候风地动仪为什么被踢出教科书?复制品,根本就预测不了地震
只要是读过初中的人,都知道候风地动仪,它被选进初中教材已经几十年了。大家对它耳熟能详,知道它是东汉著名的天文学家张衡所发明的,作用就是用来预测地震。哪个方向有地震发生,对应的龙口中的珠子就会掉下来,落在下方的蟾蜍嘴里。
候风地动仪(复制模型)
但是,在2017年秋季的人教版初中历史七年级上册中,已经没有了张衡和候风地动仪的内容。就是说,张衡和候风地动仪被删除了,被踢出了初中历史教科书。
候风地动仪原理图
于是,各种疑问都来了,张衡是中国古代科学家,候风地动仪非常有名,在中国几乎童叟皆知,甚至传到了日本、亚洲乃至整个世界。在中学历史教材中也存在了半个多世纪,为何要把它删除呢?难道是张衡有问题?还是候风地动仪有问题?
张衡候风地动仪原理
呵呵……答案有点尴尬,也有点出乎意料:教科书里的候风地动仪是建国后的复制品,根本就预测不了地震!换句话说,它是“假”的!一直以来,我们都认为这架地动仪就是张衡所制造的地动仪,而实际上,它是建国后王振铎仿制的。真的张衡地动仪,早已经失传了!就像诸葛亮发明的木牛流马一样,早已失传。根据历史资料,张衡的候风地动仪,只存世不到200年,就在随后朝代更替的战乱中消失不见了,连图纸都没有留下。我们所熟知的这架地动仪,其实是五十年代初由王振铎复制的,尴尬的是,这个地震仪根本就不能预测地震,它就是一个模型。它上面的龙嘴里的珠子,是很难掉落下来的。1988年5月,这台地动仪在访问日本期间,讲解员要用木棒使劲戳,才能让珠子掉下来落在蟾蜍口中。
张衡与候风地动仪(塑像)
就是说,大家都被“欺骗”了很多年,还一直以为它就是张衡制作的候风地动仪呢。甚至还有专家说,用这架地动仪预测地震,还不如在房梁上挂块猪肉!那真的地动仪是什么样的?谁也不知道!毕竟时光已经过去1800年了。但可以肯定的是,张衡的地动仪根本就不是这样的,它预测地震是准确的。候风地动仪中的重要部件——都柱,才是问题的关键!一百多年来,许多中外科学家都苦苦思索候风地动仪的原理,想复制一台,也进行过多次试验,但都没有成功。日本的科学家关野雄干脆说,候风地动仪中有“都柱”一说是假的,所谓的“直立杆”原理也是不存在的。荷兰和美国的两位地震专家也质疑候风地动仪是否存在过,并说王振铎复制的地动仪即使是在理论上也说不通,更别说是实践了。
地动仪复原模型
李约瑟是个英国学者,他是张衡的粉丝,他坚信王振铎复制的地动仪与史书中记载的完全不同,张衡的候风地动仪是存在的,且是能准确记录地震发生的时间和方位的。李约瑟的说法颇有道理,其实,地动仪就是来记录地震的,不是来预测地震的。因为地震没发生时,事先微弱的征兆,它是测不出来的。
东汉科学家张衡
美国的地震学家博尔特也向“王氏地动仪”开火,他公开表示:“这个地动仪模型简陋粗糙,没啥灵敏度,工作原理也模糊不清。它对地震的反应,还不如人体来得直接,根据铜丸落下的方向也确定不了震中的位置。”而我国的地震学奠基人、中科院院士傅承义则更干脆,他对王振铎说:“就是在房梁上吊块猪肉来预测地震,也比你那玩意强。”
模拟的地动仪原理图
多年来,来自国内外的诸多质疑,终于让科学界坐不住了,教育部们的领导们也不能再无视质疑者的声音,毕竟,这台作为宣传地动仪、宣扬中国古代科学文化的候风地动仪,并不是真的候风地动仪,它就是台仿制品。它确实是预测不了地震,甚至连记录地震的功能都没有,再说句难听话,即便是“王氏地动仪”的脚下发生地震,它口中的铜丸也掉不下来。于是,教育部门决定,从2017年秋季开始,删除初中历史教科书中有关候风地动仪的章节。
中科院教授冯锐
那么,1800多年前,张衡的候风地动仪到底管用不管用呢?史书上记载,它曾准确预测过一次地震,但可惜的是,它没有流传下来,消失在历史的长河中。它的制作原理,直到现在科学家也没完全搞明白。地动仪究竟能起多大作用,是众说纷纭,各持己见。退一步讲,即便是候风地动仪确实能预测地震,但都是马后炮了,那地震都发生了,你再预测出来有什么用啊!用现在的观点看,候风地动仪是记录地震,但古代信息传递迟缓,又没有电报电话,远方发生地震,至少要好几天才能传到中都洛阳,而地震发生所产生的地震波传给候风地动仪,龙嘴里的珠子掉落在蟾蜍嘴里,这也算是预测,比如陇西发生地震,当时的京城并不知道,起码要几天后,陇西有人到达京城告知,大家才能知道陇西在几天前发生地震了,而地震发生的当天,候风地动仪就准确预测到西方发生地震了,因此,从这个意义上来说,候风地动仪确实能够预测地震。
地动仪工作原理图
问题是,我们直到现在也没完全弄懂张衡候风地动仪的制作原理,它的“都柱”的设计也没搞明白,而教科书里的地动仪,是王振铎根据历史资料凭借自己的想象制作出来的模型,它采用的“直立杆”原理与张衡的地动仪有本质上的不同。所以说,“王氏地动仪”不代表“张衡地动仪”,教科书里删除的,是王氏地动仪。王氏地动仪很难说是复原的张衡地动仪,它的内部结构不合理,没有科学理论支撑,龙嘴里的铜丸,根本就掉不下来,更无法检测地震。当然,我们可以这样认为:王氏地动仪是复原的张衡候风地动仪的外形,功能则没有复原。
冯锐复原的候风地动仪模型
王氏地动仪受到质疑并被移出教科书,冯锐“功不可没”。冯锐是中国科学院研究生院的教授,他从2002年开始,就发现王氏地动仪有原理上的根本性错误,他决心复原真正的张衡候风地动仪。2004年,张衡地动仪科学复原课题组成立,冯锐任组长,由他主持张衡候风地动仪的复原工作。课题组与国家博物馆、河南省博物馆、北京机械工业自动化研究所、清华大学美术学院等单位合作,翻阅了大量的古代文献古籍,运用悬垂摆原理,历时一年终于成功完成复原工作。2005年4月,冯氏地动仪通过专家组验收委员会的鉴定。这个验收委员会由地震学、考古学、机械工程学等专家组成,相当权威。经过试验,这台复原的候风地动仪,能够检测地震,符合《后汉书.张衡传》中有关候风地动仪的所有条件。