的心被強烈地震撼著,他決心製造出一架觀察地震的地動儀,為抗震救災服務。
經過無數次的試驗,張衡終於造出了他日思夢想的地動儀。他為這架儀器取名為“候風地動儀”。
候風地動儀用青銅鑄造而成。它的外形很像我們日常用的帶蓋凸肚茶杯,直徑大約有189.4厘米,東、西、南、北、東南、東北、西南、西北8個方位等距離鑲鑄著8條龍。龍垂直向下,翹著頭,嘴裏含著一顆小銅球,若吞欲吐的樣子。每個龍頭下的地上,都對準龍嘴蹲著一隻仰頭張口的銅蛤蟆,在那裏等著接龍嘴裏的小銅球。
那麽,這地動儀是怎麽測定地震的呢?原來,它的中央豎著一根上粗下細的大銅柱,銅柱的旁邊通著8條道,每條道上都設有發動機關,連著龍頭。一旦某個方向發生了地震,大銅柱就倒向那邊,並觸動發動機關,使發生地震方向的龍張開嘴巴,吐出銅球,落到銅蛤蟆口中,而其他的龍則不動。球落時,還能發出激揚的聲響。觀測人員根據銅球落入銅蛤蟆口中的響聲,就知道了在什麽時間什麽方位發生了地震。
漢順帝永和三年,也就是公元138年二月初三的這一天,地動儀的一個龍機關突然發動,一個小銅球落到了銅蛤蟆嘴裏。按張衡的說法,落球的方向當有地震發生。3天後,隴西(今甘肅省東南部)有人飛馬來報,說是那兒發生了地震。這正是地動儀標示的方向。
張衡地動儀的製造成功,是世界地震科學技術史上的一件大事。它是利用物體的慣性來拾取大地震動波,進行遠距離測量。這一原理直到現在仍為人們所使用。在國外,直到1000多年後的13世紀,古波斯才有類似的測震儀;而歐洲,就更晚了,在18世紀才出現利用水銀溢流來記錄地震的儀器。
張衡雖然很早就創造出了地動儀,但由於封建王朝的統治者對於科學技術上的發明創造不予重視,所以,他的研究得不到有力的支持。地動儀製造出來後。不僅沒有推廣使用,最後竟連這一科學碩果也因沒能很好地保護而喪失了。這無疑是科技史上的巨大損失。近代的科學家複製了張衡創造的候風地動儀模型。現在這一模型陳列在中國曆史博物館內。