在一千八百多年前,创造地动仪的是谁
张衡:发明了地动仪
张衡连续做了6年的太史令,到安帝建兴元年(公元121年),被调任公车司马令。公车司马令的官署设在皇宫的南阙门旁,职责是保卫皇帝的宫殿,通达内外奏章,接受全国官吏和人民的献贡物品,以及接待各地调京人员等等。把科学家张衡调到这样的一个职位上,充分说明封建皇帝如何不重视科学,不让有天才的人有充分发挥才能的机会。然而,就是在这样的岗位上,张衡还是利用一切可能利用的时间和精力,继续进行学术研究。除了天文学以外,他还对数学、物理和机械制造等方面,下了很大的苦功。我们曾提到张衡的数学名著《算罔论》以及制造的计里鼓车,指南车等等,都是在张衡就任公车司马令时苦心钻研的结果。
到顺帝永建元年(公元126年),张衡又被调任太史令。这是张衡第二次做太史令。当时有一些热衷于名利的人乘机嘲笑张衡“辄积年不徒”,不得提升,讽刺他宦途不顺,“去史官5载而复还,非进取之势”,是倦鸟归飞,仍回旧巢,攻击张衡“与世殊技,固孤求是”。还有人把张衡创制的科学仪器看作是“屠龙之技”,认为是“艺成而下”的小道。也有人嘲笑张衡“不务正义”,认为张衡如果把精力用在作官上的话,早就能升官了。面对统治阶级的冷遇和传统势力的冷嘲热讽,张衡特地写了一篇名为《应间》的文章来答复这些“刻舟求剑,守株待兔”的目光短浅之人的嘲笑。
张衡在《应间》里不仅清楚地表明了自己在研究学问上是抱着“约己博艺,无坚不钻的信心和决心,以及“不耻禄之不伙,而耻智之不博”的谦虚态度;同时也表示自己不愿同那些贪图名利、目光短浅的人去争长短,自己坚持着“方将师天老而友地典,与之乎高睨而大谈”的广阔胸怀。
除了浑天仪外,张衡在世界科学史上另一个不朽的创造发明——地动仪,就是在他第二次担任太史令期间研制成功的。发明于公元132年(阳嘉元年)的地动仪,是世界上第一台测定地震及其方位的仪器。地动仪的发明,在人类同地震作斗争的历史上,写下了光辉的一页,从此,开始了人类使用仪器观测地震的历史。
我国是一个地震比较多的国家。几千年来,我们的祖先一直在顽强地同地震灾害作斗争。早在3800多年前,我国便已经有了关于地震的记载。晋代出土的《竹书纪年》中记载,虞舜时“地圻(裂)及泉”,可能就是指的地震;最明确的报道,是夏代帝发7年(约公元前1590年)的“泰山震”,这是世界上最早的地震记录;《诗经·小雅·十月之交》报道的地震情景说,“烨烨(yìyì,意为火光很盛)震电,不宁不令(意为不合时令,使人不安宁),百川沸腾,山冢(山顶)■(即断“崩”)。据考证,这是周朝末年(公元前780年)陕西一带地震引起山崩的生动记载(前二句可能是“地声”、“地光”结合的地震前兆);公元前三世纪的《吕氏春秋》里记载了“周文王立国8年(公元前1177年),岁6月,文王寝疾5日,而地动东西南北,不出国郊。”这一记载明确指出了地震发生的时间和范围,是我国地震记录中具体可靠的最早记载。此外,在《春秋》、《国语》和《左传》等先秦古籍中都有关于地震的记述,保存了不少古老的地震记录。从西汉开始,地震就被作为灾异记入各断代史的“五行志”中了。
东汉时期,我国地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元4年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次比较大的地震。汉安帝元初6年(公元119年),就曾发生过两次大地震,第一次是发生在2月间,京师洛阳和其他42个郡国地区都受到影响,有的地方地面陷裂,有的地方地下涌出洪水,有的地方城廓房屋倒塌,死伤了很多人;第二次是在冬天,地震的范围波及8个郡国的广大地区,造成了生命和财产的巨大损失。当时人们由于缺乏科学知识,对于地震极为惧怕,都以为是神灵主宰。
张衡当时正在洛阳任太史令,对于那许多次地震,他有不少亲身经验。张衡多次目睹震后的惨状,痛心不已。为了掌握全国的地震动态,他记录了所有地方上发生地震的报告,在他已有的天文学基础上,经过长年孜孜不倦的探索研究,终于在他50岁的时候(公元132年),发明了世界上第一架用于测定地震方向的地震仪—地动仪。
