郑州大学教授古法复制“地动仪” 模型
发布时间:2021年05月11日 21:58 来源:中国新闻网
【解说】近日,记者在郑州大学物理学院看到,任凭两位身材壮硕的男士用力跺脚、拍手,这个形似酒樽的装置,均毫无反应。但敲鼓声起,龙口钢珠便能应声落下。鼓声在八个方位任意响起,对应钢珠就会掉入下方的蟾蜍口中。这不是个摆件,而是李平林教授团队结合历史文献和古代科技制作的,具备检测震动方向的“地动仪”模型。
【同期】郑州大学物理系教授 李平林
基本我们过人、蹦跳这种附近的干扰,它没有通过共振放大,它就没有反应。我敲鼓对面那里边“听罂”那也是个鼓,它就能产生共振。
【解说】“听罂”究竟是什么?
【同期】郑州大学物理系教授 李平林
在古代打仗,敌军如果来挖地道,那你怎么能知道?那墨子的记录是叫“听罂”。大瓦罐在地下挖个井,把它埋下去,上边蒙上牛皮,实际就是一个大鼓。让耳聪者伏罂而听之,就能知道敌军从哪个方向在挖地道。
【解说】墨子用“听罂”来监听城外敌方挖地道时产生的微弱动静。历史记载,张衡的地动仪成功检测到千里外的陇西(今甘肃省天水地区)发生的一次地震。
【解说】李平林团队成员张晓宇考察洛阳东汉灵台遗址时,发现夯土堆有规则塌洞,考古发掘报告也显示灵台堆下存在“十字地宫”。后经讨论,地动仪接收放大信号关键部件在地下。
【同期】郑州大学物理系教授 李平林
历史把地下接收地震波这个关键部件给遗失了,它没有记录。后面我们一考察,感觉到整个关键部件应该在地下,我们一查历史资料,墨子早张衡500年就有关于“听罂”的记录。
【解说】依据史料和古人用“听罂”记录地下震动的方法,李平林团队经过数年实验,做出了具备检测震动方向的“地动仪”模型。
【同期】郑州大学物理系教授 李平林
空气传播能量很有限,但是,击鼓的声音,通过另一个鼓,产生共振,拉着一根弦,让它控制龙口吐珠。
【解说】对于李平林团队制作的地动仪模型,北京大学地球与空间科学学院教授王彦宾,了解后给出了他的观点。
【同期】北京大学地球与空间科学学院教授 王彦宾
这个仪器首先是没有问题的我觉得,他现在用的声波,如果地震波,地震波幅度在什么情况能够引起它的响应,这个我觉得需要进一步研究。最重要一个我觉得方位非常敏感,这和我们历史记载还是很一致的。
【解说】李平林表示,将邀请相关专家对这一模型进行讨论和检验,如果证明切实可行,希望按照原始比例完整重建地动仪。
记者 李超庆 河南郑州报道。
问题1:在张衡地动仪里不能确定“听罂”的存在。
问题2:声波并不是唯一的触动机关的动力。
问题3:视屏中在附近打鼓的声响,有明显的方向。但是,实际地震时,振源在远处,这个仪器就失灵了。结果是各个方向的弹丸全部落下。原因是:声波的大小几乎同时到达。
[网络资料]:
声波的波长:.017--17米。
波长=波速/频率,波速一般是340米/秒;,人耳听到的声音的频率是20HZ--20KHZ,所以得出人耳听到的声音的波长:0.017--17米。
发声体的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。声波借助各种介质向四面八方传播。声波是一种纵波,是弹性介质中传播着的压力振动。但在固体中传播时,也可以同时有纵波及横波。
扩展资料声波是声音的传播形式。声波是一种平行波,由物体(声源)振动产生,声波传播的空间就称为声场。在气体和液体介质中传播时是一种纵波,但在固体介质中传播时可能混有横波。任何器官所接收的声音频率都有其范围限制。
人耳可以听到的声波的频率一般在20Hz(赫兹)至20kHz之间。其他动物的听觉频率范围有所不同,像狗可以听到超过20kHz的超声波,但无法听到40 Hz以下的声音。
根据声波频率的不同,可以分为以下几类:
频率低于20Hz的声波称为次声波或超低声;
频率20Hz~20kHz的声波称为可闻声;
频率20kHz~1GHz的声波称为超声波;
频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。
除了空气,水、金属、木头等弹性介质也都能够传递声波,它们都是声波的良好介质。在真空状态中因为没有任何弹性介质,所以声波就不能传播了。
声波在固体介质中传播时,由于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦,从而使一部分声能转变为热能;同时,由于介质的热传导,介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换,从而导致声能的损耗,这就是介质的经典吸收现象。通常认为,吸收衰减与声波频率的一次方、频率的平方成正比。