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主题:【原创】也说候风和候风地动仪 -- 和履虎尾兄 -- 任爱杰

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  • 家园 【原创】也说候风和候风地动仪 -- 和履虎尾兄

    也说候风和候风地动仪 -- 和履虎尾兄

    看了履虎尾兄的【原创】十,候风与候气也来就什么是“候风”和“候风地动仪”说两句。

    先说说“候风地动仪”。

    张衡制造候风地动仪的经过在《后汉书》中的记载如下:

    阳嘉元年夏造候风地动仪。以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。

    单从这个记载来看,候风地动仪是一件仪器,而不是候风仪和地动仪两件仪器。而这件仪器的作用类似于现代的地震仪,用于探测地震方位。

    过去有些文章说这件仪器能够预报地震。这是不对的。那么如果仅仅是探测地震又有何实用价值呢?如果一龙吐珠,则地震已经发生,这又有什么值得惊奇的呢?

    古代通讯手段落后。汉代又是地震多发的时代。如果某处地震,等到地方上的呈报上来,则朝廷的应对措施就要慢好几拍。大震之后必有大灾。如果应对不当,轻则饿殍遍地,重则人民可能起来造反。 所以应对措施也并不仅限于赈济救灾,更主要的是要调动军队防范万一。这都要求能够准确地测量何处地震。从《后汉书》记载的这个例子来看,甘肃地震能够及时测到,则应对效率提高了不少。

    那么为什么会有人认为候风地动仪是候风仪和地动仪两件仪器呢?这是因为张衡生活的时代的确有测量风向的仪器。《三辅黄图》引用郭延生《述征记》说:“长安宫南有灵台,高十五仞,上有浑仪,张衡所造。又有相风铜乌,遇风乃动。”

    这个记载虽然并没有说张衡造了相风铜乌,但由于紧接“张衡所造”四字,很多人就想当然得把这个相风铜乌归功于张衡了。进而认为“相风铜乌”就是“候风仪”。

    其实相风铜乌并非张衡的发明而是早就存在的。周迁《古今舆服杂事》中说:“相风,周公所造,即鸣鸢之象,后改为乌。”这里周迁把“相风铜乌”的发明权给了周公。这大概是不怎么可靠的。无他,周公同志发明的东西实在太多了点,让人怀疑其是否为某穿越小说的主角。不过这也从侧面证明类似今天的风信鸡是早就存在了。而且时代是在先秦时期。

    那么,张衡的候风地动仪中“候风”就是如履虎尾兄的文章里说的“候风”是“候气”的别称吗?这却也未必。

    《史记》中的确记载了“八风”。但是“候风”和虎兄文章中说的“候气”还是有很大的区别的。“候气”是个总称。虎兄文章中说的“候气”法却只是其中的一种观测方式而已,而且还是看上去挺有“科学道理”其实却是“伪科学”的东西。而“候风”的仪式道具与之大不相同。

    顺便说一句,张衡本人曾为太史令,这个职务本身除了是史官,也同时是皇家天文台长和御用算命先生。《后汉书》里说张衡精于算命,在本传里介绍他的时候说:

    “衡善机巧,尤致思于天文、阴阳、历算。常耽好《玄经》,谓崔瑷曰:“吾观《太玄》,方知子云妙极道数,乃与《五经》相拟,非徒传记之属,使人难论阴阳之事,汉家得天下二百岁之书也。复二百岁,殆将终乎?所以作者之数,必显一世,常然之符也。汉四百岁,《玄》其兴矣。”

    这个“汉四百岁”的预言即使不是范晔的原创,也是汉后某人的假托。张衡的形象在《后汉书》成书的年代,犹如后世俗人看诸葛亮、李淳风、刘伯温。大多把他们看成能掐会算的一代神棍。很多莫名其妙的迷信预言例如《推背图》、《烧饼歌》之类都假托李淳风、刘伯温等人的名义。范晔在史书里这么写,自有为改朝换代找理论根据的原因在内。