据《后汉书·张衡》记载,地动仪是用青铜铸成的,形状很象一个大酒樽,圆径有8尺。仪器的顶上有凸起的盖子,仪器的表面刻有各种篆文、山、龟、鸟兽等花纹。仪器的周围镶着8条龙,龙头是朝东、南、西、北、东北、东南、西北、西南8个方向排列的,每个龙嘴里都衔着一枚铜球。每个龙头的下方都蹲着一只铜铸的蟾蜍,蟾蜍对准龙嘴张开嘴巴,象等候吞食食物一样。无论哪个地方发生了地震,传来地震的震波,哪个方向的龙嘴里的铜球就会滚出来,落到下面的蟾蜍嘴里,发出激扬的响声。看守地动仪的人听到声音来检视地动仪,看哪个方向龙嘴的铜球吐落了,就可以知道地震发生的时间和方向。这样一方面可以记录下准确的地震材料;同时也可以沿地震的方向,寻找受灾地区,做一些抢救工作,以减少损失。
汉顺帝永和3年(公元138年)2月3日,安放在京城洛阳的地动仪的正对着西方的龙嘴突然张开,一个铜球从龙嘴中吐出,掉在蟾蜍口中。可当时在京城洛阳的人们对地震没有丝毫感觉,于是人们议论纷纷,怀疑地动仪不灵验;那些本来就不相信张衡的官僚、学者乘机攻击张衡是吹牛。可是没隔几天,陇西(今甘肃省东南部)便有人飞马来报,说当地前几天突然发生了地震。于是人们对张衡创制的地动仪“皆服其妙”。陇西距洛阳有1000多里,地动仪标示无误,说明它的测震灵敏度是相当高的。据《张衡传》所记洛阳人没有震感的情况来分析,地动仪可以测出的最低地震裂度是3度左右(按我国12度地震烈度表计),在1800多年前的技术条件下,这可以说是一项非常伟大的成就。
张衡的地动仪创造成功了,历史上出现了第一架记录地震的科学仪器。在国外,过了一千多年,直到公元13世纪,古波斯才有类似仪器在马拉哈天文台出现;而欧洲最早的地震仪也是出现在地动仪发明1700多年以后了。
然而,由于封建王朝的统治者对于科学技术上的发明创造素来不加重视,所以张衡在地震方面的研究和发明,得不到他们的支持。地动仪创造出来以后,不仅没有得到广泛地推广使用,就连地动仪本身也不知在什么时候毁失了,这实在是科学技术史上的一大损失。
张衡地动仪的内部结构原理,史书上的记载非常简略,使人无法详知,这是很令人遗憾的。在张衡以后,我国历史上有几位科学家对于地动仪有过专门的研究。例如南北朝时的河间(今河北省河间县)人信都芳曾经把浑天、欹器、地动、铜乌、漏刻、候风等机巧仪器的构造,用图画绘写出来,并且加以数学的演算和文字的说明,并把这些资料编成一部名叫《器准》的科技名著;隋朝初年的临孝恭也写过一本《地动铜仪经》的著作,对地动仪的机械原理,作了一些说明。但是这些重要著作,也没有能够留传下来。近代中外科学家做了不少研究工作,提出了一些复原方案。1959年,中国历史博物馆展出了王振铎复原的张衡地动仪模型。但是在准确测定地震方向的问题上,王振铎的模型和《后汉书·张衡传》中的记载仍有出入。
张衡地动仪的内部机械的具体构造,虽然早已失传了,可是近年来我国的科学技术工作者,凭借他们所掌握的现代科学知识,依据《后汉书·张衡传》的有关记载,参照考古资料,经过多方面的探索,终于考证推论出1800多年前张衡制造的地动仪的机构原理,并且设计了这座仪器的想象图。
《后汉书·张衡传》中所载地动仪“中有都柱,傍行八道,施关发机”,这是地动仪的主要结构。根据许多学者的反复研究,张衡地动仪的基本构造符合物理学的原理,它同近代地震仪一样,是利用物体力学的惯性来拾取大地震动波,从而进行远距离测量的。这个原理到现在也仍然在沿用。王振铎先生比较正确地推断出这座仪器是由两部分组成:一部分是竖立在仪器樽形部位中央的一根很重的铜柱,铜柱底尖、上大,相当于表达惯性运动的摆,张衡叫它作“都柱”;另一部分是设在“都柱”周围和仪器主体相接联的八个方向的八组杠杆机械(即在都柱四周围连接八根杆子,杆子按四面八方伸出),直接和八个龙头相衔接)。这八根杆子就是《后汉书·张衡传》中的“傍行八道”,也就是今天机械学上所说的“曲横杆”。这两部分都设置在一座密闭的铜体仪中央。但因为“都柱”上粗下细,重心高,支面小,象个倒立的不倒翁,这样便极易受震动——即令是微弱的震动——而倾倒。遇到地震时仪体随之震动,只有“都柱”由于本身的惯性而和仪体发生相对的位移,失去平衡而倾斜,推开一组杠杆,使这组杠杆和仪体外部相联的龙嘴张开,吐出铜球,掉在下面的蟾蜍口中,通过击落的声响和铜球掉落的方向,来报告地震和记录地震的方向。
