测震看张衡 - 中国地震信息网.PDF

一、什么是地震 一、什么是地震 地震是一种灾害性自然现象， 人类试图通过地震预报和抗震设防 来减轻地震灾害。在地震预报短期 内还不能彻底解决的情况下，公众 需要掌握一些地震基本知识。本章 试图通过对11 条地震谚语的解读， 使读者对于什么是地震有个最基本 的了解。 1. 抗震找鲁班，测震看张衡 谈起地震，自离不开张衡。张 衡是中国东汉时代的伟大科学家， 公元 132 年发明了人类的第一架地 震仪器——地动仪。仪器全部由青 铜铸造，直径约2 米，高3 米左 图1-1 复原研究所依据的史料记载可见于 右，8 个龙首各含一个铜丸，地震的 8 份历史文献，共有254 个字 时候有 1 个铜丸会掉落到蟾蜍的口 中，听到声响后，人们不仅能知道 地震了，还可以按照铜丸掉落的正 负方向判断出地震的大体方位。地 001 谚语　 道理 ——地震必读 小 大 动仪安置在京师洛阳的灵台，曾经成功地测到134 年的陇西地震，相距约600 公里。张衡地动仪失传于东汉末，《续汉书》、《后汉纪》、《后汉书》和 《鼎录》 对这项伟大发明做了仔细记载，目前整理出来的文字共254 个字 （图1-1 ）。 地动仪是一种古代的验震器，用以检验地震的发生，后人根据史料的记载 进行了大量的复原研究。必威体育精装版的研究揭示，地动仪的内部有一个悬挂着的沉重 柱体 （史书中称为 “都柱”），具有只反应地面的水平运动、不怕非地震干扰的 （a ） （b ） 图1-2 新完成的张衡地动仪科学复原模型 （a ）外部造型形似汉代酒尊，蟾蜍是器足；（b ）内部结构含有柱、关、道、机、丸五部分，悬垂摆工作 原理 002 一、什么是地震 特殊本领。因为非地震的干扰运动，比如人走车行、碎石爆炸产生的波动都是 以地面的垂直向颠动、颤抖为主的，悬挂物不会出现任何反应。而地震波却是 以地面的水平向晃动、摇荡为主的，悬挂的柱体会因为惯性而继续维系静止状 态，于是都柱会同地动仪的底部框架之间出现相对的位移量，这个量自然是非 常微小的。地动仪的巧妙处在于：都柱下方的尖锥上置有一小关球，它被都柱 牢牢地控制在原位，一旦都柱和底盘出现相对位移，小关球就被释放出来，随 即触发了杠杆机关，导致龙首吐丸，验证了地震的发生。图1-2 是中国地震 局和国家文物局的专家们新完成的地动仪科学复原模型，内部结构有柱、关、 道、机、丸五部分，悬垂摆工作原理，触发仪器工作的震相是地震表面波 （瑞 利波），共振起到放大作用，新模型更符合史料和汉代历史特征，深化了认识。 相对之下，西方的第一台测震仪器是法国人于1703 年发明的水银验震器，利 用了液面晃动的原理，同张衡地动仪一样都是为了检验地震的发生，既不能确 定震中，也不能预报地震。在人们的日常生活中，也可以观察吊灯等悬挂物和 水面等液体表面的摇晃来判断地震的发生，它们都是天然验震器—— “不是地 震我不动，只有地震我才晃”。 张衡地动仪的发明开启了人类研究地震的新纪元，后人根据验震器 （Seismoscope ）的原理发明了地震仪 （Seismograph ），地震仪可以记录到地面 波动的整个过程，其中检波器的核心技术就是利用了摆的惯性。19 世纪末诞生 的现代地震学。利用遍及世界的地震台网，可以对任何一处的地震测定出发生 的位置、大小和时间。 中国古代人民在抗震设防上也积累了宝贵经验，木架房屋采用的卯榫结构 是其一。木材的使用不仅降低了房屋的自重，增强了弹性，更通过卯榫结构使 房屋变成一个牢固的整体，可以抗御地震的袭击，后人自然要赞美鲁班的千秋