Chang Heng szeimoszkópja
- Részletek
- Találatok: 1896
Chang Heng kínai feltaláló szeizmoszkópja
Chang Heng (Zhang Heng) i.sz. 178-139 élt Kínában a Han Dinasztia korában. Az ő nevéhez fűződik az első ismert szeizmoszkóp. A szerkezet csak a földrengés megtörténtét jelezte, nem adott egy folyamatos jelet a talajmozgásról, mint a szeimométerek.
Chang Heng
Az ókori Kínában hitték, hogy a halált és pusztítást okozó földrengések az égből kapott fontos jelek is egyben. Kína uralkodóinak nagyon fontos volt időben értesítést kapni arról, hogy a birodalomban valahol földrengés történt. Ha valaki pontos információt tudott erről mondani halhatatlan hírnevet szerezhetett magának, viszont a téves jelentés szégyent és büntetést érdemelt.
Chang Heng szeizmoszkópján 8 sárkány szájában 8 bronzgolyó volt, és rengés esetén a megfelelő irányban ülő béka szájába pottyant a golyó
Chang Heng a Han Dinasztia híres feltalálója volt, a kínai Leonardo Da Vinciként emlegetik. Sajnos nincs eredeti leírás a szeizmoszkópról, hogy korát datálni lehessen. A leírások szűkösek, a rekonstruált műszer pontatlan. A hordót a belseje két fő részből áll. A központi része egy réz rúd, amihez minden irányba 8 kis fogantyú csatlakozik. Ezek a sárkány állkapcsához kapcsolódnak, a hordón külső részén. Amikor egy földrengés kipattan, a tehetetlensége miatt a központi réz rúd kileng az egyik fogantyú irányába, ami aktiválja a szerkezetet és a megfelelő sárkány szájából kipottyan a golyó. Ezáltal ismertet kaphatunk földrengés irányáról.
Ez az ősi szeizmoszkóp aranyból készült, és másolatát a kínai Nemzeti Múzeumban őrzik, amit 1951-ben készítettek. Első ránézésre egy sörös hordóra emlékeztet, aminek a külső falára egyenletesen elosztva 8 sárkányfejet raktak. A sárkányok szája kicsit lefelé néz és kissé nyitott. A sárkányok a fogaik között 1-1 kicsi bronzgolyót tartanak. A sárkányok alatt 8 guggoló varangyos béka ül, szájukat a sárkányok felé tátják. Ez a hordó alakú szerkezet egy szeizmoszkóp!
A szeizmoszkóp működési elve
A valóságban azonban a rúd mozgása elég véletlenszerű, és az emberek okozta rezgéseket és a valódi földrengéseket nem lehetett megkülönböztetni. Nem pontos ez rekonstrukciója az eredeti 2000 éves műszernek.
2002-ben egy újabb csapat régészekkel és egy szeizmológussal karöltve egy jobb rekonstrukciót készítettek. A fő hangsúlyt a műszer belsejére tették, hogy minél pontosabban jelezze a szerkezet a rengés irányát. A földrengések horizontális rázkódást okoznak, más eredetű rázkódások inkább függőlegesek. A szeizmoszkópnak el kellett különítenie azokat a rezgéseket, amiket nem földrengés okoz. A földrengés első horizontális lökése miatt az inga az oda-vissza mozgása miatt 2 fogantyút fog aktiválni. A kérdés, hogy melyik a helyes irány?
8 égtáj közül valamelyiket kijelölte a szerkezet
A korabeli töredékes leírás két kritikus részt említett a működésével kapcsolatban: GUAN és JI. A kutatók egy extra bronz golyót helyeztek el az inga alá. Ez lett a GUAN, ami elárulja a lökés irányát, és még a műszer érzékenységét is fokozta. Ezen kívül 8 sin csatlakozott a GUAN-hoz, amik elvezették e golyót a megfelelő karhoz, ami aktiválta a sárkány szájából a golyó kiköpését. Földrengés esetén az inga kibillentette a GUAN golyót, ami végiggurult az egyik Ji sínjén. Itt egy kar megállította, ami a sárkány szájához kapcsolódott, ezáltal az kiejtette a golyót. A GUAN és JI együtt megmondta a rengés irányát! A megoldás egyszerű, hatékony és forradalmian új volt.
A szeizmoszkóp lelke egy inga lehetett és a "GUAN és JI"
Chang Heng bemutatta a találmányát a kínai császárnak. Egy nap a golyók megindultak a műszerben. És Chang Heng értesítette a császárt, hogy földrengés történt, de az nem hitt neki, sőt börtönbe vetette, és holdkórosnak nevezte. Egy nappal később hírnök érkezett aki 1 nap és 1 éjjel utazott megállás nélkül, hogy a földrengésről beszámoljon, ami a fővárostól keletre romba döntött egy teljes várost. Ez a műszer volt a világon az első, amely jelezte egy földrengés megtörténtét. Időszámításunk szerint 138-ban Chang Heng sikeresen megfigyelte és lejegyezte a Shaanxi tartományban történt földrengést.
A közel 2000 éves szeizmoszkóp belső szerkezete ismeretlen. Sokféle megoldást eszeltek ki, van ahol alul, másik esetben felül rögzítik az ingát. Demonstrációs célra egy műanyag vödör segítségével mi is rekonstruálhatjuk a műszer működését.
A műanyag újrahasznosításának kiváló példája
Forrás: Tracing earthquakes: seismology in the classroom
