Υπάρχουν λίγα πράγματα πιο ενοχλητικά από την αίσθηση της φαινομενικά στερεής Γης που ξαφνικά τροχαίνει και ρίχνει κάτω από τα πόδια του. Ως αποτέλεσμα, οι άνθρωποι έχουν αναζητήσει τρόπους μέτρησης ή και πρόβλεψης σεισμοί για χιλιάδες χρόνια.
Παρόλο που δεν μπορούμε να προβλέψουμε με ακρίβεια τους σεισμούς, οι άνθρωποι έχουν προχωρήσει πολύ στην ανίχνευση, καταγραφή και μέτρηση σεισμικών κρίσεων. Αυτή η διαδικασία ξεκίνησε πριν από περίπου 2000 χρόνια, με την εφεύρεση του πρώτου σεισμοσκοπίου στην Κίνα.
Το πρώτο σεισμοσκόπιο
Το 132 μ.Χ., ο εφευρέτης, ο αυτοκράτορας ιστορικός και ο βασιλικός αστρονόμος Zhang Heng παρουσίασαν την καταπληκτική μηχανή ανίχνευσης σεισμών ή σεισμοσκόπιο στο δικαστήριο του Δυναστεία Χαν. Το σεισμοσκόπιο του Ζανγκ ήταν ένα γιγαντιαίο χάλκινο δοχείο, που μοιάζει με βαρέλι διαμέτρου περίπου 6 ποδιών. Οκτώ δράκοι σκαρφάλωναν με την όψη προς τα κάτω κατά μήκος του εξωτερικού του κυλίνδρου, σημειώνοντας τις κατευθύνσεις της πρωτεύουσας πυξίδας. Σε κάθε στόμα του δράκου υπήρχε μια μικρή μπρούτζινη μπάλα. Κάτω από τους δράκους κάθισαν οκτώ χάλκινα βατράχια, με το ευρύ στόμα τους να γεμίζει για να πάρει τις μπάλες.
Δεν γνωρίζουμε ακριβώς τι έμοιαζε το πρώτο σεισμοσκόπιο. Οι περιγραφές από την εποχή μας δίνουν μια ιδέα για το μέγεθος του οργάνου και τους μηχανισμούς που το έκαναν να λειτουργήσει. Κάποιες πηγές σημειώνουν επίσης ότι το εξωτερικό του σώματος του σεισμοσκοπίου ήταν όμορφα χαραγμένο βουνά, πουλιά, χελώνες και άλλα ζώα, αλλά η αρχική πηγή αυτών των πληροφοριών είναι δύσκολη για την ανίχνευση.
Ο ακριβής μηχανισμός που προκάλεσε την πτώση μιας μπάλας σε περίπτωση σεισμού επίσης δεν είναι γνωστός. Μια θεωρία είναι ότι ένα λεπτό ραβδί ήταν χαλαρά κάτω από το κέντρο του βαρελιού. Ένας σεισμός θα αναγκάσει το ραβδί να ανατραπεί προς την κατεύθυνση του σεισμικό σοκ, ενεργοποιώντας έναν από τους δράκους να ανοίξει το στόμα του και να απελευθερώσει την μπρούτζινη μπάλα.
Μια άλλη θεωρία υποδηλώνει ότι μια σκυτάλη αιωρήθηκε από το καπάκι του οργάνου ως ένα ελεύθερο εκκρεμές εκκρεμές. Όταν το εκκρεμές μετατοπίστηκε αρκετά ευρέως για να χτυπήσει την πλευρά του βαρελιού, θα προκαλούσε τον πλησιέστερο δράκο να απελευθερώσει την μπάλα του. Ο ήχος της μπάλας που χτυπά το στόμα του φρυγανιού θα προειδοποιήσει τους παρατηρητές στο σεισμό. Αυτό θα έδινε μια γενική ένδειξη της κατεύθυνσης προέλευσης του σεισμού, αλλά δεν παρείχε πληροφορίες σχετικά με την ένταση των δονήσεων.
Απόδειξη της έννοιας
Το υπέροχο μηχάνημα του Ζανγκ κλήθηκε houfeng didong yi, που σημαίνει "ένα όργανο μέτρησης των ανέμων και των κινήσεων της Γης". Σε μια σεισμική Κίνα, αυτή ήταν μια σημαντική εφεύρεση.
Σε μια περίπτωση, μόλις έξι χρόνια μετά την εφεύρεση εφευρέθηκε, ένας μεγάλος σεισμός υπολογίστηκε σε ένα μέγεθος επτά χτύπησε αυτό που είναι τώρα Gansu Επαρχία. Οι άνθρωποι στην πρωτεύουσα της δυναστείας Χαν της Λουογιάνγκ, 1.000 μίλια μακριά, δεν αισθάνθηκαν το σοκ. Ωστόσο, το σεισμοσκόπιο προειδοποίησε την κυβέρνηση του αυτοκράτορα για το γεγονός ότι ένας σεισμός είχε χτυπήσει κάπου δυτικά. Αυτή είναι η πρώτη γνωστή περίπτωση επιστημονικού εξοπλισμού που ανιχνεύει σεισμό που δεν είχε αισθανθεί οι άνθρωποι στην περιοχή. Τα ευρήματα του σεισμοσκοπίου επιβεβαιώθηκαν αρκετές μέρες αργότερα, όταν έφτασαν αγγελιοφόροι στο Luoyang για να αναφέρουν έναν μεγάλο σεισμό στο Gansu.
Κινέζικα σεισμοσκόπια στο δρόμο του μεταξιού;
Τα κινεζικά αρχεία δείχνουν ότι οι άλλοι εφευρέτες και τσινκέρ στο δικαστήριο βελτιώθηκαν κατά τον σχεδιασμό του Zhang Heng για το σεισμοσκόπιο κατά τους αιώνες που ακολούθησαν. Η ιδέα φαίνεται να έχει εξαπλωθεί προς τα δυτικά σε όλη την Ασία, πιθανόν να μεταφερθεί κατά μήκος της Δρόμος του μεταξιού.
Μέχρι τον 13ο αιώνα χρησιμοποιήθηκε παρόμοιο σεισμοσκόπιο Περσία, αν και το ιστορικό αρχείο δεν παρέχει σαφή σύνδεση μεταξύ των κινεζικών και των περσικών συσκευών. Είναι πιθανό οι μεγάλοι στοχαστές της Περσίας να χτυπήσουν μια παρόμοια ιδέα ανεξάρτητα.