张衡设计的地动仪,也是他的唯物主义自然学说的形象体现。地动仪的仪体似卵形,直径和浑象同样大,象征浑天说的天。立有都柱的仪器平底,表示大地,在天之内。仪体上雕刻的山、龟、鸟、兽象征山峦和青龙、白虎、云雀、玄武二十八宿。乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑等八卦篆文表示八方之气。八龙在上象征阳,蟾蜍在下象征阴,构成阴阳、上下、动静的辩证关系。都柱居于顶天立地的地位,是按照古代“天柱”的说法作的布局。而其中的机关自然是采用了杠杆结构。
张衡的这一卓越发明,不仅体现了科学家的智慧和创造精神,而且也反映了我国东汉时期的先进科学文化水平,这是令我们感到无比骄傲的。
除了地动仪外,张衡还创造了另一个气象学上的仪器,这就是候风仪。以前许多人以为“候风仪”和“地动仪”是同一种仪器,据最近科学家的研究,这种认为是错误的。《后汉书·张衡传》里“阳嘉元年,复造候风、地动仪”这句话,是说张衡在当年同时创造了候风仪和地动仪两个仪器。不过《后汉书·张衡传》中没有记载候风仪的构造。现在我们把有关候风仪的情况介绍一下。
竺可祯先生在《中国过去气象学上的成就》一文里写道:“在气象仪器方面,雨量器和风信器都是中国人的发明,算年代要比西洋早得多。《后汉书·张衡传》:‘阳嘉元年,复造候风、地动仪。’《后汉书》单说到地动仪的结构,没有一个字提到候风仪是如何样子的,因此有人疑心以为候风、地动仪是一件仪器,其实不然。《三辅黄图》是后汉或魏晋人所著的。书中说:“长安宫南有灵台,高15仞,上有浑仪,张衡所制;又有相风铜乌,遇风乃动。’明明是说相风铜乌是另一种仪器,其制法在《汉书》上虽然说得不详细,但是根据《观象玩占》书里所说的:“凡俟风必于高平远畅之地。立5丈竿,于竿者作盘,上作三足乌,两足连上外立,一足系下内转,风来则转,回首向之,乌口衔花,花施则占之。’即可以知道张衡的候风铜乌和西洋屋顶上的候风鸡是相类似的。西洋的候风鸡到12世纪的时候始见之于载籍,要比张衡候风铜乌的记载迟到1000年。”
除竺可祯先生的论证之外,另外还有三项有关候风仪的资料。(一)、《后汉书·百官志》中注载太史令的属官有灵台特诏42人,其中有3人是专管“候风”这一项职务的。因此可知制造候风仪,观测气象,是张衡做太史令时职务范围以内的事情;(二)、《西京杂记》中载皇帝仪仗队里有“相风乌车”一项。依此我们可以推知“相风乌”这种仪器,不仅安置在灵台上,同时也可以装置在车辆上面。候风仪的发明可能是在张衡之前,张衡制造的候风仪虽然有所改进,但已不是特别突出的新发明,因而史籍也就不详细记叙了;(三)、北魏时信都芳所著《器准》一书,把地动、候风、铜乌并列做三项;隋代临孝恭所著的《地动铜仪经》,不带“候风”二字。因此,我们一方面可以推想铜乌和候风这两个器物的构造可能是不完全相同的;另一方面,也可以认为地动仪和候风仪是两种完全不同的仪器。
张衡在创造地动仪以外,制造了候风仪,是可以肯定的。通过这些论证,也可以窥见我国两汉时代在气象仪器上的创造和应用方面的部分情况;同时又证明张衡对职务认真负责,并能在科学研究上结合实际,善于学习前人的科学经验而有所创新改进,是我国科学史上的伟大先驱者。
地震
公元前780年,西周(都镐,今陕西长安西北)、三川(泾、渭、洛水)流域发生6—7级地震,日食。烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢奉崩。高岸为谷,深谷为陵。三川干枯,岐山(今陕西岐山东北)崩。
由于科学的不发达,古代的人们对地震发生的原因不是很清楚,常常把地震的发生归因于拥有巨大力量的神灵在作怪,并产生很多传说,如前文提到的地牛翻身、日本的“地震鲶”等。当然,这些荒诞不经的传说都是不科学的。
早期的地震记载
我国是一个地震多发的国家,几千年来,我们的祖先顽强地与地震灾害作斗争,留下了大量的历史记录资料,观察并记载了详细的地震前兆现象,积累了许多防震抗震的经验知识,在地震的预测和抗震方法的探索上,都取得了辉煌的成就。我国关于地震的记录开始很早,晋代的《竹书纪年》记载,帝舜时期“地坼及泉”、夏桀末年“社坼裂”,这些现象可能是关于地震的最早记录。战国时期晚期(公元前三世纪)的《吕氏春秋·季夏纪》里记载了“周文王立国八年,岁六月,文王寝疾五日,而地动东西南北,不出国郊”。这一记载明确指出了地震发生的时间和范围,是我国地震记录中具体可靠的最早记载。此外,在《诗经》、《春秋》、《国语》和《左传》等先秦古籍中都有关于地震的记述,并保存了不少古老地震记录。从汉代开始,地震就作为灾异记入各断代史的“五行志”中了。宋元以后地方志发达起来,地震也被作为灾异记入志中,地震史料大大增加。除了这些官修的正史、方志外,许多私人写的笔记、杂录、小说和诗文集中也有地震的记载,而且往往附有生动的描述。历代的一些“类书”,如宋代编的《太平御览》、清代编的《古今图书集成》等,还按分类收集了不少地震资料。此外,碑文中也有历史地震的记载。
