人類第一臺驗震器??東漢張衡發(fā)明的地動儀當時放在洛陽，曾觀測到隴西地震，時人“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。 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原模型。 目前，這項課題取得重大進展，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院、國家博物館、中國地震局等單位的地震學和考古學專家的肯定。專家們認為：這臺復原地動儀首次把概念模型還原成了科學儀器，使之真正有了驗震功能。 驗收 地動儀復原模型把概念模型復原成了科學儀器 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、考古學、機械工程學等相關(guān)學科的專家組成的驗收委員會，開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復原模型(1/3小樣)。 當日下午，驗收組的7位專家經(jīng)過激烈討論，最終認為：新模型首次把概念模型復原成了具有驗震功能的科學儀器，邁出了復原研究的歷史性一步。這個驗收意見意味著，新復原的地動儀通過了階段性成果驗收，后續(xù)工作只需對某些技術(shù)細節(jié)做進一步優(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：“我們不僅在復原一件儀器，也在找尋1000多年前那位偉大科學家‘求實疾虛’的科學精神……” 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，田凱負責主持《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，當時最權(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)計的，這臺卵狀體上含有8條飛龍的模型，已成為地動儀的“標準形象”。 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制了一個木制模型，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裝置，讓它動起來。 “我們展出的是科學儀器不是玩具，這樣做是對觀眾的欺騙。所以當時只能造一個不能動的模型，但這個情結(jié)在我心里一直存留了好多年?！碧飫P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，共同復原張衡地動儀。 解謎 找到“垂懸擺原理” 該課題的負責人是中國地震臺網(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，深入研究證實，地動儀應該是“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)代西方學者認為張衡地動儀之所以失傳，是因為它沒有達到科學的要求，它不是個科學的東西。馮銳說：“看到這些嚴厲的批評以后，我們才感到問題的嚴重性?！? 歷時1年多，課題組最終確認了地動儀的工作原理應該是“懸垂擺原理”，而不是“直立桿原理”。 評價 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個字。早期的復原工作都是據(jù)此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴大到《續(xù)漢書》、《后漢紀》等古代文獻，但相關(guān)文獻的總字數(shù)也不過231個。這些資料，使他們復原的史料根據(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，然后把數(shù)據(jù)輸入計算機，再控制特殊的振動臺完成洛陽地面震動過程的復現(xiàn)，用這種運動信號對振動臺上的復原模型進行檢驗和改進。 驗收組的專家們認為：新模型對4次實際地震事件已經(jīng)實現(xiàn)了良好的驗震反應，邁出了從概念模型到科學儀器的關(guān)鍵性一步，研究工作突破了古代科學儀器復原的傳統(tǒng)模式，是一次重大的跨越。 驗收會結(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)，各國科學家都在嘗試復原，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，這臺復原模型符合史料記載，符合張衡的基本思想……這臺地動儀復原模型代表了現(xiàn)代人的認識，它在現(xiàn)階段是最好的?！?