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地动仪的作用

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 06:45:36 小学作文
地动仪的作用小学作文

篇一:西师版二年级下册《地动仪》教学设计

一、 导入新课

1.同学们,今天老师给你们带来了一张人物头像图,你知道他是谁吗?(出示张衡头像图,学生谈对张衡的了解,教师介绍张衡。)

张衡(78-139),字平子,南阳西鄂(今河南南阳县石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家,为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。

2.今天我们学习的课文中的地动仪就是张衡发明的,请同学们齐读课题。读了课题,你想知道些什么呢?(什么是地动仪?地动仪长什么样子?地动仪有什么作用?)

二、学习课文

1.请同学们带着你想知道的问题,自读课文两遍,在课文中去了解吧。

2.同学们,这些问题你在课文中找到答案了吗?把你读懂的内容说给组内的伙伴听一听,还没有弄懂的问题就在组内提出来向伙伴们请教请教。

3.班上交流

(1)什么是地动仪?(8自然段中:测报地动的仪器)

(2)地动仪长什么样子?(5自然段中:那是一件铜铸的器物……张嘴大蛤蟆。)

出示地动仪图片和描写地动仪样子的句子:

① 齐读句子,找出方位词:

东、南、西、北

②文为了说明地动仪的外形,用了什么修辞手法?(比喻) ③你能用“??像??”说一句话。

④齐读第4自然段。

⑤谁能看着图片给大家介绍一下地动仪的样子呢?

(3)地动仪有什么作用?(6自然段中:地动仪可以测……吐球报信。)

出示地动仪图片和描写地动仪作用的句子:

①齐读句子,

② 同学们,球掉进蛤蟆嘴里了,这是什么意思呢?

4.同学们,张衡发明的地动仪真的有这样的作用吗?你是从哪里知道的?

①根据学生的回答出示课文2、3、7自然段相关内容,引导学生朗读体会。

②同学们,你们看,这就是地震造成的惨状:房屋倒塌,江河横溢,很多人在地震中失去了自己的家园和生命。

③现在你知道张衡为什么要发明地动仪了吗?(是希望免除地震给人们带来的伤害,为人类造福。)

5.同学们,你想对张衡说点什么呢?

6.张衡是我们中国人的骄傲,让我们把对他的敬佩之情融入到课文的朗读中去。齐读课文8自然段。

三、拓展延伸

1、同学们,我们中国是一个文明古国,你还知道我们祖国有哪些伟大的发明吗?

2、教师介绍四大发明。

篇二:张衡地动仪的科学复原与现实意义

张衡地动仪的科学复原与现实意义

作者:柏颖

来源:《今日湖北·下旬刊》2014年第12期

摘 要 作为世界上第一台地震测量仪器,由东汉时期张衡发明的地动仪,一度引起了整个世界的广泛关注,时至今日张衡地动仪的某些科学理论依然被地震技术研究领域所应用。我国自上个世纪五十年代,就开始了张衡地动仪的科学复原工作,形成了复原模型,有效地传播了中华文化,向整个世界证明了中国自然科学技术发展的悠久历史,以及中国在地震技术方面做出的贡献。本文分析了地动仪复原的科学性及其所体现出的现实意义。

关键词 张衡地动仪 科学复原 现实意义

张衡是中国古代著名的发明家,他的一生致力于机械制造方面的研究,成功研制了多项发明,地动仪作为其晚年的机械制造研究成果,从产生之日起就带来了广泛的影响,产生了深远的现实意义。张衡地动仪被后人所复原、研究并发展,极大的支持了中国乃至世界的地震技术研究的发展与进步,对张衡地动仪进行科学复原,回顾并掌握地动仪的发明创造历史,领悟其功能与作用,对于整个世界地震技术发展与科学技术进步具有充分的现实意义。

一、张衡地动仪的科学复原

张衡发明了世界上最早的地震测量仪器—地动仪,这是张衡科学唯物主义价值观的体现,也是其科学智慧的集中展示,要想实现对一个距今数千年的古代仪器设备进行科学的复原,不仅要掌握充分的史料文献,而且也要进行深入的分析、专业的探究与科学的实验,从而深入挖掘史料文字中潜在的技术内容,只有这样才能确保地动仪复原的科学性、合理性。