早期的地震预测
我国古代的劳动人民通过对地震前兆现象的观察来预测地震,这方面的记载非常丰富,并且成功地预报、预防了一些地震。例如清文宗咸丰五年(1855年),辽宁金县地区的人民根据地声预报了一次破坏性地震。劳动人民预测预报地震,不只是限于个别地震前兆,他们还以综合的观点,对预报地震的前兆现象作了概括。例如清高宗乾隆二十年(公元1755年)编写的《银川小志》,记载清初一位在官府做饭的炊事员和几位老乡共同总结出了预报地震的前兆,书中说,宁夏地震“大约春冬二季居多,如井水忽浑浊,炮声散长,群犬围吠,即防此患”。从这段记载,可以看出劳动群众除了认为宁夏地震发生的时间有春冬二季居多的特点外,更加重要的是,提出了井水变化、地声和动物异常跟地震的关系,已经有了综合多种前兆现象来预报地震的思想。
早期地震预测工具——地动仪
在地震知识不断积累的基础上,东汉时期的著名科学家张衡发明了候风地动仪,它被公认为是世界上第一台能够观测到地震发生方位的仪器。候风有候气的意思,古人认为地震是由地气所吊起的,因而以此为名。关于张衡地动仪的记载,见于《续汉书》(司马彪)、《后汉纪》(袁宏)、《后汉书》(范晔)三部史书。这些史料记述了地动仪的外观、内部结构、工作过程以及验震情况。
据《后汉书》记载,地动仪以精铜铸造而成,圆径达八尺,外形像个酒壶,机关装在樽内,外面按东、西、南、北、东北、东南、西南、西北八个方位各设置一条龙,每条龙嘴里含有一个小铜球,地上对准龙嘴各蹲着一个铜蛤蟆,昂头张口,当任何一个方位的地方发生了较强的地震时,传来的地震波会使樽内相应的机关发生变动,从而触动龙头的杠杆,使处在那个方位的龙嘴张开,龙嘴里含着的小铜球自然落到地上的蛤蟆嘴里,发出“当当”的响声,这样观测人员就知道什么时间、什么方位发生了地震。仪器制成不久便测出顺帝永和三年二月初三在陇西发生的地震,可见仪器灵敏度相当高。但由于统治者对于科学技术上的发明创造不够重视,所以张衡在地震方面的研究和发明得不到他们的支持,地动仪创造出来以后,不仅没有得到推广使用,就连仪器本身也没能受到保护而留存下来。
中外学者经过研究,给予了张衡地动仪很高的评价,认为它是利用惯性原理设计制成的,它的基本构造符合物理学的原理,能探测地震波的首先主冲方向。近代的地震仪在公元1880年才制成,它的原理和张衡地动仪基本相似。和外国相比,张衡地动仪要比西方类似仪器的出现早约1 700年。
知识点张衡
张衡(78年—139年),字平子,汉族,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、文学家、学者,为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的贡献突出,联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。
中国最早的地震记录 距今4000多年
据统计,环太平洋和地中海-喜马拉雅山两大地震带所发生的地震占世界地震总数量的90%以上,释放的能量占世界地震释放总能量的95%。而中国正好处于这两大地震带之间,是世界上地震活动最为活跃和强烈的国家之一。由于中国历代都有修史传统,因而中国也成了世界上地震史料最为丰富的国家。
先秦时期,人们对地震的认识基于原始传说、自然崇拜,掺杂着自然与超自然等种种因素。“震”的本意指霹雳,源于雷电。春天河蚌开口之时称为“辰”,在“辰”字的上半部再增加“雨”字,就组成“震”。如《周易·说卦传》所说,“震为雷,为龙。”
我国是个地震多发国家,并有延续4000多年的地震记载历史。自公元前1177年至公元1969年,除资料不确切外,共发生震级5级及以上地震2097次(部分数据为史料推断)。有记载以来的8级及以上地震共有18次。
