Съвременните сеизмографи за предвиждане на земетресения са изключително чувствително оборудване. Като регистрират най-малките движения на лазерна светлина или магнити, тези устройства могат да открият и най-малките трусове, дори когато не можем да ги усетим.
По целия свят има мрежи от хиляди и хиляди сеизмографи, които могат точно да определят епицентъра на земетресението – мястото на възникването му. И с всички данни, които тези клъстери произвеждат, ние непрекъснато подобряваме разбирането си за тези геологични събития, разработваме системи за ранно предупреждение и откриваме как да изграждаме най-безопасните структури.
Разбира се, технологиите са на наша страна, но въпреки това дизайнът на най-ранното устройство за откриване на земетресения не се различава толкова много от днешните версии. Само че то е създадено преди близо 2000 години, преди хората изобщо да разберат какво е земетресение.
Джан Хън живее в Китай по време на династията Хан и историята го помни като учен в много области.
Занимавал се е с астрономия, математика, природни науки, инженерство, картография и поезия, наред с други области на обучение и художествени занимания. През по-голямата част от зрелия си живот е държавен служител, а в средата на 30-те си години е поканен в императорския двор от император Ан в чест на уменията му на математик.
Работи върху изчисляването на Пи, съставя карта на звездите и успоредно с академичната си кариера е изобретател. Подобрява точността на вливните клепсидри – вид воден часовник, който измерва времето чрез потока на течността – и му се приписва създаването на първата армиларна сфера, задвижвана от вода (динамичен модел, който илюстрира движението на небесните обекти). Но Джан Хън е най-известен с изобретяването на първия в света сеизмоскоп.
Той представя своето устройство в императорския двор в столицата Луоян през 132 г., седем години преди смъртта си през 139 г.
Въпреки че няма запазени физически останки или илюстрации на неговия сеизмоскоп, историческите описания го представят като голям бронзов инструмент, подобен по форма на урна или ваза. От външната му страна били монтирани осем дракона, всеки от които имал бронзова топка, заключена в челюстта му. Непосредствено под тези митични изпъкналости се намирали осем бронзови жаби с разтворени усти, за да приемат топките, ако паднат.
Древните текстове са малко по-мъгляви по отношение на вътрешната работа на сеизмоскопа. Общоприето е обаче мнението, че вътре в кухото тяло на сеизмоскопа е висяло махало, а от всички страни на това махало са били разположени лостови механизми, свързани с всеки от драконите. Ударните вълни от земетресението карали махалото да се люлее, активирайки един от механизмите вътре. Съответният дракон подаряваше своята топка на жабата, за да информира съда, че не само е имало земетресение, но и от коя посока са дошли трусовете. Виждате ли, всеки дракон и жаба се свързвали с точка от компаса – север, северозапад, запад и т.н. – така че правителството знаело къде да изпрати помощ.
Първоначално изобретението на Джан Хън е посрещнато скептично.
Възгледите му по определени теми го правят непопулярен сред някои от колегите му, а още по-лошото е, че сеизмоскопът му не е доказан. Но както се разказва, няколко години по-късно топката най-накрая паднала. Това само по себе си, разбира се, не било доказателство, че работи – в столицата не било усетено никакво земетресение, но дни по-късно пристигнал пратеник, който съобщил за сериозно земетресение, възникнало на стотици километри оттук, на запад от Луоян, в посоката, към която била обърната празната вече уста на дракона.
Хън нарекъл сеизмоскопа си Houfeng Didong Yi, което означавало „инструмент за измерване на сезонните ветрове и движенията на Земята“. Докато много хора по негово време вярвали, че земетресенията имат духовни катализатори, той и редица други учени били на мнение, че събитията се причиняват от ветровете и промените във въздушното налягане – като се има предвид, че това е било много, много преди семето на теорията за тектоничните плочи да покълне в началото на 20 век.
През вековете след смъртта на Джан Хън се твърди, че други китайски интелектуалци са създали наследници на този уред за земетресения по негов дизайн.
Тъй като обаче нищо осезаемо не е оцеляло в хода на времето, историците от нашата епоха се мъчат да съчетаят тези вековни разкази с работещо копие на устройството на Джан. Някои дори предполагат, че то никога не е съществувало. Макар че богато украсеният характер на сеизмоскопа е добре описан, точните механизми, които го задвижват, не са. Опитите за неговото изобретяване през XIX и XX в. се оказали неуспешни. Оставало неясно например как древната конструкция на махалото може да бъде достатъчно чувствителна, за да открива земетресения на стотици километри. Освен това как движението би могло да задейства само един механизъм и да пощади останалите?
През 2005 г. група сеизмолози и археолози от Китайската академия на науките обявяват, че са създали доказано функциониращо копие. В тяхната версия самото махало не взаимодейства с никакви лостове, а е окачено над друга топка, разположена на тънък пиедестал. Когато махалото се люлее, то побутва централната топка по един от осемте канала, където тя попада в пускова система, която анимира външната уста на дракона.
Разбира се, не знаем, че точно така е работил моделът на Джан, но той показва, че само незначително преосмисляне на начина, по който сеизмоскопът е описан в историческите текстове, може да доведе до създаването на чувствително, ориентирано към посоката устройство.
Въпреки че устройството за земетресения на Джан е на почти две хилядолетия, принципът на работа, който стои зад него, се използва често и днес.
Една популярна форма на съвременен сеизмограф използва точно същите свойства на инерцията, при която статична основа и висящо махало се движат независимо едно от друго, когато земята се разклати. Само че днес махалото е магнит, а индуцираният ток, който люлеенето му предизвиква в проводящата основа, е записът. Превръщането на колебанията в цифров сигнал позволява на такива сеизмографи да документират интензивността на трусовете, тяхната продължителност и т.н.
Превод и редакция: TRENDY NEWS