地动仪的科学复原需要一个长期的历史过程,因为人类的认知需要一个过程,早年时期,由于缺乏健全完善的资料,强有力的工作手段与工具,再加上人类有限的重视程度等等,是早期的复原工作同现代相比具有一定的局限性,人们多数通过观察、猜测与猜想等,利用哲学、宗教等思想来进行简单的描述,其分析缺乏专业性与科学性,其中复原核心在于再现历史原物形状,却缺乏科学的数据计算、实验检验与理论归纳。因此,早期的复原可以被称作:概念模型。

自上个世纪五十年代,我国行业专家拉开了地动仪复原工作序幕,然而,此时的复原模型缺乏实践功能与科学意义,是缺少科学实验证实的宣传性复原模型,曾经引起了国内外的质疑与批评,然而,宣传模型也展示了我国古代的科技成就,为科普研究奠定了基础,随后的地动仪复原也是与这一复原模型不可分的,这一复原为后来的地动仪以及地震技术等的发展奠定了基础,推动了张衡地动仪复原工作的高层次发展。

接下来的复原工作本着“原理科学、结构正确、造型有依据、再现历史”的理念得以展开,其中介绍了科学复原模型需要具备的六大条件,及其在史料、实验等研究方面的突出贡献。 新的复原模型展现的地动仪工作原理为:悬垂摆、内部构造包括五大部分,地动仪的形状应该如同汉朝时期用的酒樽,蟾蜍依然充当器足,其内部构造应该有积极的验震能力,这些复原都与史料记载内容大体一致,是对历史的科学还原。而且这一还原、复原模型得到了现实的检验。

在原有复原模型基础上,人们得出了新的、更具科学意义的复原效果,一些代表性的实体模型也在我国一些地方博物馆中展出,但是,需要注意的是这些模型的结构、设计、造型等依然需要积极的优化、发展与改进。

二、张衡地动仪科学复原的现实意义

1、推动了地动仪复原工作的国际化

我国对张衡地动仪的复原经历了不断变化、发展的过程,经历了不完善到逐步修正、研究的过程,地动仪复原工作正在逐渐走向科学与完善,不仅中国的地动仪复原逐步走向科学,这个世界范围内一些发达国家也开启了地动仪的复原工作,形成了13个以上的复原模型,世界一些先进的发达国家在结合中国史料以及已有的复原工作,研制出了处于自己的复原模型,并各自指出了自身的理论依据与实践价值,是对地动仪科学复原工作的进一步发展。

2、促进地动仪复原走向科学化

我国传统的地动仪复原工作虽然在最初获得了世界性名望,然而,却未曾经受住时间的考验,现代科学技术的发展向最初的复原工作提出了新的质疑,甚至引发了整个世界对于张衡地动仪科学价值的争论,从而引发了我国对于地动仪复原工作的深入思考,并触动了我国学术界对地动仪复原模型的修改与完善,这样才能确保地动仪复原更具科学性。

张衡发明了世界上第一台专门针对地震进行预测、分析与研究的地动仪,并在国内外产生了广泛而深入的影响,所以,张衡与其地动仪在整个地震研究历史可谓发挥着先驱作用,这一技术发明在公元6世纪传入西方,并对近代时期的地震仪研究奠定了思想和理论基础,可以说张衡地动仪及其科学复原产生了全面而深远的现实意义。

对张衡地动仪进行科学复原也就是表现与彰显张衡的民族科学精神、先进思想以及科技成就,通过搜集、分析相关史料,对张衡地动仪进行科学的复原研究,介绍地动仪的具体内外结构特点、工作原理、技术特征、实际功能与作用等等,目的就是为现代地震技术研究提供新思路、新见解、新方向,张衡地动仪具有一定的历史研究价值与科技文化探究意义,因此其科学复原也具有广泛而深入的现实意义。

无论地动仪的科学复原工作发展到哪一步,张衡在地震技术研究的首创精神都是不可否认的,地动仪作为世界上最早的地震预测仪器的地位也是不可撼动的,张衡地动仪技术为现代地震技术的研究与发展提供了理论基础和技术支持,对整个世界地震预测技术的研究与发展发挥了启蒙带动作用,因此,无论是张衡的地动仪还是其科学复原工作都具有广泛而深远的现实意义。

三、总结

张衡地动仪作为一项最早的地震监测技术,对于整个世界的地震研究产生了广泛而深入的影响,其技术首创地位获得了认可,而且对于地动仪的复原与科学发展也带来了深刻而广泛的现实意义,它展示了一个民族的科学研究成果,以及永不懈怠的探索精神。

参考文献:

[1]冯锐.科学,激活了张衡地动仪[J].物理,2009(7).