中国历史上有关地震的记载,最早见于《竹书纪年》。书中记载了发生于公元前1831年、公元前1767年和公元前1189年的鲁、豫、陕等地的地震。书中提到“三十五年帝命夏后征有苗”、“三十五年帝命夏后征有苗氏来朝”。帝指舜帝,夏后指大禹,大禹征三苗的时间,在帝舜三十五年。通鉴外记注引随巢子《汲冢纪年》云:三苗将亡天雨血夏有冰地坼及泉。宋朝李昉《太平御览》引此云:三苗欲灭时,地震泉涌。
来源许昌防震减灾中心
“戌时地震,有声自西北来,一时楼房树木皆前俯后仰,从顶至地者连二三次,遂一颤即倾,城楼堞口有舍民房并村落寺观,一时俱倒如平地……人立地上,如覆圆石,辗转摇晃,不能站立,势似即陷,移时方定。阁邑震塌房屋约数十万间……”如此惊心动魄的景象出现在300多年前的山东郯城,这是康熙《郯城县志》对郯城大地震——— 这场既是山东也是整个中国东部地区有史以来最大地震的记载。
郯城大地震,发生于清朝康熙七年六月十七日(公元1668年7月25日晚),波及陕西、山西、辽宁、河南、湖北、江西、浙江、福建、安徽、江苏、广东等10多个省的410多个县及中国东部海域和朝鲜半岛,破坏区域纵长千余公里,面积达50多万平方公里,有感半径800多公里。郯城地震高达85级,这是我国东部唯一一次85级地震,也是中国3次85级地震之一(另两次为1920年12月16日宁夏海原85级地震及1950年11月18日西藏察隅85级地震)。因为郯城隶属临沂,又称临沂大地震,因郯城、沂州(今临沂)、莒州(今莒县)受灾最重,又称郯城—临沂大地震,郯城—莒县大地震,郯城—麦坡地震。
因为地震发生在戌时(晚上七点至九点),古时的人们没有丰富多彩的娱乐休闲活动,“日出而作,日落而息”,故而,这是一个人们正在准备睡觉或者已经入睡的时间,很多人是在睡梦中被顷刻坍塌的房屋砸死砸伤的,造成的人员伤亡损失也特别严重。地震中的人口死亡在5万人以上,康熙时期山东鲁南地区仍是地广人稀,多层建筑物少,这样的数字在当时已经是天文数字。同时,由于消息流通缓慢闭塞,震后无法组织积极有效的救灾活动,适逢夏季又连降暴雨,导致了灾区瘟疫流行:“区内死尸遍野,不能殓葬者甚多;暴雨烈日,瘟痢随作,人民疏散。”虽然清政府在地震发生后便命令户部速行详议、分别蠲赈,发免山东沂州等40州、县、卫年租多寡不等,并遣官赈济,但还是导致灾民流离失所,经济损失极为惨重。
震后,我国约500余种县志、方志,碑文、诗文等对这次地震作了详尽的记载,其中有破坏的记载达150余县,堪称是我国历史上史料记载最为翔实丰富的特大地震。这场突兀而至的大地震对建筑物的损毁达到了惊人的程度,据当时县志记载,莒县内“官民房屋、寺庙、牌坊、城垣俱倒,周围百余里无一存屋”;郯城内“城楼垛口、官舍、民房并村落寺观一时俱倒塌如平地”;临沂则是“城郭宫室庙宇公廨一时尽毁,人无完宇”。同时聊城始建于宋代的庙学在地震中“栋宇倾圮,门庑颓废益甚”;宁阳始建于元代至元年间的大成殿毁于一旦;而滕县建于明代洪武年间的城池“周五里许,高三丈五尺,阔一丈五尺,门楼四,角楼四,堡二十四,池深一丈五尺,广一丈五尺。地震城崩,砖石尽倾。”……类似的记载还有很多,始建于唐、宋、元、明的学庙、牌坊等古建筑在这次大地震中几乎全体遭受重创,虽然震后有所修葺补救,但毕竟已不再是“古”时遗存,对山东地区的古文化保存流传造成了不可弥补的损失。
人文环境遭受空前重创,自然环境则在地震中几乎重塑,地震中伴有大规模的山崩地裂、地陷、涌水喷沙等现象,将之评述为“山川易景”毫不为过。在郯城大地震的史料中,有二三十余州县记载了山崩地裂或滑坡等有关自然面貌破坏现象。由于地表大面积升降,平地大面积被溢出来的地下水淹没,如江苏北部的赣榆县海滩隆起,黄海海水退舍30里。
除了县志之外,当时的文人墨客也留下了很多地震记忆,最为著名的当为蒲松龄在《聊斋志异·地震》一文中的描述,他以朴实无华的语言,真实细腻的笔调,客观地记录了康熙七年郯城地震发生时邹平县的情景,读来如身临其境。地震发生时,蒲松龄正在长山县(即今邹平县)表兄家做客,两人秉烛对饮,突然听到打雷一样的声音从东南方传来,向西北方而去。接着,“几案摆簸,酒杯倾覆;屋梁椽柱,错折有声”,他与表兄“相顾失色”,在短暂的惊慌茫然之后,才意识到发生了地震,赶紧跑出房间。室外呈现的景象让人目瞪口呆:“楼阁房舍,仆而复起;墙倾屋塌之声,与儿啼女号,喧如鼎沸。人眩晕不能立,坐地上,随地转侧。河水倾泼丈余,鸭鸣犬吠满城中。”持续了一个多时辰,才开始安定了一些。再看街上,男人和女人裸着身体聚在一起,惶恐不安地谈论着刚刚发生的地震,竟然忘记了自己没有穿衣服。蒲松龄后来听人传说,有的地方“井倾仄,不可汲”,有的人家“楼台南北易向”,栖霞山裂开了,沂水河塌陷出一个大的洞穴,有好几亩宽。蒲松龄于是在文章后面感叹地说:“此真非常之奇变也。”
