如果将地动仪放在北京博物馆,测量汶川地区发生的地震,内部铜柱倒向哪个方位?

西北

你好
据学者们考证，张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。 关于地动仪的结构，目前流行的有两个版本：王振铎模型（1951年），即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体，控制龙口的机关在“都柱”周围。这一种模型最近已被基本否定。另一种模型由地震局冯锐（2005年）提出，即“都柱”是悬垂摆，摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处（即《后汉书·张衡传》中所说的“关”），地震时，“都柱”拨动小球，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开。另外，冯锐模型还把蛤蟆由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚。该模型经模拟测试，结果与历史记载吻合。 那么，地动仪的内部结构究竟什么样子呢？有不少学者对此作过探讨。早在南北朝时，北齐信都芳撰《器准》，隋初临孝恭作《地动铜仪经》，都对之有所记述，并传有它的图式和制作方法。可惜的是唐代以后，二书均失传。今人的研究则以王振铎之说影响最大。王振铎根据前人的猜测，讨论了地动仪内部可能有的各种结构，最后推断都柱的工作原理与近代地震仪中倒立式震摆相仿。具体说来，都柱就是倒立于仪体中央的一根铜柱，八道围绕都柱架设。都柱竖直站立，重心高，一有地动，就失去平衡，倒入八道中的一道。八道中装有杠杆，叫做牙机。杠杆穿过仪体，连接龙头上颌。都柱倾入道中以后，推动杠杆，使龙头上颌抬起，将铜丸吐出，起到报警作用。 米尔恩对张衡地动仪和现代地震仪的研究
地动仪用精铜制成，圆经八尺，合盖隆起，形似酒樽。表面作金黄色，上部铸有八条金龙，分别伏在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方向。龙倒伏，龙首向下，龙嘴各衔一颗小铜球，与地上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央，立一根铜柱，上粗下细。铜柱周围有八根横杆，称为“八道”，各与一龙头相连。铜柱是震摆装置，八道用来控制和传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时，铜柱就倒向发生地震的方向，推动同一方向的横杆和龙头，使龙嘴张开，铜球下落到蟾蜍嘴中，并发出响声，以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方向。 一颗珠子放在平台上，如果将哪方稍微往下一按，珠于就向哪方滚动。又如我们点亮一支蜡烛，将它放在一张不平的桌子上，它总会向低的一方倒。地动仪就是根据这些简单的原理设计的。地动可以传到很远的地方，只不过太远了人就感觉不到了，但地动仪能准确地测到。但是中国科学家认定地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”，即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来验震的，而非当今历史教科书所说的在仪器底部简单地竖立一根张衡地动仪的内部结构原理，史书上的记载非常简略，使人无法详知，这是很令人遗憾的。在张衡以后，我国历史上有几位科学家对于地动仪有过专门的研究。例如南北朝时的河间（今河北省河间县）人信都芳曾经把浑天、欹器、地动、铜乌、漏刻、候风等机巧仪器的构造，用图画绘写出来，并且加以数学的演算和文字的说明，并把这些资料编成一部名叫《器准》的科技名著；隋朝初年的临孝恭也写过一本《地动铜仪经》的著作，对地动仪的机械原理，作了一些说明。但是这些重要著作，也没有能够留传下来。近代中外科学家做了不少研究工作，提出了一些复原方案。1959年，中国历史博物馆展出了王振铎复原的张衡地动仪模型。但是在准确测定地震方向的问题上，王振铎的模型和《后汉书·张衡传》中的记载仍有出入。

张衡地动仪的内部机械的具体构造，虽然早已失传了，可是近年来我国的科学技术工作者，凭借他们所掌握的现代科学知识，依据《后汉书·张衡传》的有关记载，参照考古资料，经过多方面的探索，终于考证推论出1800多年前张衡制造的地动仪的机构原理，并且设计了这座仪器的想象图。