[2]谢毓寿、蔡美彪主编.中国地震历史资料汇编第一卷[M].王会安,闻黎明编.科学出版社, 2011.

[3]国家地震局兰州地震研究所.陕甘宁青四省(区)强地震目录[M].陕西科学技术出版社, 2012.

[4]李先登.张衡地动仪的外形需要重新复原[J].地震地磁观测与研究,2008(2).

篇三:被制造出来的“地动仪

被制造出来的“地动仪

11月28日,一位叫作“闫涛”的网友发了这样一条微博:“我直到昨天才知道,那个国宝级的张衡地动仪,是上世纪50年代才造出来的,王振铎(考古学家)根据古书描写的196个字,结合英国科学家的地震理论,设计并发明了这个张衡地动仪。由于选进了教材,国人都以为是东汉货色,事实上,那珠子掉不出来”。此事顿时引起许多网友的热议。

记者查阅史料后发现,地震仪诞生于公元132年,几十年后莫名消失,至今无踪,不见于任何出土文物和流传文物中。而直到公元432年,范晔才开始撰写《后汉书》。也就是说,范晔是在没有见到地动仪的原型情况下,时隔300年后,写出地动仪的内外构造的。

■ 否定的开始

通过各种对外宣传,外国地震学家也误认为王氏模型

就是张衡地动仪的原物。从1960年代起,这个地动仪就不断地遭受到地震学界的质疑,这个模型的偏谬和失误在科学实验和理论探索的一步步深入下暴露出来。批评

与否定的声音不但对着地动仪,还直冲东汉张衡而来。

从1969年开始,日、美、荷、奥等国地震学界发表

了一系列的措辞严厉的论文。1972年,日本学者关野雄用计算否定了直立杆原理,接下来,荷兰的斯莱斯维克、美国人赛维于1983年也提出王氏模型不能成立,并从根本上否定了直立杆原理。

在全国上下都沉浸在古代伟大发明的荣耀之中

时,王振铎的老朋友、中国地震学奠基人傅承义院士当面指出了1951年模型的原理性错误。

那是1976年的一天,两位老友聊天的时候谈到了

地动仪,傅承义说了一句,房梁下吊块肉都比你那个模型强。在地震学家的世界里,所有悬挂物都是天然验震器。在张衡生活的年代,人们已经习惯悬挂器物,出土文物中显示出的编磬、编钟、吊锤、纺线锤和吊桶、吊篮,还有吊肉和房檐上悬挂的鲜鱼,都会成为这种天然的验震器。

比这种当面批评更尴尬的是,在出国展览时,由于

没有合理的内部结构,也没有模仿地震的震动台,龙口中的铜丸无法吐下来。一张1988年“张衡地动仪”访问日本奈良时的照片,记录下这样的情景,中方解说在向日本观众讲解地震仪工作状况时,手持一根木棍,木棍捅一下,龙口中的铜丸才会掉到下面青蛙的口中。

■ 重新复原地动仪

2003年,河南博物院决定在官网上张榜招贤,让张

衡的地动仪真正能动,不要再通过人为控制进行“表演”。

于是,科学家团队扩大了,文史界的参与,使得“孤”

证《后汉书》不再孤立。文史学者在比《后汉书》早的《续汉书》,以及《后汉纪》等七部古籍中找到了更多关于张衡地动仪的记载。196个字的记录,变成了238个字。

通过这些文献,科学家算出了张衡地动仪的高度、

悬垂摆长度、震荡频率等。与此同时,课题组调来了陇西地震的历次波形图。通过对波形图的计算,证明张衡的地震仪在公元134年的确测到了陇西的地震。张衡地动仪不再是“传说”和“神话”。