郯城地震在给人们带来无尽灾难的同时,也不经意间创造了许多自然奇观。300多年来无数人都曾到过有历史记载的地方去寻查郯城地震留下的山崩滑坡等自然遗迹,2000年春天在枣庄市山亭区发现的熊耳山天然大裂谷,算是不枉现代学者的苦苦搜寻,是目前我国发现最早的有史料佐证的特大地震山体崩裂遗迹,就是这次大地震“山川易景”的极好见证。另一处保存比较好的大地震遗址是2006年被中国地震局批准为国家级典型地震遗址的“郯城麦坡地震活断层遗址”,该地质奇观也是全世界仅存两处、国内唯一的第四纪活断层的地貌景观。大地震过后的地质地貌保留了史无前例的大地震对环境的塑造,但是随着岁月流逝,农田开发,人类住所、水利工程以及工矿设施建设等,郯城85级地震造成山崩地裂、滑坡、喷沙冒水等令人敬畏而又奇特的自然景观逐渐消失,而且再也不可复生。
西方记载最早的地震灾难:里斯本地震。
1755年里斯本大地震(简称“里斯本地震”--Lisbon earthquake),发生于1755年11月1日早上9时40分。震级89级,震中位置为葡萄牙首都里斯本西约100千米大西洋底,地震有感半径达200千米,导致的海啸浪高29米,英、德、法三国海岸带均受其害。
这是人类史上破坏性最大和死伤人数最多的地震之一,死亡人数高达约六万至十万人占全市人口的1/4~1/5。此次地震为欧洲历史上最大地震;也是欧洲首次有科学记录和进行研究的地震。
扩展资料:
可以把地震分为以下几种:
1、构造地震
由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
2、火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
3、塌陷地震
由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
有的,地震云的定义
"地震云"是指地震即将发生时,震区上空出现的不同颜色的,如白色、灰色、橙色、橘红色等带状云。其分布方向同震中垂直,一般出现于早晨和傍晚。地震云的高度和长度:据目测估计,地震云的高到可达6000米以上,相当于气象云中高云类的高度。
目前,对于地震云的形成原因至今还是个谜,而且地震本身是个非常复杂的过程,地震云并非一种准确的预报方法。
地震云的记载
早在17世纪中国古籍中就有“昼中或日落之后,天际晴朗,而有细云如一线,甚长,震兆也”的记载,1935年我国宁夏的隆德县《重修隆德县志》中记载有“天晴日暖,碧空清净,忽见黑云如缕,婉如长蛇,横卧天际,久而不散,势必为地震”
但是,世界各国对于地震云的研究还是最近几年的事,其中以我国和日本处于领先地位,我国对地震云的研究始于1976年唐山大地震之后,目前成功的例证有十余个,日本利用地震云预报地震成功的例证有上百个,有趣的是,首先提出“地震云”这个名字的不是地震学者,而是一政治家,他就是日本前福冈市市长键田忠三郎,他曾经亲身经历过日本福冈1956年的7级地震,并且在地震时亲眼看到天空中有一种非常奇特的云,以后只要这种云出现,总有地震相应发生,所以他就把这样的云称为“地震云”。
地震云的形状
l948年6月27日,日本奈良市的天空,突然出现了一条异常的带状云,好似把天空分成两半。此怪云被当时奈良市的市长看见了。第三天,日本的福井地区真的发生了7.3级大地震。市长把这种「带状」、「草绳状」或「宛如长蛇」的怪云,称为「地震云」,认为「地震云」在天空突然出现后,几天内就会发生地震。市长的论断,得到了日本九州大学工学部气象学家的支持。1978年1月12日下午5时左右,市长在奈良市商工会议所五楼礼堂讲话队突然看到窗外天空中飘动着一条细长的由西南伸向东北方向的红云,他立即停止讲演,向参加会议的大约三百多人宣布,那就是「地震云」!云的上浮力量很大,正要突破其它云层。「地震云」有时呈白色,有时呈黑色,这次因为发生在黄昏,所以呈红色,他估计在两、三天内将发生相当大的地震。结果,第三天(1月14日中午)在日本东京以南伊豆群岛的大岛近海发生了7级地震。