    古代的天文学和气象学以及算命学常常混为一谈。不论是司马迁还是张衡后来的李淳风,他们的职责之一就是观测天象以卜流年,吉凶。这种占卜的方法之一就是“决八风”。

    《史记 天官书》中明确记载了如何观测“八风”的方法:

    “汉魏鲜集腊明正月旦决八风。

    风从南方来,大旱;

    西南,小旱;

    西方,有兵;

    西北,戎菽为,小雨,趣兵;

    北方,为中岁;

    东北,为上岁;

    东方,大水;

    东南,民有疾疫,岁恶。

    故八风各与其冲对,课多者为胜。多胜少,久胜亟,疾胜徐。

    旦至食,为麦;

    食至日昳,为稷;

    昳至餔,为黍;

    餔至下餔,为菽;

    下餔至日入,为麻。

    欲终日有云,有风,有日。日当其时者,深而多实;

    无云有风日,当其时,浅而多实;

    有云风,无日,当其时,深而少实;

    有日,无云,不风,当其时者稼有败。如食顷,小败;

    熟五斗米顷,大败。则风复起,有云,其稼复起。

    各以其时用云色占种所宜。

    其雨雪若寒岁恶。

    是日光明,听都邑人民之声。

    声宫,则岁善,吉;

    商,则有兵;

    徵,旱;

    羽,水;

    角,岁恶。

    或从正月旦比数雨。率日食一升,至七升而极;

    过之,不占。

    数至十二日,日直其月,占水旱。为其环域千里内占,则为天下候,竟正月。

    月所离列宿,日、风、云,占其国。

    然必察太岁所在。在金,穰;水,毁;木,饥;火,旱。此其大经也。

    正月上甲,风从东方,宜蚕;

    风从西方,若旦黄云,恶。

    冬至短极,县土炭,炭动,鹿解角,兰根出,泉水跃,略以知日至,要决晷景。

    岁星所在,五穀逢昌。其对为冲,岁乃有殃。”

    太史公在这里洋洋洒洒得写了一大堆。其实无非是朴素的天气预报观测加上古代神秘主义的占卜罢了。

    “决八风”要知道风向,风向却不是算命先生随便拿手指在嘴里沾点唾沫举起手来就能测的。其中要用到的道具不少。最主要的是就是前面说到过的古代风信鸡,和另一种风向标 “候风”。

    李淳风在《乙巳占》中专门有《候风法》一节:

    “凡候风者,必于高迥平原,立五丈长竿,以鸡羽八两为葆,属于竿上,以候风,风吹羽葆,平直则占。

    亦可于竿首作盘,盘上作木乌三足,两足连上而外立,一足系羽下而内转,风来乌转,回首向之,乌口衔花,花旋则占之。

    淳风曰:羽必用鸡,取其属巽,巽者号令之象。鸡有知时之效。羽重八两,以仿八风。竿长五丈,以仿五音。乌象日中之精,故巢居而知风,乌为先首。《淮南子》曰:天欲风,巢居先翔。古书云:立三丈五尺竿于西方,以鸡羽五两系其端,羽平应占。然则知长短轻重,取于合宜。竿不必过长,但以出众中不被隐蔽为限,有风即动,便可占候。羽毛必五两已上,八两已下。但以羽轻则易平,重则难举。常住安居,宜用乌候;军旅权设,宜用羽占。羽葆之法:先取鸡羽中破之,取其多毛处,以细绳遂紧夹之,长短三四尺许,属于竿上,其扶尧、独鹿、四转、五复之风,各以形状占之。”

    从李淳风的描述来看,使用道具的原因是要把握占卜的时机。羽毛制的风向标和现代航空所用的圆筒式风向标类似。而三足乌基本就是风信鸡的式样。而占卜的时机就是风力平稳,风向稳定下来的时候。

    这两类风向标在张衡的时代就早已存在了。《淮南子 齐俗训》说:“不通于道者若迷惑,告以东西南北,所居聆聆,一曲而辟,然忽不得,复迷惑也。故终身隶于人,辟若伣之见风也,无须臾之间定矣。”