■ 纠偏

复原古代科技模型的几个途径中,文献记载详细并

存有实物的,复原出来最为真实;另一种情况是,只有文献记载,但实物早已失传。而科学家王振铎和冯锐共同面对的,都是没有实物参照的问题。

不同的是,王振铎只能通过文献进行单枪匹马的探

究。而冯锐由于专业优势,在参阅文献的同时还有地震理论及数理计算来帮助他寻找真相。加上后来成立的课题组,使得冯锐的复原工作进行得更为合乎科学逻辑。

冯锐复原的地动仪于2009年9月初小学开学不久,

安装在北京市重点学校史家小学,这家学校的校长黄守圣说,在考试的时候,会要求学生今天按照正确的答案

回答,而非教材上要求的那样。

此时,全国中小学教材在讲到地动仪时还是几十年

一贯的倒放一根“直立杆”理论。而冯锐已经多次与人民教育出版社沟通,最初得到的答复是需要地震局的证明文件,但当看到最新修订的《中国大百科全书》,对于“张衡地动仪”这一词条已经做出修正,人教社便准备在2010年有所改动。

2009年9月20日,中国科技馆新馆开幕,地动仪在

新馆与观众见面,并在震动仪模拟的地震波中进行吐丸的工作。观众可以亲自动手按下按钮,观察在不同波型下地动仪的不同反应——只有横波到来它才吐丸,其他来自纵波的震动,都无法使地动仪有任何反应。这就排除了其它的干扰,如很重的关门、汽车过境的震动、巨大的炮声等。

美籍华裔理论物理学家、国际华人物理学会会长杨

炳麟,访华期间听了冯锐在中科院理论物理所做的报告会后,认为从这部机器上可以看出,张衡应该是最早利用惯性原理的验震的人,这是物理发展史中的里程碑。

2010年1月24日,冯锐接到教育部长袁贵仁的电

话,袁贵仁在仔细阅读冯锐修改教科书的建议和相关资料后,原则同意修改“张衡地动仪”这一章节。2010年秋季教改出台以后,按照教学大纲,“张衡地动仪”已不再是历史课本中的内容。人教版历史课本中已拿掉了这

一知识环节。作为对这一错误的补救措施,人教社今后会将新版地动仪的知识加到教师用书中。

2010年开幕的世博会将张衡地动仪新模型列为展

品之一,中国政府也将冯氏原理的张衡地动仪,纳入“中国古代机械成就展”这一全球巡展之中。

对于这座再次震动了地震界的“张衡地动仪”,冯锐

认为:“只能说它是我们在当前这个时代对张衡的理解”。他希望未来还会有人能够超越,能够更加接近张衡。

篇四:候风地动仪揭秘之地动仪的高度

候风地动仪揭秘之地动仪的高度

本文将揭开一个巨大的谜底,这是颠覆性的,可能打死你都不信。 张衡的候风地动仪流传下来的记载只有员径八尺这一个确切的数据。这是表示地动仪的粗细的一个数值。它为什么不连高度一并给出呢?农夫觉得很可能这个高度不是独立的。它受到某些因素的制约,屈而从之。也可能它是高度的某映射的反函数。

地动仪的高度不仅受制于摆的长度,也同样受制于施关发机的限制。就拿养竹版复原的地动仪来说,假定发机所用的尾锥粗细是10毫米,发机触发行程为0.2毫米。在理想的情况下,就是设想在张衡时代,干扰可以忽略,我们可以粗略给出地动仪的必须的最小高度。

影响发机的最主要因素是发机行程。就是从摆锤去被推动关端开始,到牙机脱离为止的位移。这可能有不同的情况。分别定义为:

1. 最短发机行程。当摆锤尾锥在两龙中间推动时,尾锥已经达到限位处,应该发机成功。此时尾锥圆和关周围限位圆相切,使得关处仍有一段长度。这时的发机行程应该是关可移动的最大长度减去这段长度。

最大发机行程。关端外边缘退至限位处。这是摆尾锥正向推动关极限所致。 2.