地震云大致分为四种:
★第一种是横条状的云,一般都是单条出现。这种云很像飞机飞过之后留下的痕迹,所以又有人叫做飞机云。一般预示着2周以后有地震;
★第二种是成波浪状或者放射状的云,一般预示着1周以后地震;
★第三种是垂直的向龙卷风一样,或者像无风时垂直向上的烟柱一样的云,预示着三天以后地震;
★第四种是固体形状的大块的或者团状的云,一般出现在地震当时或者地震发生之前。
地震云的特征
那么,什么样的云才是地震云呢?这种云的最大特点在于“奇”,与一般的云有着明显的区别。
蔚蓝的天空中有时会留下一条飞机的尾迹,常见的条带状地震云很像飞机的尾迹,不过更加厚实和丰满些,它一般预示震中处于云向的垂直线上。
另外有一种辐射状的地震云,则有数条的带状云同时相交在一点,犹如一把没有扇面的扇骨铺在空中,云的交点垂直于地面就是震中所在地。
此外还有一种条纹状地震云,形似人的两排肋骨,根据此云判断震中较为复杂。
地震云出现的时间以早上和傍晚居多,地震云持续的时间越长,则对应的震中就越近,地震云的长度越长,则距离发生地震的时间就越近,地震云的颜色看上去越令人恐怖,则所对应的地震强度就越强。
目前,对于地震云的形成原因众说纷谈,虽然各有道理,但是都不能完整的解释地震前出现的这种现象,所以至今还是个谜,而且地震本身是个非常复杂的过程,所以预报地震,最好采用综合法。
地震工作者们认为,地震即将发生时,因地热聚集于地震带,或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量,这些热量从地表面逸出,使空气增温产生上升气流,这气流于高空形成"地震云",云的尾端指向地震发生处。也有的认为,"地震云"的必然性尚缺乏实验数据,也可能是一种巧合。究竟如何,有待进一步考证。
地震与“风”“水”“龙脉”
国际东西方大学环境景观生态学专家董斌研究员:如果是学者,不妨请走出来,大家交流交流,所谓龙,就是“山”的形象的说法,是上风上水的庇护地,因为地势较高远,地形地貌较复杂,才被前人形象的称为“龙”,一般的上风上水的地方,就是龙脉,脉不仅仅指山,也指水,俗话说“地脉”、“水脉”。在地理学名词中, “地脉,英文Earth Pulse ,翻译为“大地脉动”, “水脉”即 “水脉波(水流脉动Water PULSE)”,这些都是风水场,风水就是科学,但是既懂科学又懂环境景观生态堪舆风水学的人太少了。在古代的东方,因为认识不到这些现象都是可以通过科学名词定义的自然堪舆风水现象,把龙脉理解为“山脉”是可以理解的,这个出自于远古人的图腾崇拜和对大自然的敬畏,叫做“龙脉”,非常形象,力量巨大而变幻莫测,这是中国古代关于“龙”的描述,是一种拟物修辞的描述。事实上,自然界的山脉运动也确实是力量巨大。足以用“龙”这一名词来描绘,也许远古人类所见过的强烈地震正如他们所曾见到的食肉恐龙一样“张牙舞爪”凶猛可怕。《左传》上说“龙降于绛郊”,古人一定见过龙这种生物,这是一定的,只是后来这种只局限于生活在中国的动物灭绝了,所以我们今天,一定要保护频临灭绝的珍惜生物,这些生物存在,说明生态与人类和谐相处,实现了人与生态的和谐相处。最近几天,因为学术研究项目,我经常跟我们的成中英校长交流,谈到主体与客体要实现和谐共生的问题,我们一谈就是几个小时,讲这个问题,科学的观点不能否定,迷信的东西和神秘的观点一定要放弃、抛弃。
以北京为例,北京西北,百望山、玉泉山、西山,就是北京的“地理龙脉”,这里的“地理龙脉”要发挥好作用,就能起到挡风沙、阻挡污物进入北京的作用,这里一定要建设好,保护好。众所周知,北方的西北风季节时间很长,西北向的风流对北京有很大的影响。北京西北这里的优美的自然景色聚合了生态宜居环境的很多功能、大部分功能,这里也是中国的“人文龙脉”,中国最早的大学教育从这里起步,众多高等学府,而且他们都建设在有优美的自然环境的区域和有深厚的历史底蕴基础的区域。但是,北京西北郊的阿苏卫垃圾填埋场和六里屯垃圾填埋场,建在了北京市西北郊的山区,这个就是缺乏环境景观与环境生态管理意识和环境景观与环境生态管理统筹规划的表现,作为主要致力于研究生教育和高等学术研究的教育机构,国际东西方大学环境生态管理学院计划将要开设这个课程的硕博士学位。
