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[闲话] 张衡地动仪文献及复原

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发表于 2018-10-12 20:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

因为不是写论文,以下文字未经核对,暂以百度百科“地动仪”引文为准。

【1】司马彪(?--306年)《续汉书》(李昉《太平御览·工艺部》):
张衡性精微,有巧艺。作地动仪,以精铜铸其器,圆径八尺,形似倾樽;其盖穹隆,饰以篆文;外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍承之。其牙发机,皆隐在樽中,周密无际,如一体焉。地动机发,龙即吐丸,蟾蜍张口受丸,声乃振扬。司者觉知,即省龙机,其馀七首不发,则知地震所从起来也。合契若神,观之莫不服其奇丽。自古所来,未尝有也。


【2】袁宏(328年-376年)《后汉纪·顺帝纪》:
衡作地动仪,以铜为器,圆径八尺,形似酒樽,合盖充隆,饰以山龟鸟兽。樽中有都柱,傍行八道,施关发机;外有八方兆龙,首衔铜丸,蟾蜍承之。其牙机巧制,皆隐樽中,张讫,覆之以盖,周密无际,若一体焉。地动摇樽,所从来龙机发则吐丸,蟾蜍张口受之。丸声震扬,伺音觉知,即有龙机,其余七首不发,则知地震所起从来也。合契若神,自此之后,地动史官注记,记所从方起。来观之者,莫不服其奇。

【3】范晔(398年-445年) 《后汉书·张衡列传》:
阳嘉元年,复造候风地动仪。以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。

==============

相同点:
1、材料:铜;
2、尺寸:圆径八尺;
3、八龙吐丸,蟾蜍接承;
4、机关隐藏在樽中,不可见;
5、只有一丸掉落,其余七丸不落;

不同点:
1、名称:【1】【2】地动仪,【3】候风地动仪;
2、年代:【1】【2】无,【3】阳嘉元年;
3、主要构件:中有都柱,【1】无,【2】【3】有;
4、验证:【1】【2】只说合契若神,【3】则言陇西地震。
5、史官根据地动仪记载地震,【1】无记载,【2】【3】有记载。

总结:
年代从早到晚顺序为【1】【2】【3】;年代越晚,记载越详细。
而唯一可以称得上是“机械内部结构描述”的“中有都柱”,在最早的记载《续汉书》中没有。这恰恰是现代复原者最重视的一句话。
陇西地震验证,仅出现于最晚的《后汉书》。

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 楼主| 发表于 2018-10-12 20:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 sjzjjxy 于 2018-10-12 20:58 编辑

王振铎复原是立柱式,冯锐复原是悬垂摆式。
一般认为,悬垂摆原理,是现代地震学之父,英国人米尔恩创立。那么,两千年前的张衡,就发明了悬垂摆地动仪吗?

立柱式已经证明是失败的,那么,复原者的思路,就集中在悬垂摆式上。






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  • TA的每日心情

    2018-3-10 05:20
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2018-10-12 20:47 | 显示全部楼层
    “樽中有都柱傍行八道施关发机”才是重點。
    ”,大也。“都柱”,大柱。(穩定儀器,維持重心)。
    “傍行八道”,旁分八個方向的通道。
    施关发机”,安置启动机关。
    事實上,就是在當時這種“候风地动仪”並不難製造,可貴之處在於已經能夠有這種心思(idea),有如哥倫布的蛋,許多人會譏笑說:“那有什麼稀罕!”
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     楼主| 发表于 2018-10-12 20:53 | 显示全部楼层
    cspc 发表于 2018-10-12 20:47
    “樽中有都柱,傍行八道,施关发机”才是重點。
    “都”,大也。“都柱”,大柱。(穩定儀器,維持重心)。
    ...

    冯锐的悬垂摆式,虽然感应准确度优于立柱式,但是,下悬的大锤,很难说是符合“都柱”的描述。没有把悬垂摆叫都柱的。
    我怀疑,王振铎的立柱式,很可能就是张衡的结构,只是这种结构对地震的感应很不准确,但是,在汉代人眼里,这就已经是神物了,并且将其夸大,记载下来。




    点评

    王振铎复原地动仪圖中完全看不出所謂的“都柱”(大柱),只能說是中心支柱,所以該結構令人置疑。“都柱”也不是冯锐的懸柱。  发表于 2018-10-12 21:55
    [发帖际遇]: sjzjjxy 和华佗上山采草药,卖后赚 2 没奈何. 幸运榜 / 衰神榜
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     楼主| 发表于 2018-10-12 22:25 | 显示全部楼层
    cspc 发表于 2018-10-12 20:47
    “樽中有都柱,傍行八道,施关发机”才是重點。
    “都”,大也。“都柱”,大柱。(穩定儀器,維持重心)。
    ...

    说得也对,王振铎的更像是一个“立杆”,而不像是都柱。而冯锐的悬摆,更不能说是柱,作为柱,起码要与“地基”固定在一起,才叫柱,悬着的不能叫柱。

    那么,就得怀疑,这个不见于续汉书的“都柱”,是否为后世不懂机械的文人根据想象添加(或者描述失实)的?

    点评

    覺得他們把“樽中有都柱,傍行八道,施关发机”想得太簡單了,“施关发机”才是重點中之重點。  发表于 2018-10-12 22:47
    [发帖际遇]: sjzjjxy 替贾雨村破案,得谢金 3 没奈何. 幸运榜 / 衰神榜
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     楼主| 发表于 2018-10-12 22:58 | 显示全部楼层
    本帖最后由 sjzjjxy 于 2018-10-12 23:08 编辑

    这就是一个震动放大仪器,中间有一个感应构件,震动从哪个方向来,就触碰哪个方向的机关,吐出球丸。
    中间的感应构件是装置的核心,吐球机关并不是最重要的,有个杠杆机构即可吐出。
    从中国机械发展史看,汉代的机械装置不会太复杂。张衡的贡献不在于机械装置多么复杂,测量多么精确,而在于他首次尝试监测地震方向,这个想法确实是划时代的。
    我觉得地动仪就是一个初级的简单仪器,效能较差,不像史书那么夸大,关键是它的在科学史上的创新意义。
    现代复原者总想复原成一个绝对灵敏的监测仪,我想这是被史书误导了。
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