3. 尾锥行程。摆尾锥的最大摆幅。此数值决定了摆长。间接地决定的地动仪的高度。 我们计算一下这个高度。仍以养竹版为例,假设:尾锥外圆直径是10毫米,最短发机行程设计为0.2mm,地动不觉的水平加速度仍然沿用0.8cm/s2,摆动比依然选取为1/1000.其余的取常规值。

影响地动仪发机间隙的因素有许多。其中一条是地动仪的摆锤会不会在地球自转的影响下发生摆动?这个摆动有多大?如果你以摆的悬挂点为参照点看,摆受到三个力,它们分别是mg重力(m是摆锤的质量。)、f向心力,这个力和纬度有关,可以用向心加速度和m求得。另一个是摆长l的拉力T。这些力的作用结果是摆锤不再在悬挂点和地心的连线之上。由于向心力是一个变力,(方向时刻改变),因此也就不存在平衡问题。在达到某些约束条件之下,静止的单摆也会在这个环境之下开始摆动。更何况你不大可能使单摆真正从静止出发,总是有个偏移吧。这个摆动幅度和摆所在的纬度以及摆的摆长有关。有人计算出会有可观的摆动。(具体条件我不清楚。)但是,我的计算结果是在摆长很小时,例如不足一米,其影响完全可以忽略。

其实,真正的影响是制造上的影响。例如

地动仪的作用

,摆锤的尾锥的加工精度(圆度、锥度)、摆锤中心孔的偏离程度、悬挂点的中心和底座中心的偏离等。有些可以通过技术手段改进,有些只能寄希望于加工手段。例如都柱上部的吊装摆的中心孔可以用一个偏心的活动套件调整,以期达到精确调整中心的对准问题。像摆线孔和尾锥则只能靠加工精度保证。但是,在那个时候没有更高级的加工手段,误差在所难免。如果这些误差向同一个方向累积起来,结果就很可观了。例如以上每个环节仅有0.1mm的误差,累积起来就是0.3mm。如果再给防止误动作留一些空间,比如0.2mm吧,你看看这时总的需求将达到0.2+0.1X3+0.2=0.7(mm)。由这个发机间隙推得的都柱的高度将达到约88厘米。可见它们的影响远远超过了环境的影响。

这个纯粹推断的数值是否有根据呢?看看下面的考证。

这是几幅汉代酒尊的图片。这些酒尊是出土文物。下面的数据是按照图片实际测量的,只是约数。

它的宽高比(不含地脚和盖子)从上到下分别是1.37;1.93和

1.94.

它的通高和宽度的比是1.06;1.58和1.29(不含顶端装饰),1.61(含装饰)

第一组数据的众数是约1.9(+)。第二组的离散较大,差额几乎达到50%。大约是1到

1.5之间。

如此,推算地动仪的高度大约是36.3厘米(按算术均值是1.64,高度为42.7厘米)和70—105厘米之间,其中值是87.5厘米。这个数值正好和本文按照养竹版设计推算的一致。如果取前三个通高的均值是1.31,那么,考虑到盒盖隆起时,地动仪的高度不低于91.7厘米和不高于105厘米。在去除底座和都柱上部空间后,都柱高约80 厘米。关间隙是0.65mm。

另外,我们可以从已知的地动仪的数据“员径八尺”出发,按照黄金比求出地动仪的美学高度。那个员径八尺依然按照农夫解读的当做地动仪的周长处理。

由于选取汉尺的对比长度的不同,会有一些差别。不过这没有关系,只是说明而已。余在电视上看到一个节目,说当年赤壁大战时,诸葛孔明还是个潇洒的美男子。身高有八尺。然后,主持人解释说,当然是汉尺了,和现如今的约5.5尺,相当于1米84。姑且认为这就是当时的尺度换算的结果。那么周八尺的地动仪其直径是1.84/3.14=59厘米。就算60厘米吧,取个整数。按高度:宽度=1.618:1算,地动仪高度是97厘米。如果按照以前农夫选取的换算率,地动仪也不过就108.5厘米。

另外,如过选取现在常见的4:3,16:9等高度也应该是80—100厘米之间。这几个数值(88,91.7,97)的中值是91.7,这不是很奇怪吗?

当年冯锐的模型不能感测地震,怀疑地动仪做的不够大。言说这只是一个比例模型,非得造一个1:1的不可。就是把地动仪做成粗细是八尺的地动仪。如此,它的高度将达到约13汉尺。得三米多高吧?如果本人的推断没有大的错误,冯锐的地动仪将出局。

在现今的资料中,地动仪是员径八尺,灵台放置地动仪的地方是九尺。形似酒尊的地动仪,虽然有盒盖隆起,毕竟像个酒尊。常见的酒尊的高宽比实测是在接近1.618的下方(最大的本文数值1.61)。所以地动仪的高度不应该超过一米!如果一汉尺是23厘米,地动仪高度极有可能是95厘米。

