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中科院院士:房梁掉块肉都比这强!地动仪模型备受争议被移出课本

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钟铭聊科学 2021-11-29 00:26

你一定学过一篇课文,叫做《张衡和他的地动仪》,地动仪上面一共有8条龙,分别对应着不同的方向,龙口之中含有龙珠,龙头下方则各有一只蟾蜍对应。当地动仪某个方向发生地震时,该方向的龙珠就会掉落到蟾蜍口中,工作人员可以通过观察龙珠掉落的位置,可以得知究竟是哪个方向发生了地震。

这篇课文详细介绍了张衡所发明的地动仪,是如何记录地震的,很受学生们的喜爱。

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我们知道,受限于古人的科学理论知识、观测水平和科学技术,古人所制作的工具和当今所制作的工具精确度区别非常大。比如:虽然伽利略时期就有望远镜,但那时候的望远镜遥望的距离并不远,远没有现如今这么发达。

但是,据文献记载,张衡所发明的地动仪可不是徒有虚名的假把式,据说当时正是利用这架仪器,成功记录了地震的发生,这比西方国家用仪器记录地震要早1700多年。

比较可惜的是,张衡所发明的地动仪实物和图样并没有被保存下来,只留下了简单的文字记录,后人根据文字复原了地动仪,复原后的地动仪和张衡地动仪的故事一起被入选到课本之中。

然而,近些年《张衡和他的地动仪》这篇课文中的配图却备受争议。那么问题来了,后人制作的地动仪模型为何引起多方争议,为什么中科院院士傅承义说:房梁上掉块肉都比它强?

张衡地动仪

张衡发明的地动仪,被许多史学家记录在案,被不同的史学家所记录,说明了张衡地动仪确实存在。

但由于实物以及图纸都已经失传,再加上只有少量的文字记载,以至于很长一段时间,我们并不知道张衡地动仪究竟长什么模样。

在上个世纪30年代时,燕京大学的学生王振铎开始设计并试图复原地动仪,在1936年时,他设计了第一套地动仪模型图,这一套模型图复原的只有外形,并不知道里面的结构如何。后来,他又结合了英国地震学家米尔恩在19世纪出版的《地震和地球的其他运动》,该书描述了一种“悬垂摆”结构原理,王振铎利用这一原理又设计了新的一套地动仪结构图,这一套结构图则包含了内部结构。

新中国成立之后,国家博物馆需要一批能够代表古代科学技术的器物,于是王振铎又开始改进自己的地动仪模型,并在1951年设计了新一版本的地动仪模型,这一次复原的模型他使用了直立杆的原理。

由于王振铎复原的地动仪模型精美,设计考究,所以后来被入选了教材之中,影响力越来越大。但也正是影响力过大,以至于人们误认为王振铎复原的地动仪就是张衡所制造的地动仪,但也正是因为如此,国外专家研究过复原后的地动仪模型之后,认为这根本无法测量地震。

甚至就连我国科学家、中国地震学奠基人傅承义都认为该模型不靠谱,傅承义直接对王振铎表示:房梁上掉块肉都比你那个模型强。

正是因为王振铎复原的地动仪模型存在着严重缺陷,因此该模型已经从教科书上撤下,这篇课文也经过大规模的修改。

值得注意的是,人们批评的并不是张衡地动仪,而是王振铎复原后的地动仪,对于张衡所发明的地动仪,傅承义给予了很高的评价,在《地球十讲》中表示:

张衡地动仪的发明,表明张衡已经了解地震是从远处一定方向传来的地面振动,而这是近代地震观测的一个基本原理。

地动仪模型为何可以入选课本?

根据记载,张衡地动仪可以记录哪个方位发生了地震,古代交通不便,来自远方的消息想要传递给中央,往往需要一定的时间。张衡地动仪的发明,可以使得皇帝和大臣们能够在第一时间知道何方发生了地震,做出相应的救灾措施。

但是张衡地动仪也有它的局限性,比如:地震震级,具体哪个地方发生地震等信息无法测量。尽管如此,张衡地动仪也是中华优秀传统文化的一部分,而且张衡地动仪的出现,也是我国先民在探测自然科学上的一种思考的结果。

之所以要将无法工作的复原模型搬入到课本中,则是因为相比于抽象的文字,图片更容易让人理解。

而现如今为了教材的严谨性,编写、学习更科学,所以将存在着缺陷的地动仪模型从课本上撤下了。

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