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為張衡地動儀恢複名譽

作者:光明網

一、關于張恒地球力學儀器的争論

楊佳新年,天氣地球動力儀器的再創造。鑄成精銅,法杖直徑八英尺,蓋上蓋子,形狀像一個酒吧,裝飾着和動物的形狀,有柱子,側形八,石冠發機。外面有八條龍,第一個銅丸的稱号,在蜻蜓之下,張口成。它的牙科機器,都隐藏在尊重中,覆寫着無窮無盡。如果有地面運動,敬意就是振龍,機吐丸,和稱号的稱号。振動很強烈,是以服務員是有意識的。雖然一台龍機,而且七台都不動,但尋找它的各方面,就是要知道哪裡有地震。自從考試以來,它就像上帝一樣。自助預訂,尚未。嘗到龍機毛,不覺得動,北京師生鹹味古怪其無兆。過了幾天就到最後,水果地震,于是他們被說服了。從那時起,這位曆史官員的記錄就從一個正方形走向另一個方形。

地球力學儀器已經丢失,前一段文《後漢書張恒柱傳記》的來源,主要觀點是張恒地球動力儀器是用柱子(duzhus)來驗證地震,地震靈敏度甚至高于人體的地震靈敏度,而震柱在震後會正确地反轉到運動的方向。

1951年,王振軒在新中國生産了第一台張恒地球動力儀器模型。幾十年來,該模型一直出現在教科書和郵票上,在20世紀80年代,中國政府将景泰藍張恒地球動力學模型作為禮物贈送給日内瓦的聯合國世界知識産權組織,在那裡它長期以來一直作為古代人類科學和技術的頂級發明之一展出。張恒地球力學儀器的圖像也出現在中國地震局的會徽上。但王的修複産生的地球動力學是靜态模型,實際上并沒有地震。

自1969年以來,國外發表了多篇關于張恒地球動力學的措辭強硬的批評性文章。文章寫道,經過幾個國家的學者的實驗,得出的結論是,地球動力學不可能使用柱來探測地震,理由是我們根本無法阻止非常敏感的柱子。對于可以舉起的不敏感柱子,在向一個方向搖晃後,它通常不會向即将到來的地震方向傾倒,而是會一團糟地掉下來。也就是說,通過柱子的倒置方向,無法判斷地震的方向。是以,中國關于張恒地球動力學記載的曆史書,要麼是錯誤的,要麼是錯的。也有人認為,在中國古代科技史上,有一個近乎荒謬的地球動力學儀器的例子,說明中國前輩對科學技術的态度是相當錯誤的,使中國的科技進步停滞不前,落後于後文藝複興時期的西方。一位自稱是張恒粉絲的外國人在他的書中指出,張恒地球動力學沒有科學原理來解釋它,它是中國人捏造的。

為了駁斥外界對張恒聲譽的負面評論,中國地震局在本世紀初成立了"張恒地球動力學科學恢複研究組"。但經過幾年的研究,該小組回應了國外質疑張恒地球動力學的負面評論,并認為柱地震勘測是不可能的,隻有英國地震學家約翰·米爾恩(John Milne)提出的暫停才有可能成功。是以,該團隊制作了幾台與曆史書記錄不符的擺動地球動力學儀器,并且仍在一些科技博物館展出。

在小組宣布結果後,著名的造假者Arkzi也質疑張恒的地球動力學儀器的真實性或否認。他的原因之一是,如果一根柱子比人類的震動敏感度更敏感,那麼地面移動儀器旁邊的人如果踢腳就會摔倒。這種做法的缺陷是抗幹擾能力很差,無法分辨是地震引起的振動還是建築、車輛、行人等引起的振動。

在2010年左右的幾年裡,該組織的說法導緻了許多關于張恒地球動力學的負面報道。一瞬間,媒體上有很多負面評論指責張恒迪的走勢是假的,張恒地球動力學的聲譽突然跌至谷底,造成了相當嚴重的後果:在國外,聯合國世界知識産權組織在其展廳内移除了張恒地球動力學模型;

二、柱震試驗可行

作者在天體測量精密儀器的開發方面擁有50年的經驗。筆者認為,張恒制造的地球動力學儀器是當時的一種精密儀器,應該有細緻的設計。但是,以前研究過這個問題的學者隻将地震柱視為一個普通的建築支柱,例如:

在他的論文《日本的金野》(Kanano of Japan)中,他認為力學可以證明檢查一列是不可能的,因為當然柱子越精細、越敏感。是以,如果一根柱子的靈敏度高于一個人,則該柱子高近2米,經水力計算,其直徑為1.5毫米。顯然,如此薄而高(銅絲狀)的柱子是絕對站不住腳的。

第二個例子是,地球動力學修複團隊在他們的論文5中也認為秦漢時期的建築柱子非常厚,是以厚柱當然不能對地震檢查敏感。

筆者認為,必須将色譜柱視為精密儀器,才能實作震柱巡檢所需的結構及相關力學條件。

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圖 1.地球動力柱結構

抗震柱的結構和機械要求如下(見圖1):