篇五:冯锐小组复原的地动仪模型的不足

冯锐小组复原的地动仪模型的不足

前几年,在官方的推动下,冯锐地动仪复原小组(以下简称冯锐小组)经过努力终于在2005年搞出了一个所谓的科学复原地动仪模型。它几乎被作为正统,堂而皇之的推向世界。但是,这个复原不能说是完美的,甚至不能说是成功的。

冯锐小组的复原比起在之以前时出现的许多地动仪复原模型看,它确实有许多提高的地方。例如他正确的论证了地动仪的“侯风”部件应该是摆形式,而不是其它的如直立杆形式。在地动仪外形方面,本人感觉也要好于王振铎的直立杆版本。尽管它的外形并不完美,毕竟有点像一个汉代的酒樽了。

比起冯的成功之处,冯锐模型的不足就显现出压倒式的优势。我们在对比《后汉书·张衡传》中的记载之后,发现冯锐小组的复原,可以说是谬之千里。张衡地动仪复原最主要的是要符合古代的文字记载。就是不能有太多太过的偏离。记载中的部件应该照本宣科的具有,没有记载的,如果不能通过合理的逻辑推出,则不应该出现。

地动仪的部件并不是十分复杂和众多。如果不考虑重复出现的部件,地动仪可以说是十分简单和整洁。记载的部件有,一个是“中有都柱”的都柱。再一个是“其牙机巧制皆隐在尊中”的牙机巧制。根据众多的关心地动仪的人士判断,牙机巧制都是杠杆结构的部件。进行合理简化的地动仪内部看,就是一个都柱面对一个带有牙机的杠杆,可能还有和牙机相关的巧制部分。如果我们采用冯锐的摆结构,那么地动仪内部过程就是,被地震带动的摆推动了牙机某一分系统--“关”,进而导致极其灵敏的牙机动作,完成指示功能。同时,牙机也带动巧制部件,使整个系统功能得以保证,不出差错。

冯锐小组的复原有没有这些功能呢?答案是痛苦的。冯锐小组的复原既没有牙机也没有巧制。当然不会有任何与其相关的功能。冯采用的是一个滚球的办法来发动“牙机”。这个办法是因为受到“一龙发机,七首不动”的影响采用的。其实一龙发机,七首不动对于地动仪来说并不是主要矛盾。地动仪的主要矛盾是如何检测到极其微细的人不能感觉到的远方的地震以及如何灵敏及时的给出正确的指示。之后才是如何克服系统的某些不确定因素的影响。如果本末倒置,那必然得不出正确的结果。

冯锐的复原采用一个滚球来推动“牙机”。这个球要放在地动仪中心的位置。这就对冯锐提出了十分苛刻的要求。一方面要求那个滚球必须十分圆滑,支持球的底面应该十分平整和光滑又要一尘不染。又要能让那个十分光滑的滚球能够轻易地正确地放到那个底面的中心处。这个难度不是一般地困难。就是现在的工艺也绝难完成。再看冯的发动方式。冯锐采用用摆的底面与球面相接触,利用摩擦力推动滚球的办法。这又是一个艰难的抉择。那个摆必须十分准确的与就球相切。如果没有接触,必然不能响应微小的摆动。如果下压过甚,必然导致球,底面等都会发生一定的形变,这也必将影响球的发动。就算是一切顺利,接下来的新一轮监测周期仍然要求重复上述过程,甚至可能要求去判断球和底面是不是已经不符合要求了。这个办法要求在使用期间人工连续的干扰地动仪的运作过程。这对使用者是一个极大的挑战。在冯锐地动仪问世之后,虽然也经过若干次的“改进”,其实只是头疼医头,脚疼医脚的改良。并没有任何想要靠近古文记载的迹象,反而是越走越远。

不能不说球版的目的是做到七首不动。它确实做到了。但是,它只是做到了。其它的地动仪属性竟然全部丧失了。

对照记载看,冯锐的地动仪的都柱有不尽人意的地方。冯锐为什么不建立一个都柱呢?可能有许多方面。以下的全部是猜测没有和冯锐本人交流过。

可能冯锐认为没有必要。这样做一是可以节省材料,二来也便于回放那个球。那个球滚

动需要经过都柱,这样势必要在都柱上开凿出八个球洞。八个球的直径再加上必要的支撑宽度,这就是都柱的周长。因为推动“牙机”的球需要有一定的质量,就是球不能太小,这样都柱也可能很粗大。如果仅仅是这样也就罢了,可是偏偏还需要把球放回去。结果是得有观察空间和容留手通过的空间。这样一来就不会有都柱了。底部已经全部掏空,只保留上部象征性的一个柱子,这不是设计之道。

