候風地動儀是東漢陽嘉元年發明的,是世界上第壹架測驗地震的儀器。
由中國東漢時期的科學家張衡發明於漢順帝陽嘉元年(公元132年),《後漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這壹發明。
候風地動儀用精銅制作而成,員徑八尺,漢八尺約合當今之壹米八-九的樣子,其外形像壹個酒樽。地動儀裏面有精巧的結構,主要為中間的都柱和它周圍的八套牙機裝置。候風裝置候風擺的周圍與8組牙機機械裝置之壹部關相互靠近。
此處為底座上的溝槽,叫八道。工作原理是侯風擺運動到關的位置觸發牙機。就是記載的“施關發機”施讀音易四聲。再機發吐丸。在樽的外面相應地設置8個龍首,口含小銅丸,每個龍頭下面都有壹只蟾蜍張口向上。
如果有地震被檢測,都柱之內侯風擺則輕微擺動,此即可觸發牙機。使相應的龍口張開,小銅珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震發生的時間和方向。牙機的觸發需求小到可以在地震波第壹時間運作,稱為合契若神。
擴展資料
結構分析構造
早在南北朝時,北齊信都芳撰《器準》,隋初臨孝恭作《地動銅儀經》,都對之有所記述,並傳有它的圖式和制作方法。可惜的是唐代以後,二書均失傳。今人的研究則以王振鐸之說影響最大。王振鐸根據前人的猜測,討論了地動儀內部可能有的各種結構,最後推斷都柱的工作原理與近代地震儀中倒立式震擺相仿。
具體說來,都柱就是倒立於儀體中央的壹根銅柱,八道圍繞都柱架設。都柱豎直站立,重心高,壹有地動,就失去平衡,倒入八道中的壹道。八道中裝有杠桿,叫做牙機。杠桿穿過儀體,連接龍頭上頜。都柱傾入道中以後,推動杠桿,使龍頭上頜擡起,將銅丸吐出,起到報警作用。
推斷:中國歷史博物館陳列的張衡地震儀模型,就是根據王振鐸的設計復原的。但是,也有學者提出不同意見。中國科學技術大學李誌超就曾對倒立擺結構提出過異議,他以全新的視角,提出了自己對候風地動儀的理解(參見李誌超,《天人古義》,河南教育出版社,1995年版)。
中國湖南省南縣職業中專學校教師黃佑軍在教研教改中進行了“教學中的科研”嘗試,對慣性擺結構提出不同意見,他依據古代地聽技術,提出了自己對張衡地動儀的詮釋。