人類第一臺驗(yàn)震器??東漢張衡發(fā)明的地動儀當(dāng)時(shí)放在洛陽，曾觀測到隴西地震，時(shí)人“皆服其妙”。 1700多年前，地動儀神秘消失，它的模樣和工作原理成為千古謎團(tuán)。 去年8月，河南博物院與中國地震臺網(wǎng)中心組成課題組，聯(lián)合研究張衡地動儀新的復(fù)原模型。 目前，這項(xiàng)課題取得重大進(jìn)展，課題組用“懸垂擺原理”取代了傳統(tǒng)的“直立桿原理”。 今年4月16日，這一科研成果得到了來自中國科學(xué)院、國家博物館、中國地震局等單位的地震學(xué)和考古學(xué)專家的肯定。專家們認(rèn)為：這臺復(fù)原地動儀首次把概念模型還原成了科學(xué)儀器，使之真正有了驗(yàn)震功能。 驗(yàn)收 地動儀復(fù)原模型把概念模型復(fù)原成了科學(xué)儀器 4月16日上午，河南博物院《天地經(jīng)緯》專題陳列廳，由地震學(xué)、考古學(xué)、機(jī)械工程學(xué)等相關(guān)學(xué)科的專家組成的驗(yàn)收委員會，開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復(fù)原模型(1/3小樣)。 當(dāng)日下午，驗(yàn)收組的7位專家經(jīng)過激烈討論，最終認(rèn)為：新模型首次把概念模型復(fù)原成了具有驗(yàn)震功能的科學(xué)儀器，邁出了復(fù)原研究的歷史性一步。這個(gè)驗(yàn)收意見意味著，新復(fù)原的地動儀通過了階段性成果驗(yàn)收，后續(xù)工作只需對某些技術(shù)細(xì)節(jié)做進(jìn)一步優(yōu)化，對外觀做出最終確定。 河南博物院副院長田凱對此感觸頗深：“我們不僅在復(fù)原一件儀器，也在找尋1000多年前那位偉大科學(xué)家‘求實(shí)疾虛’的科學(xué)精神……” 心愿 一定要讓地動儀模型“動”起來 1998年，河南博物院新館建設(shè)過程中，田凱負(fù)責(zé)主持《河南古代文化之光》陳列。布置漢代展廳需要展示張衡的地動儀，當(dāng)時(shí)最權(quán)威的模型陳列在原中國歷史博物館里，它是王振鐸先生于1951年設(shè)計(jì)的，這臺卵狀體上含有8條飛龍的模型，已成為地動儀的“標(biāo)準(zhǔn)形象”。 河南博物院請?zhí)K州天文儀器研究所按王振鐸的模型重新復(fù)制了一個(gè)木制模型，并提出“能否讓地動儀動起來”，得到的回答是：不可能，即使是中國歷史博物館里陳列的那臺也不能檢測地震。但對方可以在模型下面人為地安上一個(gè)裝置，讓它動起來。 “我們展出的是科學(xué)儀器不是玩具，這樣做是對觀眾的欺騙。所以當(dāng)時(shí)只能造一個(gè)不能動的模型，但這個(gè)情結(jié)在我心里一直存留了好多年。”田凱說。 6年后，了解到國家地震局和國家博物館的研究人員正在做復(fù)原工作。2004年8月，河南博物院與中國地震臺網(wǎng)中心簽訂了合作協(xié)議，組成了課題小組，共同復(fù)原張衡地動儀。 解謎 找到“垂懸擺原理” 該課題的負(fù)責(zé)人是中國地震臺網(wǎng)中心馮銳研究員。馮先生表示，1700多年前的地動儀究竟如何工作是首先須破譯的謎團(tuán)，深入研究證實(shí)，地動儀應(yīng)該是“懸垂擺原理”而不是王振鐸模型的“直立桿原理”。 幾十年來，國內(nèi)外地震學(xué)界對王振鐸模型的否定意見一直沒有停。更有近現(xiàn)代西方學(xué)者認(rèn)為張衡地動儀之所以失傳，是因?yàn)樗鼪]有達(dá)到科學(xué)的要求，它不是個(gè)科學(xué)的東西。馮銳說：“看到這些嚴(yán)厲的批評以后，我們才感到問題的嚴(yán)重性?！? 歷時(shí)1年多，課題組最終確認(rèn)了地動儀的工作原理應(yīng)該是“懸垂擺原理”，而不是“直立桿原理”。 評價(jià) 這是一次重大跨越 地動儀的歷史資料，最著名的是《后漢書.張衡傳》中的記載，只有196個(gè)字。早期的復(fù)原工作都是據(jù)此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴(kuò)大到《續(xù)漢書》、《后漢紀(jì)》等古代文獻(xiàn)，但相關(guān)文獻(xiàn)的總字?jǐn)?shù)也不過231個(gè)。這些資料，使他們復(fù)原的史料根據(jù)更加充分。 在研制過程中，馮銳還采用了一些新技術(shù)、新方法，即利用洛陽地震臺接收到的現(xiàn)代隴西地震記錄，算出模擬的隴西歷史地震的波動效應(yīng)，然后把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，再控制特殊的振動臺完成洛陽地面震動過程的復(fù)現(xiàn)，用這種運(yùn)動信號對振動臺上的復(fù)原模型進(jìn)行檢驗(yàn)和改進(jìn)。 驗(yàn)收組的專家們認(rèn)為：新模型對4次實(shí)際地震事件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了良好的驗(yàn)震反應(yīng)，邁出了從概念模型到科學(xué)儀器的關(guān)鍵性一步，研究工作突破了古代科學(xué)儀器復(fù)原的傳統(tǒng)模式，是一次重大的跨越。 驗(yàn)收會結(jié)束后，中科院地質(zhì)與地球物理所的滕吉文院士說：“地動儀是中華文明留給人類的寶貴文化遺產(chǎn)，各國科學(xué)家都在嘗試復(fù)原，如果我們不把這件事做好，那就是罪過。從原理上和制作過程上講，這臺復(fù)原模型符合史料記載，符合張衡的基本思想……這臺地動儀復(fù)原模型代表了現(xiàn)代人的認(rèn)識，它在現(xiàn)階段是最好的?！?