Den första kinesiska seismografen uppfanns för 2 000 år sedan

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

År 132 e. Kr. i Kina introducerade uppfinnaren Zhang Heng det första seismoskopet som tros vara kapabelt att förutsäga jordbävningar med precisionen av moderna instrument.

Historiska dokument innehåller en korrekt beskrivning av dess utseende och hur det fungerade, men den exakta inre strukturen förblir fortfarande ett mysterium. Forskare har upprepade gånger försökt skapa en modell av ett sådant seismoskop och lagt fram olika teorier om principen för dess funktion.

Den vanligaste av dem säger att en pendel inuti en kopparglödlampa sätts i rörelse under skakningar, även om jordbävningens epicentrum är hundratals kilometer bort. I sin tur slog pendeln mot ett system av spakar, med hjälp av vilket munnen på en av de åtta drakarna som fanns utanför öppnades.

I munnen på varje djur låg en bronskula, som föll ner i en järnpadda, samtidigt som det ringde högt. Historiska essäer säger att ljudet som producerades var så högt att det kunde väcka alla invånare i det kejserliga hovet.

Draken, vars mun öppnades, angav i vilken riktning jordbävningen inträffade. Vart och ett av de åtta djuren tillhörde en av riktningarna: öst, väst, nord, syd, nordost, nordväst, sydost respektive sydväst.

Uppfinningen möttes till en början med skepsis, trots att Zhang redan vid den tiden var en berömd vetenskapsman, som av det kejserliga hovet utsågs till posten som chefsastronom. Men runt 138 e. Kr. slog bronsbollen det första larmet, vilket tydde på att jordbävningen hade inträffat väster om huvudstaden Luoyang.

Signalen ignorerades eftersom ingen i staden kände tecken på en jordbävning. Några dagar senare anlände en budbärare från Luoyang med nyheten om allvarlig förstörelse: staden, som ligger på ett avstånd av 300 km, låg i ruiner som ett resultat av en naturkatastrof.

En forskare från Institute of Geophysics i Kina fastställde att den första jordbävningen som upptäcktes av ett sådant seismoskop inträffade den 13 december 134 och hade en magnitud på 7.

Således skapades enheten för att upptäcka jordbävningar i avlägsna regioner, men den fungerade bara under uppfinnarens liv. Uppenbarligen var enheten i det första seismoskopet så komplex att endast vetenskapsmannen själv kunde hålla den i fungerande skick.

Moderna försök att återskapa en kopia har mött blandad framgång, och alla baserades på användningen av tröghet, en princip som används i moderna seismografer.

1939 skapade en japansk forskare en modell av ett sådant seismoskop, men inte i alla fall föll bollen exakt i riktning mot jordbävningens epicentrum.

Forskare från den kinesiska vetenskapsakademin, Nationalmuseet och den kinesiska seismologiska byrån lyckades skapa en mer exakt rekonstruktion av uppfinningen 2005.

Enligt kinesisk media reagerade enheten exakt på de återgivna vågorna från de fem jordbävningarna som inträffade i Tangshan, Yunnan, Qinghai-Tibetplatån och Vietnam. I jämförelse med moderna instrument visade seismoskopet otrolig noggrannhet, och dess form var densamma som beskrivs i historiska texter.

Men alla är inte benägna att tro på effektiviteten hos det första seismoskopet. Robert Reiterman, verkställande direktör för Universities Consortium for Earthquake Engineering Research, uttryckte skepsis mot precisionen hos den apparat som beskrivs i historiska berättelser.

"Om jordbävningens epicentrum var på nära avstånd, var hela strukturen så stark att bollarna skulle falla ut ur alla drakar samtidigt. På långt avstånd lämnar inte jordens rörelser några tydliga spår för att identifiera från vilken sida vibrationerna kommer. Eftersom till det ögonblick då vibrationerna på jordens yta når seismoskopet inträffar de i olika riktningar, troligen kaotiskt, "skriver han i sin bok" Engineers and Earthquakes: An International History.

Om seismoskopet verkligen fungerade så exakt som det beskrevs i de historiska dokumenten, vilket också antyds av hur moderna kopior fungerar, så är Zhangs geni fortfarande ouppnåeligt.