世界上第一台,测定地震方向的仪器是哪个人发明的?
最早的地震仪其实是我国在约2000年前的汉代由张衡发明的。
张衡创造的地震仪称为“候风地动仪”,放在当时首都洛阳的灵台天文台中。
据《张衡传》记载,地震仪用青铜铸造,形似汉代的酒樽,下有圈足,上有隆起的圆盖,是一台直径约合1.94米、体高2.72米的庞然大物。
地震仪中央立一根铜柱,张衡称之为“都柱”。围绕都柱有八条滑道,称为“八道”,都柱倾倒则落入道中。八道中装有八组可以受都柱推动的杠杆,称之为 “牙机”或“施关发机”。
“都柱”是地震仪中最关键的部件。都柱之名,出于汉代建筑法式,原指宫室中心所立的柱子,晚至唐代武则天统治时期,按礼制所建大殿仍然采用都柱的技法。从地震仪中都柱的命名,推想张衡的设计,可能是从地震时房柱倾斜、物体晃动翻倒的情况受到了启发。
都柱是近代地震仪中倒立式震摆的祖型,与倒立式震摆的原理相符合。至于近代仪器中的震摆一词,应该是来源于时钟的挂摆。地震发生时,假设震中离仪器所在较远,由于体波在地球内部传播的地震波的纵波振动方向与波的传播方向一致的地震波传播速度快,仪体首先接受的是纵波运动。
地震仪外面上部有八条龙形铸件固定在八个方向。八组杠杆穿过仪体,连接龙头上领。龙口各含铜丸一个。龙头下方放置八个向上张口的铜蛙。张衡地震仪就是由这些内外上下的部件组成的。
《张衡传》举出的实例说有一次一龙吐丸,洛阳的士大夫没有觉察到地有震动,都怪张衡制造的地震仪不足征信。几天后释马邮传到达,报告陇西发生了地震,大家才信服了仪器的精妙。此段记事,说明仪器测震精度很高。我们从都柱型震摆的特征分析,柱脚直径越小,感受地震的灵敏度越高,而平时柱身维持稳定也越难,都柱的灵敏度不应超越它自身的稳定性所许可的限度。
张衡将这台地震仪命名为“候风地动仪”。所谓“候风”,即是“候气”。古代人们还不能认识地震是由于地壳中岩层的运动,而认为是地“气”所引起。实际上古代所谓“气”,指的是一种积聚的能量,候风地动仪也就是测候地动能量的仪器。张衡从“气”上认识地震,在当时是代表了可贵的朴素唯物主义的认识路线。
因为张衡发明的地震仪,让中国成为世界上最早发明地展仪器的国家,也是最早作出丰富的地震记录的国家。
候风地动仪是全世界第一架测试地震灾害的仪器设备。我国东汉时期的生物学家张衡创造发明于汉顺帝阳嘉年间(公年132年),《后汉书·张衡传》详尽记述了张衡的这一创造发明。
候风地动仪用精铜制做而成,员径八尺,汉八尺折合现如今之一米八-九的模样,其外观设计像一个酒樽。地动仪里边有精致的构造,关键为正中间的都柱和它周边的八套牙机设备。候风设备候风摆的周边与8组牙机机械设备设备之一部关互相挨近。这里为基座上的管沟,叫八道。
原理是侯风摆健身运动到关的部位开启牙机。便是记述的“施关发机”施读音易四声。再机发吐丸。在樽的外边相对应地设定8个龙首,嘴含小铜丸,每一个领头下边都是有一只癞蛤蟆张嘴往上。如果有地震灾害被检验,都柱以内侯风摆则轻度晃动,此就可以开启牙机。
使相对应的龙口伸开,小铜珠即掉入癞蛤蟆嘴中,从而便可了解地震灾害产生的时间和方位。牙机的开启要求小到能够在地震数据第一时间运行,称之为合契若神。
牙机是由一对杆杠组成。水准杆杠承担龙口开闭,站立的承担牙机开启。因为牙机立柱和侯风摆的位置关系,由关联接。关便是牙机立柱的一部分。关心道内水准状,基本上挨到侯风摆以上,间距之近不上一毫米。它是候风地动仪得到取得成功的重要。
除此之外,张衡还设计方案了一套机械设备意见反馈设备,叫“巧制”。这套设计方案运用意见反馈的方法,阻拦了候风构件的持续晃动。巧制设计方案比西方国家发生机械设备意见反馈设计方案早好多年。
拓展材料实际做法和原理是:在选中的部位深埋进地一根柱子,像远古传说大家建房子时的草房的管理中心柱,这一柱头用于磁感应来源于地质构造的地震数据。为了更好地防止路面自然环境对“都柱”的危害。
在适度的深层把柱周边挖空,或是先掘土井,随后将柱子埋进夯实,间距路面非常间距使圆柱体与井筒分离出来,防止来源于路面危害对“都柱”的影响。柱顶收拢为一个有球面或中空管的顶部。
顶部球面或中空管上置一铜球,铜球直径和顶部球面或中空管直径能够依据敏感度必须 制订,这就摆脱了“倒立杆”制做中摩擦阻力的难点。都柱顶部置放铜球,宛如国旗杆顶部的装饰设计球体。
在“都柱”逐渐收拢处,按东、南、西、北、东南方、大西北、西北、东北地区八个方位外伸八条路轨。当埋进地底的“都柱”感受到地震数据在地质构造中散播时,会使都柱造成相对应的偏移。
都柱承受力偏移,坐落于都柱顶部的铜球管理中心偏移重心点,向能量来源于反过来方位掉下来,都柱四旁八条伸到不一样方位的路轨之一承揽并引导向相对应方向,打动龙口行政机关,龙口含有铜珠吐出来,进而判断地震灾害来源于方位。