我刚才说过,在地理学的名词中,“地脉(Earth Pulse大地脉动)” 、 “水脉波(水流脉动Water PULSE)”,这些都是风水场,这些风水就是科学,比如“水脉波”,水脉波是地下水在流动时因受到障碍产生冲击而形成电力和磁力场。这种波动力量能穿透地表到达地面,使建筑物墙体开裂,植物生长不旺盛,也可以让人体脑波和电磁体发生混乱,妨碍生理律动,如长期处于水脉波之上会导致中风、血压升高、心脾肥大等疾病。比方说:“有时候我们会觉得睡得很不舒服,而换个地方反而会改善,这就是水脉波造成的直观表现。这在东亚地区千年以来一直被理解为“瘴气”和“风水”。
地震与所谓的“龙脉”(包括地脉与水脉波)的变化相关么?这个是一定的。地震引发龙脉变化,“地脉,Earth Pulse,也就是大地脉动”和“水脉波, Water PULSE,即水流脉动的运动变化,大地脉动也就包括板块运动, 中国地质调查局日前召开汶川地震及其诱发次生地质灾害情况分析会,对灾情进行“会诊”。初步认为,汶川地震是印度板块惹的祸,是逆冲、右旋、挤压型断层地震。地球每隔十几年就要爆发间隔性的变化,这是地震学家共知的事情。地球上的十几个板块之间的边界上都存在着相对运动,另外每隔112年左右太阳的变化有一次高峰,即黑子相对数有极大,这个也是天体运动场、风水场。
科学家们认为,印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川-映秀地区突然释放,爆发了罕见的汶川地震。
东汉阳嘉元年(公元132年),张衡发明了世界上第一台地震仪——地动仪,张衡的地动仪比外国同类仪器早诞生近一千年。古波斯直到公元十一世纪才有类似地震仪器。近代的地震仪在公元1880年才制成,它的原理和张衡地动仪基本相似,但时间却晚了一千七百年。
我国是一个地震比较多的国家。几千年来,我们的祖先一直在顽强地同地震灾害作斗争。早在3800多年前,我国便已经有了关于地震的记载。晋代出土的《竹书纪年》中记载,虞舜时“地圻(裂)及泉”,可能就是指的地震;最明确的报道,是夏代帝发7年(约公元前1590年)的“泰山震”,这是世界上最早的地震记录;《诗经·小雅·十月之交》报道的地震情景说,“烨烨(yìyì,意为火光很盛)震电,不宁不令(意为不合时令,使人不安宁),百川沸腾,山冢(山顶)■(即断“崩”)。据考证,这是周朝末年(公元前780年)陕西一带地震引起山崩的生动记载(前二句可能是“地声”、“地光”结合的地震前兆);公元前三世纪的《吕氏春秋》里记载了“周文王立国8年(公元前1177年),岁6月,文王寝疾5日,而地动东西南北,不出国郊。”这一记载明确指出了地震发生的时间和范围,是我国地震记录中具体可靠的最早记载。此外,在《春秋》、《国语》和《左传》等先秦古籍中都有关于地震的记述,保存了不少古老的地震记录。从西汉开始,地震就被作为灾异记入各断代史的“五行志”中了。
东汉时期,我国地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元4年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次比较大的地震。汉安帝元初6年(公元119年),就曾发生过两次大地震,第一次是发生在2月间,京师洛阳和其他42个郡国地区都受到影响,有的地方地面陷裂,有的地方地下涌出洪水,有的地方城廓房屋倒塌,死伤了很多人;第二次是在冬天,地震的范围波及8个郡国的广大地区,造成了生命和财产的巨大损失。当时人们由于缺乏科学知识,对于地震极为惧怕,都以为是神灵主宰。
张衡当时正在洛阳任太史令,对于那许多次地震,他有不少亲身经验。张衡多次目睹震后的惨状,痛心不已。为了掌握全国的地震动态,他记录了所有地方上发生地震的报告,在他已有的天文学基础上,经过长年孜孜不倦的探索研究,终于在他50岁的时候(公元132年),发明了世界上第一架用于测定地震方向的地震仪—地动仪。
在一千八百多年前,创造地动仪的是谁
本文2023-11-03 01:11:06发表“古籍资讯”栏目。
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