課本上為何刪除張衡地動儀,學者:爭議太大,無法完整復原!
2010年,網友微博發帖指出,如今所見的國寶級張衡地動儀,其實是上世紀50年代學者王振鐸的複製品,即「王氏地動儀」(見下圖),而且是一個失敗的復原模型,即便遇到地震裡面珠子也掉不出來。甚至有網友扒出地震學者傅承義院士對「王氏地動儀」的評價,「房梁下吊塊肉都比你那個模型強」。
這一微博迅速掀起了全民熱議,甚至當年初中歷史教材選擇暫時刪掉了「張衡地動儀」這一知識環節(2017人教版初中歷史教材再度刪除張衡地動儀的相關介紹),張衡地動儀是真是假被推向了風口浪尖:究竟是張衡地動儀是古人虛構或誇大的產物,還是張衡太過聰明,造出的地動儀讓後人都無法復原?
南朝史學家范曄,根據東漢諸多文獻資料,編寫成的《後漢書》中,有對中國著名科學家張衡候風地動儀最權威最全面的介紹,認為地動儀「驗之以事,合契若神」。然而,區區196個字的記載,在給張衡帶來巨大榮譽的之餘,卻又帶來了巨大的爭議。
英國李約瑟稱張衡是「一切地震儀的鼻祖」,歐美諸多學者都給予張衡高度評價。早在19世紀,歐美學者就嘗試復原張衡地動儀,但直到20世紀,卻一直沒能成功復原,地動儀復原嘗試的一再失敗,讓張衡地動儀陷入了真假旋渦,受到了中外科學家的質疑和否定。
科普作家方舟子,不僅質疑張衡地動儀的記錄地震功能,而且還指出公元134年的地震,可能是「為了說明地動儀的神奇而編造的故事」(史書記載極為詳細,方舟子這一推測主觀色彩太濃)。
張衡地動儀,究竟能不能記錄地震?2010年的這一條微博,讓2005年科學家做的一次實驗,引起了社會的廣泛關注。
2004年,國家「張衡地動儀科學復原」課題組成立,中國地震台網中心研究員馮銳擔任組長。2005年,「馮氏地動儀」(見上圖)經過地震監測實驗:對地震有反應,得到多個院士專家的堅定。滕吉文院士評價,「從原理上和製作過程上講,這台復原模型符合史料記載,符合張衡的基本思想......它在現階段是最好的」。
按照實驗規劃,新版地動儀對1976年的河北唐山、2000年的雲南瀘西、2001年的越南孟藝,發生的三次真實地震進行了檢驗,結果證實新版地動儀的確可以記錄地震。
2005年的實驗,如何監測之前發生的地震?原來,實驗人員根據真實地震的地震波波長,以這個為依據,控制特殊的振動台,來對新版地動儀進行檢測。因此,這就相當於「再現」地震,而不是簡單的「模擬」地震,最終得出的數據也真實可靠。
既然這一新版地動儀能夠記錄地震,為何沒有監測真實的地震呢?上述馮銳指出:張衡地動儀還有相關配套工程,比如地基、位置選擇等配套設施,不是簡單的地動儀就能監測地震,但實驗耗資巨大、位置選擇有難度等問題,制約了新版地動儀的真實監測地震。
然而,對於2005年新版地動儀,學術界也同樣存在質疑,原因很簡單,關鍵之處與原始文獻記載不能密合,而且「懸擺不能區分正反兩個方向,西來的地震波可能使東邊的球落地」,做不到史書記載的「如一龍發機,而七首不動,尋其方向,乃知震之所在」。
其實,《後漢書》中對張衡地動儀的記載,因為過於簡略濃縮,所以不僅給復原帶來難題,而且還導致了不同的解讀。
以精銅鑄成,員徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周密無際。
僅僅對核心部件「都柱」這兩個字,就產生了 「立柱」「倒立擺」「懸垂擺」等多種解讀。所以,後世任何一次復原,都會遭到質疑。
張衡地動儀,到底是歷史虛構,還是真實之事?如今,儘管西方學者普遍質疑,但部分中國學者還在堅持復原。當然,這種堅持復原,不是科學意義,而是歷史意義更為重大。
其實,從史書上看,張衡地動儀成功監測到了包括隴西大地震在內的多次地震,說明了張衡地動儀不會是虛構產物,只是因為史書記載問題或理解問題,導致如今不能準確復原。畢竟,中華民族很多偉大發明,比如秦弩等,如今不也是沒能100%復原,難道能說這些都是虛構?
值得一提的是,有學者指出,由於張衡地動儀爭議較大,至今沒能100%復原,所以教科書中就刪除了張衡地動儀的相關內容!
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