地动仪的科学价值和历史作用
地动仪验震思想的出现并非空穴来风,是对客观现象的质朴模仿。东汉时代,人们日常生活中存在大量的悬挂物,如吊锤、编磬、编钟、吊篮和悬挂的字画等;那时的社会还有好居高楼的遗风余韵,三、四层楼房很普遍。于是地震时高层建筑的结构放大响应会使所有悬挂物的摇晃、摆动、震荡更加明显和持久,从而被人们注意到它们与地震之间的稳定对应关系,成为诞生科学思想的物质基础。以下是小编为你整理的地动仪的科学价值和历史作用的相关资料,希望能帮到你。
张衡地动仪的伟大在于:
(1)在人类面对地震灾害只能被动挨打之时,他第一个站出来采取科学仪器的办法实施观测和研究,从此人类手中才第一次有了工具,能够站立在灾害面前,第一次认识到脚下的地动和地震的源发地是有一定距离、并与晃动方向有某种关系的。隐喻了“震中、震中距、波动偏振面”的原始概念。
(2)最重要的是,他开创了一个“如何在运动系统当中测量自身运动”的科学途径——利用惯性,以及实现这种测量所需的触发机构——“施关发机”。虽然他同所有的伟大创新者一样,并不会在一开始就完全理解其中的机理,但是他实践了,成功了。他的科学实践,实际上是在对波动过程进行着动力学的观测,因此其科学水平就远远超过了同时代的所有的以静态测量为基准的仪器(比如表、浑天仪、漏壶等),以至于到了18世纪、19世纪上半叶,在全世界还找不到任何一台测震仪器(包括水银验震器)能够与之相比。
受到历史和科学发展的局限,中国的先人们一直到了19世纪末仍然没有意识到张衡发明的深刻意义。从南宋的周密、清朝的何琇到1833年的阮元,“余终不信有其事”的痼疾就像吸了鸦片一般摆脱不掉。读一读史,便会看到有多少个“ NO”传染到今天。
就在国人愚钝的同时,处于工业化革命的海外学者却在努力地研究着张衡:1875年日本人服部一三按照《后汉书》196个汉字首先绘制了复原图;同在日本的英国人米尔恩又把这些汉字逐一地翻译成英文去理解;米尔恩在1880-1883年间对地动仪的潜心研究,使他确信张衡利用了悬垂摆原理,指出:“张衡地动仪的价值决不仅仅在于它是一个古老的发明,更重要的在于,它竟以极其相近的思路留给了现今时代的科学仪器以许多有意义的启迪。”在历经52种模拟试验后,米尔恩将张衡的惯性测量思想从悬垂摆结构逐渐演绎、转化、发展成水平摆,终于1894年发明了现代地震仪,随后便布设全球地震台网,实现了现代地震学的飞跃。他于1897年在台湾台北架设了日本本土外的第一台仪器,至今还珍贵保存于台湾国立自然博物馆。全球现代地震学的历史也就从1900年算起。看看今天所有的天然测震、工业测振、月球和海底测震,甚至于老人身上携带的“计步器”,无一例外的全部是张衡科学发明的后续衍生而已。
国人的历史课终于在1917年补上,中山陵的设计者吕彦直绘制了张衡地动仪外观图。 1931年9月为纪念我国自行建设的第一个地震台——北京鹫峰地震台的建立,地质调查所所长翁文灏先生题诗“地动陇西起,长安觉已先。微波千里发,消息一机传。”李善邦有“东汉张衡作地震仪,开科学之先河,绘其图,呈请翁文灏先生题句,置之鹫峰,以誌景仰”悬挂在地震台内。11年后,李善邦研制出了中国第一台地震仪。中国的地震科研工作在急步地追赶国际先进水平。