    东汉高诱注解说:“伣,候风者也,世所谓五两”。唐朝的李善进一步解释说:“兵书曰:‘凡候风法,以鸡羽重八两,建五丈旗,取羽系其颠,立军营中。’”也就是李淳风《候风法》中的羽毛风向标。

    这种用羽毛制成的风向标,自汉唐以下极为普遍,而且多入文学作品。例如《文选》郭璞《江赋》云:“觇五两之动静。”李白诗云:“扁舟敬亭下, 五两先飘扬。”等等。

    由于这种风向标的制作极为简单,远远比不上地动仪的精巧(地动仪现代虽有复制品,但是零件却是用了现代工艺才能造出来。就不知道汉代如何制作这类零件,让其达到必需的精度了。),所以史书不提也并不稀奇。盖史书作者认为人人都知道这是什么东西,没必要专门提起。所以张衡的地动仪上是不是有个风向标也不一定。呵呵。

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    • 家园 地动仪现代有复制品吗?

      不知道你从哪里得到的消息。

      张衡的地动仪已经失传,而且当时是否是真的科学仪器还是个不可知的东西。姑且我们认为是确实存在的。

      1。我们没有任何这方面的资料,也许历史书上的几行字,加上无限的想象。

      2。现在复制品,能够测定地震吗? 这个好像也没有吧。放在博物馆里面的那个,是肯定不行的。

      我个人的看法, 博物馆的那个地动仪,应该是个示范模型,离复制品远得没边了。

      • 家园 地动仪的现代复制品是有的,而且是可以实用的

        老兄问:

        不知道你从哪里得到的消息。

        张衡的地动仪已经失传,而且当时是否是真的科学仪器还是个不可知的东西。姑且我们认为是确实存在的。

        1。我们没有任何这方面的资料,也许历史书上的几行字,加上无限的想象。

        2。现在复制品,能够测定地震吗? 这个好像也没有吧。放在博物馆里面的那个,是肯定不行的。

        我个人的看法, 博物馆的那个地动仪,应该是个示范模型,离复制品远得没边了。

        解放后地动仪的复制品有好几套。第一套是1951年,考古学家王振铎历经数年研究后复制的。但是这套复制的地动仪其实并不能够准确得测量地震。甚至有传说在日本展览时,展览人员必须用棍子把铜丸捅出来的笑话。

        这套地动仪复制品出来后一直是权威设计,一直到1994年,中国科学技术大学科学史研究室教授李志超才在《候风地动仪新说》中提出异议。

        第二套是地震学家冯锐复制的。而且通过了测试,是真正能够测试地震方位的。介绍文章的链接如下。

        外链出处

        从文章来看,要地动仪动起来并不难,难的是如何只让一龙吐珠。最主要的关键是历来对于史书的记载句读完全错误。

        例如传统的断句为:“如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之”。

        但是如果断成:“中有都柱,傍行八道,施关发机,如有地动,尊则振,龙机发,吐丸,而蟾蜍衔之,振声激扬。”意思就大不一样了。这里尊,龙机,丸是完全不同的三个零件。而冯锐的设计不是用都柱直接触发龙头吐珠,而是触动一个小球,让其落入地震方向的轨道中,然后触发龙口吐珠。所以其实真正起作用的只有中间的这一个珠子。

        在冯锐复制模型的基础上,河南吴勇才、吴迪父子与南阳市地震局合作也制造了地动仪的复制品。这个复制品还申请了专利。链接如下:

        外链出处

        不过,现代的地动仪复制品的精密零件都是用现代工艺制造的。不论是冯锐还是二吴的设计都是如此。所以汉代是否能够真的造出这么精密的零件是有疑问的。

        而李志超对于冯锐的复制品颇有意见。盖冯锐的复制品并未采用李志超提出的用超重都柱(约两吨)的设计,而是采取了悬摆设计。

        应当说,地动仪的原理并不复杂。如果有一定的机械和物理知识就可以制造出来。而王振铎的设计先入为主,外形又造型独特,于是让大家都以为只有这个设计才是张衡的。所以这个错误的设计延续了五十年才被推翻。

        • 家园 可是你还是没有回答我的问题.

