1900年前的地动仪工作原理
1900年前的地动仪,是东汉科学家张衡于公元132年发明的世界最早测震装置,其工作原理体现了古代对地震波的朴素认知。据《后汉书·张衡传》记载,地动仪“状如酒尊”,直径八尺,外饰篆文山龟鸟兽纹,内置核心部件“都柱”(推测为直立惯性摆)。都柱周围有“傍行八道”,连接八个方向的机关,外部对应八条龙首,各衔铜丸,下有蟾蜍张口承接。当地震发生时,地震波使仪器整体震动,而都柱因惯性保持静止,相对倾斜触发对应方向的“关发机”,龙首机关启动,铜丸落入蟾蜍口中,发出“振声激扬”。虽仅一龙吐丸,其余七首不动,据此可判断地震发生的方位。其设计利用惯性原理感知地震纵波,虽无法预测地震,却能在信息闭塞时代快速定位震源方向,为救灾提供依据,展现了中国古代在力学与机械制造上的卓越智慧。