《后汉书·张衡传》中所载地动仪“中有都柱，傍行八道，施关发机”，这是地动仪的主要结构。根据许多学者的反复研究，张衡地动仪的基本构造符合物理学的原理，它同近代地震仪一样，是利用物体力学的惯性来拾取大地震动波，从而进行远距离测量的。这个原理到现在也仍然在沿用。王振铎先生比较正确地推断出这座仪器是由两部分组成：一部分是竖立在仪器樽形部位中央的一根很重的铜柱，铜柱底尖、上大，相当于表达惯性运动的摆，张衡叫它作“都柱”；另一部分是设在“都柱”周围和仪器主体相接联的八个方向的八组杠杆机械（即在都柱四周围连接八根杆子，杆子按四面八方伸出），直接和八个龙头相衔接）。这八根杆子就是《后汉书·张衡传》中的“傍行八道”，也就是今天机械学上所说的“曲横杆”。这两部分都设置在一座密闭的铜体仪中央。但因为“都柱”上粗下细，重心高，支面小，象个倒立的不倒翁，这样便极易受震动——即令是微弱的震动——而倾倒。遇到地震时仪体随之震动，只有“都柱”由于本身的惯性而和仪体发生相对的位移，失去平衡而倾斜，推开一组杠杆，使这组杠杆和仪体外部相联的龙嘴张开，吐出铜球，掉在下面的蟾蜍口中，通过击落的声响和铜球掉落的方向，来报告地震和记录地震的方向。

张衡设计的地动仪，也是他的唯物主义自然学说的形象体现。地动仪的仪体似卵形，直径和浑象同样大，象征浑天说的天。立有都柱的仪器平底，表示大地，在天之内。仪体上雕刻的山、龟、鸟、兽象征山峦和青龙、白虎、云雀、玄武二十八宿。乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑等八卦篆文表示八方之气。八龙在上象征阳，蟾蜍在下象征阴，构成阴阳、上下、动静的辩证关系。都柱居于顶天立地的地位，是按照古代“天柱”的说法作的布局。而其中的机关自然是采用了杠杆结构。

张衡的这一卓越发明，不仅体现了科学家的智慧和创造精神，而且也反映了我国东汉时期的先进科学文化水平，这是令我们感到无比骄傲的。

除了地动仪外，张衡还创造了另一个气象学上的仪器，这就是候风仪。以前许多人以为“候风仪”和“地动仪”是同一种仪器，据最近科学家的研究，这种认为是错误的。《后汉书·张衡传》里“阳嘉元年，复造候风、地动仪”这句话，是说张衡在当年同时创造了候风仪和地动仪两个仪器。不过《后汉书·张衡传》中没有记载候风仪的构造。现在我们把有关候风仪的情况介绍一下。

竺可祯先生在《中国过去气象学上的成就》一文里写道：“在气象仪器方面，雨量器和风信器都是中国人的发明，算年代要比西洋早得多。《后汉书·张衡传》：‘阳嘉元年，复造候风、地动仪。’《后汉书》单说到地动仪的结构，没有一个字提到候风仪是如何样子的，因此有人疑心以为候风、地动仪是一件仪器，其实不然。《三辅黄图》是后汉或魏晋人所著的。书中说：“长安宫南有灵台，高15仞，上有浑仪，张衡所制；又有相风铜乌，遇风乃动。’明明是说相风铜乌是另一种仪器，其制法在《汉书》上虽然说得不详细，但是根据《观象玩占》书里所说的：“凡俟风必于高平远畅之地。立5丈竿，于竿者作盘，上作三足乌，两足连上外立，一足系下内转，风来则转，回首向之，乌口衔花，花施则占之。’即可以知道张衡的候风铜乌和西洋屋顶上的候风鸡是相类似的。西洋的候风鸡到12世纪的时候始见之于载籍，要比张衡候风铜乌的记载迟到1000年。”

除竺可祯先生的论证之外，另外还有三项有关候风仪的资料。（一）、《后汉书·百官志》中注载太史令的属官有灵台特诏42人，其中有3人是专管“候风”这一项职务的。因此可知制造候风仪，观测气象，是张衡做太史令时职务范围以内的事情；（二）、《西京杂记》中载皇帝仪仗队里有“相风乌车”一项。依此我们可以推知“相风乌”这种仪器，不仅安置在灵台上，同时也可以装置在车辆上面。候风仪的发明可能是在张衡之前，张衡制造的候风仪虽然有所改进，但已不是特别突出的新发明，因而史籍也就不详细记叙了；（三）、北魏时信都芳所著《器准》一书，把地动、候风、铜乌并列做三项；隋代临孝恭所著的《地动铜仪经》，不带“候风”二字。因此，我们一方面可以推想铜乌和候风这两个器物的构造可能是不完全相同的；另一方面，也可以认为地动仪和候风仪是两种完全不同的仪器。

张衡在创造地动仪以外，制造了候风仪，是可以肯定的。通过这些论证，也可以窥见我国两汉时代在气象仪器上的创造和应用方面的部分情况；同时又证明张衡对职务认真负责，并能在科学研究上结合实际，善于学习前人的科学经验而有所创新改进，是我国科学史上的伟大先驱者。直立杆。

18896861049：张衡发明地动仪 100字
宿萍砌 ：答：布置汉代展厅需要展示张衡的地动仪,当时最权威的模型陈列在原中国历史博物馆里,它是王振铎先生于1951年设计的,这台卵状体上含有8条飞龙的模型,已成为地动仪的“标准形象”。河南博物院请苏州天文仪器研究所按王振铎的模型重新复制了一个木制模型,并提出“能否让地动仪动起来”,得到的回答是:不可能,即使是中国历史博物馆...

