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名称: 老梁博客
作者: niuheliang
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档案日期:20190501000000 ~ 20190601000000


2019-05-03 12:06:37

主题: 民科我设计的地动仪
生活在加州,经历过较大的地震。民科我觉得知道那些地动仪复原问题在哪里。

第一:地动仪检测的是地面的水平移动,而不是垂直移动。这一点很重要。能有效排除假阳性。因为古人类在地表活动能产生有感地表水平移动几乎不可能。

第二:地动仪的尺寸。文献记载主体大概8尺。但没有说可能存在的传感器(机关)在哪里,占地面积有多大。

第三:文献记载的机关是关键。不同文献明确记载龙首由“机”控制。“机”我的理解就是板机、弩机之类的东西。先秦中国已经有出土弩机。东汉时存在“机”合理推断。

复原起来就是:地动仪八龙由八个机关控制。传感器感应地面水平移动并触发机关。机关互锁。一个机关被触动会锁住其它机关。不排除需要手动重置复原。文献没有记载传感器可能是外人看不到传感器及其如何连接到地动仪上。或者传感器其实很简单不如地动仪主体精美闪亮,因此惜字如金的古人没有记载。

接下来复原传感器和连接机理。根据文献记载,地动仪检测到无感数百里外地震。这应该是S波而不是P波。S波传播速度较慢,维基说大概每秒几百米。这不是常数。工程上设计假设我的地动仪检测波速不超过200米/秒。考虑到机关需要互锁。假设互锁需要0.1秒,那么地震方向正反两方向传感器距离不小于20米。

古代没有电线。传感器与主体之间10米距离用木头或金属连接有可能。但更可能由绳索和滑轮连接。外人看不到可能走得是地下管道。类似下水道一样的设施。中国先秦古代建筑已出土大量陶制下水管道。说明工艺上在东汉这没有难度。

最后就是传感器。考虑到以上的设计。传感器非常简单。由于绳索是绷紧的(否则无法传递地动信号),而且检测的是水平移动。因此只要把绳索固定在地面就行。如可以在岩质地面敲入金属锥子然后把绳索绑在锥子上拉紧。

这样,当S波来袭时,靠近震中方向地面首先产生水平运动,与地动仪本体距离的改变会拉紧或放松绳索,因此触发弩机,并锁住其它弩机,龙首吐出铜球发出声响指示地震。

最后,铜在东汉仍然是贵金属。使用铜制造应该是灵敏度考虑。绳子越紧,检测灵敏度越高。但绳子越紧对主体的稳固性要求也越高。木头和陶瓷哪怕砖石这一点上就不如铸铜。

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