我国古代测定地震的候风地动仪(制造候风地动仪测量地震的中国古代天文学家)
本文目录一览:
东汉时期我国出现了世界上第一台监测报告地震的仪器“候风地动仪”,它的发明者是谁?
候风地动仪是世界上第一架测验地震我国古代测定地震的候风地动仪的仪器。由中国东汉时期的科学家张衡发明于汉顺帝阳嘉元年(公元132年)我国古代测定地震的候风地动仪,《后汉书·张衡传》详细记载了张衡的这一发明。候风地动仪用精铜制作而成我国古代测定地震的候风地动仪,员径八尺我国古代测定地震的候风地动仪,汉八尺约合当今之一米八-九的样子我国古代测定地震的候风地动仪,其外形像一个酒樽。地动仪里面有精巧的结构,主要为中间的都柱和它周围的八套牙机装置。候风装置候风摆的周围与8组牙机机械装置之一部关相互靠近。此处为底座上的沟槽,叫八道。工作原理是侯风摆运动到关的位置触发牙机。就是记载的“施关发机”施读音易四声。再机发吐丸。在樽的外面相应地设置8个龙首,口含小铜丸,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果有地震被检测,都柱之内侯风摆则轻微摆动,此即可触发牙机。使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震发生的时间和方向。牙机的触发需求小到可以在地震波第一时间运作,称为合契若神。
牙机是由一对杠杆构成。水平杠杆负责龙口开合,直立的负责牙机触发。由于牙机立杆和侯风摆的位置关系,由关连接。关就是牙机立杆的一部分。关注道内水平状,几乎挨到侯风摆之上,距离之近不到一毫米。这是候风地动仪得以成功的关键。此外,张衡还设计了一套机械反馈装置,叫“巧制”。这套设计利用反馈的办法,阻止了候风部件的连续摆动。巧制设计比西方出现机械反馈设计早很多年。
候风地动仪的作用有什么?
候风地动仪是我国古代测定地震的候风地动仪我国东汉时期天文学家张衡于132年制成。它仪用精铜制成我国古代测定地震的候风地动仪,外形像一个大型酒樽,里面有精巧我国古代测定地震的候风地动仪的结构。如果发生较强的地震,它便可知道地震发生的时间和方向。
候风地动仪是世界上第一架测验地震的仪器,功能非凡。在我国科学史上,没有什么比候风地动仪更为引人注目。
候风地动仪是东汉时期天文学家张衡创制的,用于测知地震的时间和方位。
《后汉书·张衡传》详细记载了张衡的这一发明:候风地动仪用精铜制成,形如酒樽,内部结构精巧,主要为中间的都柱和它周围的8组形如蟾蜍的机械装置。都柱相当于一种倒立型的震摆。
在候风地动仪外面相应地设置8条口含小铜珠的龙,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果发生较强的地震,都柱因受到震动而失去平衡,这样就会触动8道中的一道,使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震发生的时间和方向。
从《后汉书·张衡传》的记载来看,候风地动仪应为一件仪器,而不是两件。张衡通过自己巧妙的设计,使地震时仪体与“都柱”之间产生相对运动,利用这一运动触发仪内机关,从而将地震报出。
张衡的地动仪不仅在古代具有重要影响,也使现代研究者产生了极大兴趣,很多人就其对地震的反应机制和内部结构提出不同的设想。
从现代地震学知识来看,地震过程复杂多变,前震后震强弱不同,方向也相异,要寻找震源只可能从多个台站的记录依时间差推算,这在古代是不可能的。
但是张衡的地动仪在设计中的确考虑了方向因素,“寻其方面,乃知震之所在”,就反映了这一点。这也并非完全不可能。
如果候风地动仪做到了感知一二级的微震,它应对远处震中传来的初波也就是P波敏感。初波的地面移动方向与震源方向一致,是纵向波,所以龙吐丸的方位应能显示一定量的方向信息。
当然,这并非绝对,因为地动仪的灵敏度也会有一定限制。当地震的前锋纵波不够强时,地动仪可能会对之无动于衷,但后继横波却有可能把铜丸震落,这样落丸方向与震源就没什么关系了。
由此,张衡的地动仪对于烈度为三级的弱震,是可以测报出来的。
张衡地动仪的工作原理是以古代“候气”的理论,即“葭灰占律”的方式,所以称为“候风地动仪”。
在选定的位置深埋入地一根大柱,像远古人们建房时的草房的中心柱,这个柱子用来感应来自地层的地震波。为了避免地面环境对“都柱”的影响,在适当的深度把柱周围掏空,或者先掘土井,然后将大柱埋入压实,距离地面相当距离使柱体与井壁分离,避免来自地面影响对“都柱”的干扰。
柱顶收缩为一个有凹面或空心管的顶端。在顶端凹面或空心管上置一铜球,铜球直径和顶端凹面或空心管直径可以根据灵敏度需要制订,这就克服了“倒立柱”制作中摩擦系数的难题。
都柱顶端放置铜球,犹如旗杆顶端的装饰圆球。在“都柱”开始收缩的地方,按东、南、西、北、东南、西北、西南、东北八个方向伸出8条轨道。
当埋入地下的都柱感受到地震波在地层中传播时,会使都柱产生相应的位移。
都柱受力位移,位于都柱顶端的铜球中心偏离重心,向力量来源相反方向脱落,都柱四旁8条伸向不同方向的轨道之一承接并导引向相应方位,触动龙口机关,龙口所含铜珠吐出,从而判定地震来源方向。
综上所述,张衡创制的候风地动仪,是我国古代侦测地震的仪器,也是世界最早的地震仪,它并不能预测地震,其作用只是遥测地震时间和方向。
候风地动仪在当代研究者中产生广泛影响,有许多人根据自己体悟的方法,各自复制不同的地动仪。可见其影响之深远。
侯风地动仪的功能是什么?
