张衡地动仪“复原”模型汇总(之一)

自十九世纪七十年代起,日本和英国的地震学家开始研究和“复原”张衡地动仪。一百多年来,国内外许多专家学者和热心人士纷起仿效,共提出了不下于四十种版本的“复原”模型方案。现摘录于下,供参考。

1.日本服部一三(Ichisabu Fukube,1851-1929,地震专家)1875年设想的地动仪外形如下: 

2.英国米而恩(John Milne, 1850-1913, 英国地震学家),1883年设计的悬垂摆地动仪, 其上方的突起用于悬挂摆锤,以加大摆长,还在建筑物内做过大量悬摆试验。曾用英文向世界介绍张衡地动仪,认为采用了悬摆结构。但再版时删去相关内容。

3.吕彦直(1894-1929,中国著名建筑师),1917年提出了米尔恩悬垂摆方案的改进版。

4.王振铎(1912-1992,历史博物馆研究员)1936年提出悬垂摆方案,如下图所示。  该复原器外形看起来更像一个瓶,“瓶”外不见全龙,只有龙头。王振铎在以后的文章中否定了这版地动仪,并称是“初步的尝试”,且存在“严重错误”,“主要是因袭了米伦悬摆的推断,对倒摆认识不足,故复原成了复合悬摆”。

5.日本萩原尊礼(T.Hagawala,1908-1999,地震专家):直立杆方案,1937年研制,尝试复制地动仪的内部构造,并以“近代的无定向倒摆”原理解释仪器测震的原因。主要参数为:直径Φ3㎜,高度170㎜.

6.日本今村明恒(A.Imamura,1870-1947,地震专家):1939年研制的直立杆方案,是在萩原尊礼方案试验两年后,他进行的改进设计。主要参数为:直径Φ3㎜,高度124㎜.

这两款日本专家设计的地动仪主要对内部构造进行了探索,外观并未严格按照史料中记载来制作。尤其是今村明恒的设计,基本没有一般人想象的地动仪外观。

7. 王振铎(1912-1992,历史博物馆研究员):1951年参照萩原尊礼模型设计了直立杆模型,即人们印象中的传统模型。写进了教科书,印上了邮票。其外形和内部构造如下图。因当时仅供展览用,还不是正式仪器,所以无感测地震的功能。

8.博尔特(Bruce A.Bolt , 1930- 美国地震学家,院士):1978年设计的地动仪,是对九十多年前(1883年)米尔恩悬垂摆模型的改进,也是四十多年前王振铎悬垂摆方案的再版。

9.李善邦(1902-1980,中国地震学家),1979年提出了悬吊铜柱(都柱)方案,结构简单,外壳为龙首。

10. 荷兰学者史利史维克(Sleeswyk)和美国学者西维恩(N.Sivin)于1983年提出,把都柱固定于地面,上方有个支点以支撑外壳,外壳摇晃构成悬垂摆。提出了二级谐振摆放大的思路。都柱顶部有铜球地震时可滚落。

(待续)

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