没有了都柱,冯锐就把摆的形状尽量设计成柱子的样子。用来迎合都柱的记载。其结果是摆的重心被提高,浪费了宝贵的高度资源。这使得地动仪被做的十分高大以至于不能被放到那个当初只有九尺宽的房间里边去。

没有了牙机,也就没有了龙衔丸和吐丸的可能。这对于明确记载有衔丸和吐丸的确是一个不小的变更。衔丸,应该是用口叼住的意思,吐丸应该是张嘴吐出的意思。这两个记载都含有龙口会动的意思。冯锐小组的地动仪却没有此项功能。

记载说,牙机巧制皆隐在尊中。这牙机是什么?冯有过辩解。但是,这些仍然得不到认可。归根到底就是,这不是张衡地动仪的牙机。在记载中出现过一系列的机字。什么施关发机呀,机发吐丸呀,无不是围绕牙机说话。它不可能是机1,机2,机3,等等。记载总结,牙机巧制皆隐在尊中。表明前面所说的机就是牙机。冯的复原缺少这么重要的部件不能不说是十分不足。

再说巧制。围绕巧制,不仅冯锐,其它人等更是众说纷纭。往往是各取所需的分开来解释,以削足适履。其实从牙机巧制的连续关系就可以看出,巧制是为牙机所带。甚至可以理解为,牙机带有巧制功能。这作为前提或说是暗示都行。当后边出现七首不动时,前边的巧制是干什么的不是明了了吗?这对于旁观者可能有些困难,但是,对于当时的参加者,制造者就不同了。是极其顺理成章的事。也许这关于制造结构方面的事,并不是面向普通人群的。无论你怎么写出来总部脱离不了专业的方面。就是现在也是如此。比如本文就假定你是十分了解冯锐的地动仪复原和完全知道后汉书中关于地动仪的记载的。冯的球办法不仅解决了七首不动也一并解决了牙机巧制的问题。这不能不说是个遗憾。它让古代记载失去了方向。

除了这些方面以外,还有一个更令人纠结的地方,这就是“施关发机 ”。诚然,在施关发机上冯锐会有更多的话要说。比如如何放好那个球等等。我们的看法是,首先给关一个可行的定义,然后再去研究它如何如何。

我知道许多支持球版的人士。有的把那个滚球叫“关球”。关就是蒙混过关的关。不用问,这个关球也是前无古人的新词。因为记载中尊内并没有一个什么球的存在。自然不会有关球的说法。假如是关球,那它们是怎么施关的呢?冯锐的办法,其实前边已经给出答案了。这就是每次都的重新施关。这对于覆盖周密无际的候风地动仪来说有些不可能。一天打开好几回,还用的着“无际”吗?其他版本有的顶球有的上面开洞,因为这个是讨论冯锐的,就不涉及了。总之,关球的施关是个难题。时间地点难度等等都是大问题。

回到候风地动仪,施关也不是也个容易让人接受的简单问题。关键是候风地动仪需要极其灵敏,要做到地不觉动。这也就是说摆对关的推动不可能很大。如果此时也要发机,那么关和摆的靠近程度就不能大于摆的摆动幅度。这也就说明这个距离是十分微小的。施关就是使这个距离既不能大也不能过小。得作到恰到好处才行。因此,摆和关需要认真地调整好这个距离。只有这样才能使地动仪达到地不觉动而发机。不仅如此还需要候风地动仪能够保持这个状态,并且在发机之后,按需自动回到已经施关的位置。为了不受干扰,把地动仪做的周密无际,不再打开了。这些冯锐小组的复原都做不到。

一个科学的复原竟然和最起码的记载都不能符合,这怎么能让人们认可它是张衡的候风地动仪呢?

冯锐小组的地动仪复原,没有都柱,不存在牙机巧制,无法施关发机,…就靠一张虎皮能撑多久?

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