18896861049：古代张衡发明创造的地动仪是怎么回事?
宿萍砌 ：答：但是中国科学家认定地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”,即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来验震的,而非当今历史教科书所说的在仪器底部简单地竖立一根直立杆。 编辑本段结构模型 地动仪王振铎的推断得到了广泛赞同。中国历史博物馆陈列的张衡地震仪模型,就是根据王振铎的设计复原的。但是,也有学者提出不同意见。中...

18896861049：张衡的地动仪在哪里
宿萍砌 ：答：一定要让地动仪模型“动”起来 1998年,河南博物院新馆建设过程中,田凯负责主持《河南古代文化之光》陈列.布置汉代展厅需要展示张衡的地动仪,当时最权威的模型陈列在原中国历史博物馆里,它是王振铎先生于1951年设计的,这台卵状体上含有8条飞龙的模型,已成为地动仪的“标准形象”. 河南博物院请苏州天文...

18896861049：在一千八百多年前,创造地动仪的是谁
宿萍砌 ：答：据《张衡传》所记洛阳人没有震感的情况来分析,地动仪可以测出的最低地震裂度是3度左右(按我国12度地震烈度表计),在1800多年前的技术条件下,这可以说是一项非常伟大的成就。张衡的地动仪创造成功了,历史上出现了第一架记录地震的科学仪器。在国外,过了一千多年,直到公元13世纪,古波斯才有类似仪器在马拉哈天文台...

18896861049：...如果我们把张衡的地动仪放在北京故宫博物院内,青海若发生地震,哪 ...
宿萍砌 ：答：从震源垂直向上到地表的地方叫震中。从震中到震源的距离叫震源深度。震源浓度小于70公里的地震为浅源地震，在70-300公里之间的地震为中源地震，超过300公里的地震为深源地震。震源深度最深的地震是1963年发生印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震，震源深度786公里。对于同样大小的地震，由于震源深度...

18896861049：张衡发明地动仪的故事
宿萍砌 ：答：张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献,发明了浑天仪、地动仪,是东汉中期浑天说的代表人物之一。被后人誉为“木圣”(科圣),由于他的贡献突出,联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。后人为纪念张衡在南阳建设有张衡博物馆。 少年张衡...

18896861049：急急急!!!急求一篇以“地动仪 张衡”为主题的说明文!!作文!!
宿萍砌 ：答：都柱倾入道中以后,推动杠杆,使龙头上颌抬起,将铜丸吐出,起到报警作用。(图左) 王振铎的推断得到了广泛赞同。中国历史博物馆陈列的张衡地震仪模型,就是根据王振铎的设计复原的。但是,也有学者提出不同意见。中国科学技术大学李志超就曾对倒立摆结构提出过异议,他以全新的视角,提出了自己对候风地动仪的理解(参见...

18896861049：张衡地动仪原理
宿萍砌 ：答：利用了力学上的惯性原理。示例：“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。地动仪有八个方位，每个方位上均有口含龙珠的龙头，在每条龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中，由此便可测出发生地震的方向。地动仪无法记录发震时刻，更无法记录震级。因此，...

18896861049：张衡发明的地动仪有什么作用?
宿萍砌 ：答：任何一方如有地震发生，便可测出发生地震的方向。地动仪是中国东汉科学家张衡创造的传世杰作。张衡所处的东汉时代，地震比较频繁。张衡对地震有不少亲身体验，为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪，这也是世界上的第一架地动仪。地动仪有八个方位，每个方位上...

18896861049：张衡发明了地动仪,这个东西真能预测地震吗?
宿萍砌 ：答：由于各种条件限制，王振铎重制地动仪的计划进展并不顺利，直到1951年他担任了文化部文物局博物馆处处长后，在相关单位的支持下，王振铎重制版的张衡地动仪才正式面世。现代大部分人都知道，预测地震是一件难度极高的事情，哪怕能提前几秒测出，那都是非常了不起的成绩。然而张衡地动仪却能在近两千年前就...