          你如何保证现代的确实是古代的复制品?

          而且科学论文有吗?

          用新闻报道代替科学论文,一般是科学界的大忌, 这个很难让人信服的.

          王振铎,冯锐,吴勇才都是复制, 居然复制得初了外观一样外,内部结构不一样, 这个叫复制? 还是叫仿制?还是叫其他?

          • 家园 那就叫仿制品好了

            科学论文有不少,万方数据上有电子版,给你个链接,尽可自己去查。

            外链出处

            古代没有照片,自然做不出一模一样的复制品。其实就算是有照片的时代,也还是做不出一模一样的复制品来的。比如莱特兄弟发明的那个飞机,其复制品(仿制品)各大博物馆可不少。你倒是把它拉出去飞飞看,保证飞不起来。

            现在研究地动仪,并不是说真的要靠它来测量地震。不过是想验证一下中国古代的科技水平到了个什么高度罢了。所谓复制,也可以叫仿制,主要是验证汉代地动仪的原理如何,古书的记载是否可信。至于外观,其实倒是最不可能复制的。我们现在看到的地动仪造型其实根本和汉代的造型没关系。那几条龙的形状是现代造型。历代的龙的造型都不一样。汉代出土文物上的龙和现代的完全不同。

            复制地动仪的研究现在能够证明的是在汉代的确可以制造出测量地震方向的仪器。如此而已。至于具体的技术细节由于缺乏资料自然无法完全做到一模一样。

            • 家园 我有这篇文章原文,谁要?? 张衡候风地动仪的原理复原研究

              太长了,有19页,谁要我发一下.

              保存2天,然后我就删掉了

            • 家园 这是两码事情.

              莱特兄弟的飞机原理放在那里, 你按这方法, 飞机不会飞不起来的.

              侯风地动仪的原理都不太明了, 哪里来的复制品?或者仿制品?

              现在对此的研究基本上还是对原理的探索,毕竟这是最难的地方.

              复制地动仪的研究现在能够证明的是在汉代的确可以制造出测量地震方向的仪器。

              前面你还说,只有用现代技术才能达到.只有三个可能:1. 以前不可能做到 2.现在的想法是错的,肯定还有方法可以实现 3.现在的科学技术还不如那时候的科学技术.

              其实地震仪器的原理不复杂,只是不知道当时张衡的原理,而且流传下来的文献资料实在太少了.我只想说张衡当时的科学技术在当时绝对是领先的.我不知道您从来哪里知道现在的研究只能用现代的工艺才可以实现?

            • 家园 可文章看不了全文啊?

              要注册?交费?

              • 家园 好像是要收费的吧

                这个可没有免费服务。

                • 家园 哦,知道了

                  难怪前一阵子有人跟我说买了什么阅读卡还是什么的,可以读收费文章,搞得我也有点跃跃欲试。可类似的东西是不是很多还不通用?是各自有各自的偏向还是都倾向于大而全?哪家资料最多呢?

                  • 家园 提供参考

                    超星:超星原来还可以。现在越来越烂。以前可以查到的书,现在却查不到,但是打入书号却又存在。最大的问题是书目偏旧。

                    读秀/朗润:其实就是超星。法人是一个人。班子也是一套人挂两块牌子。优点是可以做全文检索。缺点是最多只能读十页,很不方便。最恶心的是它的所谓读书卡市面上是没有卖的,想买都买不到。做读秀的这个家伙财迷心窍了。就指望你读了免费的十页然后找他买实体书。或者出钱让他翻印。最恶劣的是超星当初搞起来是拿了国家的钱的。现在却把个超星搞得半死不活,扫描的图书都去了读秀卖大钱。作者却拿不到一点好处。号召大家抵制。

                    万方:查期刊,尤其是查学术期刊不错。搜索引擎也很好。缺点是收费太贵。一篇文章要好几块。

    • 家园 花顶好文
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