高而厚的立柱必須具有非常小的地面,這樣的柱子才能在非常薄弱的地面作用下保持穩定并傾倒;

柱子的小地面必須是經過仔細加工的非常堅硬的(例如藍寶石)平面(或其他表面形狀)。這種小的研磨材料不能由不夠硬的柱體材料(例如青銅)制成,否則其邊緣将在傾倒柱子時被額外的壓力壓碎。

地面以下的支撐面也必須是精确的硬平面,并且支撐面也應調整到相當水準的狀态。是以,支撐平面必須具有扁平化機構;

柱子中心的重力矢量必須落在柱子較小的地面中心,否則重柱在地震後會陷入混亂(即它将落在随機放置在其方向的柱的方向上)。為了滿足上述要求,立柱應有重心位置調整裝置,以便站在立柱前第一立柱,做好重心平衡的正确操作。

為了使塔能夠進行地震驗證,還應具備以下水力條件:

如果地震柱a的靈敏度優于人類沖擊的最高靈敏度(地震邊界通常用于這個千分之五的重力加速度值),則可以機械證明柱r的半徑與柱高h的重心應滿足a(r/h)g<0.005g之間的關系。此公式訓示列的 r/h 應小于 0.005;

可以倒置柱子的(水準)地面移動輻條必須大于地面的(近似)直徑;

地震的(水準)振動周期必須大于2秒左右,過短周期内往複相對柱的前後效應會互相抵消。

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圖 2.本文的作者正在與他合作,以恢複地球動力學儀器的實體模型。

自2013年以來,筆者運用嚴謹的水力分析,最終證明柱震震力學原理正确,并制作了實體模型(見圖2),以證明其原理在實踐中也是可行的。

針對所謂腳會做柱轉儲,根本無法驗證地震,筆者特意制作了一段視訊,内容如下:

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在視訊中,可以看到實驗者在敏感的柱子旁邊跳躍,但柱子仍然可以靜止不動,因為人打引起的地闆振動主要是垂直振動。但地震波會産生垂直和水準振動。如視訊所示,隻要對立柱吹得松了一口氣,柱子就會掉落(人吹的對立柱的幹擾應小于對立柱的地面運動的幹擾,但可以模拟水準方向的幹擾)。該視訊證明,對地震探測敏感的柱子可以承受旁邊人的行為造成的幹擾。

至此,讀者應該明白,為什麼之前研究過柱震勘測的中外學者不能用柱子成功驗證地震。然而,1800年前張恒能夠成功地在他的地球動力學儀器中運用柱震檢原理,我們不禁驚歎于張恒的高水準技術。

三、為張恒地球動力學恢複聲譽

由于張恒毅的負面評論十年來一直被社會否認,是以要為恢複張恒的聲譽而不懈努力。幾年來,本文作者為張恒地球動力學做了以下工作:

2014年,《張恒地球動力學之謎》一書出版。

2016年,與中國科技史學會合作,就張恒地球動力學柱地震檢題召開學術鑒定會,得到與會專家的一緻認可。

已經開發了三代大型張恒地球動力學示範器,其中第二代将用于2016年評估會議,第三代(見圖)示範器将用于向媒體展示。需要張恒作品的第三代現場視訊的讀者可以向作者索取。

2020年,一篇關于張恒地球動力學專欄地震檢查的重要論文發表在學術期刊上。

筆者認為,張恒是中國古代最偉大的科學家之一,他的地球動力學儀器也是一項優秀的發明,應該在世界科學技術史上占有重要地位。我呼籲恢複張恒地球動力學儀器的聲譽,将其重新納入曆史教科書,并将張恒地球動力學示範器重新贈送給聯合國有關組織。

引用:

見Boit, B.A., Ant, A Primer, W. H. Freeman and Co., New York, 1978;Sleeswyk, A.W. &Sivin, V., Dragons and Toads, The Chinese Seismoscope of A.D.132, Chinese Sciences, Vol.6, pp.1-19, Philadelphia, 1983

【2】錢文源,《大慣性——中國的科學停滞》,克魯姆·赫爾姆,悉尼,1985年

3. 利奧波德·裡布, 張恒.科學與宗教, 251-252 M. 北京: 社會科學文獻出版社, 2000.

【4】J. Milne, Earthquakes and Other Earth Movements, D. Appleten & Co., New York, 1886

馮銳等人,質疑地球動力學儀器的傳統模型。《自然科學史研究》,2006年,第25卷(增刊)。

Arkzi:此外,張恒的地球動力學儀器是否有效,http://blog.sina.com.cn/s/blog_4bf6b2ba0100nsch.html,2010-12-15 20:14:20,2021年9月2日

7:侃爺,張恒的風地球動力學儀器(以下日語)(A)。東方學會成立二十五周年。東方研究論文集(C),東方法人基金會。1972,433-439。

8:胡甯生,張恒地球動力學柱地震恢複與研究(J)。《中國科學技術史》2020年第41卷第3期.

導讀:南京天文儀器廠原廠長胡甯生長期從事精密天體測量儀器的研制,近年來出版了三本關于力學的通識書籍。

編輯:趙雨浩

資料來源:Bright.com

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