เครื่องวัดแผ่นดินไหวจีนเครื่องแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อ 2,000 ปีที่แล้ว

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ในปี ค.ศ. 132 ในประเทศจีน นักประดิษฐ์ Zhang Heng ได้แนะนำเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนแบบแรกที่เชื่อกันว่าสามารถทำนายแผ่นดินไหวได้ด้วยความแม่นยำของเครื่องมือสมัยใหม่

บันทึกทางประวัติศาสตร์มีคำอธิบายที่ถูกต้องเกี่ยวกับลักษณะที่ปรากฏและวิธีการทำงาน แต่โครงสร้างภายในที่แน่นอนยังคงเป็นปริศนา นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามสร้างแบบจำลองของเครื่องวัดแผ่นดินไหวซ้ำหลายครั้ง โดยนำเสนอทฤษฎีต่างๆ เกี่ยวกับหลักการทำงานของมัน

ส่วนใหญ่กล่าวว่าลูกตุ้มภายในหลอดทองแดงมีการเคลื่อนไหวในช่วงแรงสั่นสะเทือน แม้ว่าศูนย์กลางของแผ่นดินไหวจะอยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร ในทางกลับกัน ลูกตุ้มก็กระทบกับระบบคันโยก ซึ่งปากของหนึ่งในแปดมังกรที่อยู่ด้านนอกก็ถูกเปิดออก

ในปากของสัตว์แต่ละตัวมีลูกบอลทองสัมฤทธิ์ซึ่งตกลงไปที่คางคกเหล็ก ทำให้เกิดเสียงดังขึ้นพร้อมกัน บทความทางประวัติศาสตร์กล่าวว่าเสียงที่เปล่งออกมานั้นดังมากจนสามารถปลุกผู้อยู่อาศัยในราชสำนักทั้งหมดได้

มังกรที่อ้าปากออก บ่งบอกว่าแผ่นดินไหวเกิดขึ้นในทิศทางใด สัตว์ทั้งแปดตัวอยู่ในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง: ตะวันออก, ตะวันตก, เหนือ, ใต้, ตะวันออกเฉียงเหนือ, ตะวันตกเฉียงเหนือ, ตะวันออกเฉียงใต้และตะวันตกเฉียงใต้ตามลำดับ

การประดิษฐ์นี้ได้รับการต้อนรับด้วยความสงสัยในขั้นต้นแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าจางเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงในเวลานั้นซึ่งได้รับการแต่งตั้งจากราชสำนักให้ดำรงตำแหน่งหัวหน้านักดาราศาสตร์ แต่ราว 138 AD ลูกบอลสีบรอนซ์ส่งสัญญาณเตือนครั้งแรก ซึ่งบ่งชี้ว่าแผ่นดินไหวเกิดขึ้นทางตะวันตกของเมืองหลวงลั่วหยาง

สัญญาณถูกเพิกเฉยเนื่องจากไม่มีใครในเมืองรู้สึกถึงสัญญาณของแผ่นดินไหว สองสามวันต่อมา ผู้ส่งสารมาถึงจากลั่วหยางพร้อมกับข่าวการทำลายล้างอย่างรุนแรง เมืองที่อยู่ห่างออกไป 300 กม. ได้พังทลายลงเนื่องจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันธรณีฟิสิกส์ในประเทศจีนระบุว่าแผ่นดินไหวครั้งแรกที่ตรวจพบโดยเครื่องวัดแผ่นดินไหวดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 13 ธันวาคม 134 และมีขนาด 7

ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจึงถูกสร้างขึ้นเพื่อตรวจจับแผ่นดินไหวในพื้นที่ห่างไกล แต่ใช้งานได้เฉพาะในช่วงอายุของผู้ประดิษฐ์เท่านั้น เห็นได้ชัดว่าอุปกรณ์ของ seismoscope ตัวแรกนั้นซับซ้อนมากจนมีเพียงนักวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่สามารถทำให้มันทำงานได้ดี

ความพยายามสมัยใหม่ในการสร้างสำเนาขึ้นมาใหม่ได้ประสบผลสำเร็จแบบผสมผสาน และทั้งหมดนี้มีพื้นฐานมาจากการใช้ความเฉื่อย ซึ่งเป็นหลักการที่ใช้ในเครื่องวัดแผ่นดินไหวสมัยใหม่

ในปีพ.ศ. 2482 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้สร้างแบบจำลองของเครื่องวัดแผ่นดินไหวดังกล่าว แต่ไม่ใช่ในทุกกรณี ลูกบอลจะตกลงไปในทิศทางของศูนย์กลางของแผ่นดินไหว

นักวิทยาศาสตร์จาก Chinese Academy of Sciences, National Museum และ Chinese Seismological Bureau ได้สร้างสิ่งประดิษฐ์ขึ้นใหม่ที่แม่นยำยิ่งขึ้นในปี 2548

ตามรายงานของสื่อจีน อุปกรณ์ดังกล่าวตอบสนองอย่างแม่นยำต่อคลื่นที่เกิดซ้ำของแผ่นดินไหวทั้งห้าครั้งที่เกิดขึ้นในถังซาน ยูนนาน ที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต และเวียดนาม เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือสมัยใหม่ เครื่องวัดแผ่นดินไหวแสดงความแม่นยำที่น่าทึ่ง และรูปร่างของมันก็เหมือนกับที่อธิบายไว้ในตำราประวัติศาสตร์

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่จะเชื่อในประสิทธิภาพของเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนแบบแรก Robert Reiterman กรรมการบริหารของ Universities Consortium for Earthquake Engineering Research แสดงความสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในเรื่องราวทางประวัติศาสตร์

“ถ้าศูนย์กลางของแผ่นดินไหวอยู่ใกล้กัน โครงสร้างทั้งหมดก็แข็งแรงมากจนลูกบอลจะตกลงมาจากมังกรทั้งหมดพร้อมกัน ในระยะทางไกล การเคลื่อนที่ของโลกจะไม่ทิ้งร่องรอยไว้อย่างชัดเจนเพื่อระบุการสั่นสะเทือนที่เล็ดลอดออกมาจากด้านใด ตั้งแต่จนถึงช่วงเวลาที่การสั่นสะเทือนของพื้นผิวโลกถึงเครื่องวัดแผ่นดินไหวพวกเขาเกิดขึ้นในทิศทางที่แตกต่างกันซึ่งน่าจะเป็นไปได้มากที่สุดอย่างวุ่นวาย "เขาเขียนไว้ในหนังสือของเขา" วิศวกรและแผ่นดินไหว: ประวัติศาสตร์ระหว่างประเทศ"

หากเครื่องวัดแผ่นดินไหวทำงานอย่างแม่นยำตามที่อธิบายไว้ในบันทึกทางประวัติศาสตร์ ซึ่งถูกบอกเป็นนัยด้วยการทำงานของสำเนาสมัยใหม่ อัจฉริยะของ Zhang ก็ยังไม่สามารถบรรลุได้