劉永生 陳曉東 2005年05月08日 09:23
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打破只能看的純概念神話 成功還原科學儀器 “復原模型”課題取得重大進展———
1700多年前，地動儀神秘消失，它的模樣和工作原理成為千古謎團。2004年8月，河南博物院與中國地震臺網中心組成課題組，聯合研究張衡地動儀新的復原模型。目前，這項課題取得重大進展，課題組用“懸垂擺原理”取代了傳統的“直立桿原理”。
2005年4月16日，這一科研成果得到了來自中國科學院、中國地震局等單位的地震學和考古學專家的肯定。專家們認為：這臺復原地動儀首次把概念模型還原成了科學儀器，使之真正有了驗震功能。
驗收：復原模型把概念模型復原成了科學儀器
2005年4月16日上午，河南博物院《天地經緯》專題陳列廳，由地震學、考古學、機械工程學等相關學科的專家組成的驗收委員會，開始用挑剔的眼光注視著地動儀復原模型。當日下午，驗收組的7位專家經過討論，最終認為：新模型首次把概念模型復原成了具有驗震功能的科學儀器，邁出了復原研究的歷史性一步。
心願：一定要讓地動儀模型真正“動”起來
1998年，河南博物院新館建設過程中，田凱負責主持《河南古代文化之光》陳列。佈置漢代展廳需要展示張衡的地動儀，當時最權威的模型陳列在原中國歷史博物館裏，它是王振鐸先生於1951年設計的。這臺卵狀體上有8條飛龍的模型，已成為地動儀的“標準形象”。
河南博物院請蘇州天文儀器研究所按王振鐸的模型重新複製了一個木制模型，並提出“能否讓地動儀動起來”，得到的回答是：不可能，即使是中國歷史博物館裏陳列的那臺也不能檢測地震。但對方可以在模型下面人為地安上一個裝置，讓它動起來。
6年後，了解到國家地震局和國家博物館的研究人員正在做復原工作。2004年8月，河南博物院與中國地震臺網中心組成了課題小組，共同復原張衡地動儀。
解謎：找到“懸垂擺原理”
該課題的負責人是中國地震臺網中心的馮銳研究員。馮先生表示，1700多年前的地動儀究竟如何工作是首先須破譯的謎團，深入研究證實，地動儀應該是“懸垂擺原理”而不是王振鐸先生模型的“直立桿原理”。
幾十年來，國內外地震學界對王振鐸模型的否定意見一直沒有停。更有近現代西方學者認為張衡地動儀之所以失傳，是因為它沒有達到科學的要求。
歷時1年多的時間，課題組最終確認了地動儀的工作原理應該是“懸垂擺原理”，而不是“直立桿原理”。
這是一次重大跨越
地動儀的歷史資料，最著名的是《後漢書·張衡傳》中的記載，只有196個字。早期的復原工作都是據此開展的。馮銳的課題組把資料的考證和利用擴大到《續漢書》、《後漢紀》等古代文獻，但相關文獻的總字數也不過231個。
研製過程中，馮銳還採用了一些新技術、新方法，即利用洛陽地震臺接收到的現代隴西地震記錄，算出模擬的隴西歷史地震的波動效應，然後把數據輸入電腦，再控制特殊的振動臺完成洛陽地面震動過程的復現，用這種運動信號對振動臺上的復原模型進行檢驗和改進。驗收組的專家們認為：新模型對4次實際地震事件已經實現了良好的驗震反應，邁出了從概念模型到科學儀器的關鍵性一步，研究工作突破了古代科學儀器復原的傳統模式，是一次重大的跨越。