候风地动仪是我国东汉时期天文学家张衡于132年制成的。此地动仪用精铜制成我国古代测定地震的候风地动仪,外形像一个大型酒樽我国古代测定地震的候风地动仪,里面有精巧的结构。如果发生较强的地震我国古代测定地震的候风地动仪,它便可知道地震发生的时间和方向。
候风地动仪是世界上第一架测验地震的仪器,功能非凡。在我国科学史上,没有什么比候风地动仪更为引人注目。
候风地动仪是我国东汉时期天文学家张衡创制的,用于测知地震的时间和方位。
《后汉书.张衡传》详细记载了张衡的这一发明:候风地动仪用精铜制成,形如酒樽,内部结构精巧,主要为中间的都柱和它周围的8组形如蟾蜍的机械装置。都柱相当于一种倒立型的震摆。
在候风地动仪外面相应地设置8条口含小铜珠的龙,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果发生较强的地震,都柱因受到震动而失去平衡,这样就会触动8道中的一道,使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震发生的时间和方向。
从《后汉书.张衡传》的记载来看,候风地动仪应为一件仪器,而不是两件。张衡通过自己巧妙的设计,使地震时仪体与“都柱”之间产生相对运动,利用这一运动触发仪内机关,从而将地震报出。
张衡创制的地动仪不仅在古代具有重要影响,也使现代研究者产生了极大兴趣,很多人就其对地震的反应机制和内部结构提出不同的设想。
从现代地震学知识来看,地震过程复杂多变,前震后震强弱不同,方向也相异,要寻找震源只可能从多个台站的记录依时间差推算,这在古代是不可能的。
但是张衡的地动仪在设计中的确考虑了方向因素,“寻其方面,乃知震之所在”,就反映了这一点。这也并非完全不可能。
如果候风地动仪做到了感知一二级的微震,它应对远处震中传来的初波也就是P波敏感。初波的地面移动方向与震源方向一致,是纵向波,所以龙吐丸的方位应能显示一定量的方向信息。
当然,这并非绝对,因为地动仪的灵敏度也会有一定限制。当地震的前锋纵波不够强时,地动仪可能会对之无动于衷,但后继横波却有可能把铜
丸震落,这样落丸方向与震源就没什么关系了。由此,张衡的地动仪对于烈度为三级的弱震,是可以测报出来的。张衡地动仪的工作原理主要是以古代“候气”的理论,即“葭灰占律”的方式,所以称之为“候风地动仪”。
在选定的位置深埋入地一大柱,像远古人们建房时的草房的中心柱,这个柱子用来感应地震波。为了避免地面环境对“都柱”的影响,在适当的深度把柱周围掏空,或者先掘土井,然后将大柱埋入压实,距离地面相当距离使柱体与井壁分离,避免来自地面影响对“都柱”的干扰。
柱顶收缩为一个有凹面或空心管的顶端。在顶端凹面或空心管上置一铜球,铜球直径和顶端凹面或空心管直径可以根据灵敏度需要制订,这就克服了“倒立柱”制作中摩擦系数的难题。
都柱顶端放置铜球,犹如旗杆顶端的装饰圆球。在“都柱”开始收缩的地方,按东、南、西、北、东南、西北、西南、东北8个方向伸出8条轨道。
当埋入地下的都柱感受到地震波在地层中传播时,会使都柱产生相应的位移。
都柱受力位移,位于都柱顶端的铜球偏离重心,向力量来源相反方向脱落,都柱四旁8条伸向不同方向的轨道之一承接并导引向相应方位,触动龙口机关,龙口所含铜珠吐出,从而判定地震来源方向。
综上所述,张衡创制的候风地动仪,是我国古代侦测地震的仪器,也是世界最早的地震仪,它并不能预测地震,其作用只是遥测地震时间和方向。
候风地动仪在当代研究者中产生了广泛影响,有许多人根据自己体悟的方法,各自复制不同的地动仪。可见其影响之深远。