2000 jaar oude seismograaf ‘even nauwkeurig als moderne instrumenten’

Help ons door deze info met vrienden op je social media te delen!

Er is helaas geen gesproken versie van dit artikel beschikbaar

De eerste seismograaf werd in het jaar 132 uitgevonden door de Chinees Zhang Heng. Hoewel er geen tekeningen bewaard zijn gebleven, is er wel een beschrijving van hoe het apparaat eruitzag. De seismograaf bestond uit een grote cilinder met rondom acht drakenkoppen, ieder met een metalen bal in zijn bek.

Onder iedere drakenkop zat een metalen kikker met open bek. Als er een aardbeving plaatsvond zorgde een mechanisme in de cilinder dat één van de drakenkoppen de bal uit zijn bek in de kikkerbek eronder liet vallen, wat een geluid van een luide gong veroorzaakte. Als er een geluid werd waargenomen wist men dat er ergens een aardbeving plaatsgevonden had. Door te kijken naar welke kikkerbek een bal bevatte, kon men vaststellen in welke richting het epicentrum van de beving lag, aldus dr. Jan Pajak van het Wellington Institute of Technology in een paper uit 2005.

---Lees verder na dit advertentieblokje---

De overlevering vertelt dat de seismograaf op een dag in februari van het jaar 138 één van zijn ballen liet vallen, hoewel niemand een trilling had gevoeld. Toch meldde Zhang aan de keizer dat er ten westen van de hoofdstad een aardbeving had plaatsgevonden. Omdat er geen meldingen van schade waren, gingen er stemmen op dat het apparaat bedrog en Zhang Heng een fraudeur was. Twee dagen later rapporteerden ijlbodes dat in de provincie Gansu, meer dan 500 kilometer naar het westen, een zware aardbeving was geweest met aardverschuivingen als gevolg.

In 2006 stelden Feng Rui en Yu Yan-Xiang van het Chinese geofysisch instituut vast dat de eerste aardbeving die met de seismograaf was gedetecteerd een kracht van 7 op de schaal van Richter had. De beving vond plaats in het jaar 134 in Longxi. Het apparaat was zo complex dat alleen Heng het kon onderhouden.

Replica’s

Moderne seismometers bestaan uit een pen die is bevestigd aan een gewicht, dat op haar beurt weer vastzit aan een veer. Door de traagheid (inertie) van de massa beweegt het gewicht en dus ook de pen niet bij een beving. Het roterende vel papier beweegt daarentegen wel waardoor de lijn van de grafiek op en neer gaat.

In 1939 bouwde de Japanse wetenschapper Akitsune Imamura een werkende replica. In 2005 kwamen wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen met een replica die volgens hen nog nauwkeuriger was. De replica reageerde op seismische golven na vier aardbevingen in Tangshan, Yunnan, het Tibetaans Hoogland en Vietnam. Het apparaat zou even nauwkeurig zijn als moderne seismografen.

Werking

Volgens dr. Pajak lagen de ballen in de drakenbekken in wankel evenwicht. In het midden van de cilinder bevond zich een kantelbare schaal, waarover een langzame, kalme stroom water werd geleid. Het water verdeelde zich vervolgens in acht even grote kalme stroompjes die door de acht drakenkoppen naar buiten liepen.

Wanneer zich een aardbeving zou voordoen werd de schaal met water door de trillingen miniem uit zijn evenwicht gebracht. Uiteindelijk kantelde de schaal helemaal en stroomde het water erop in een grote plens door één drakenkop. Deze stroom was veel groter en turbulent van aard, waardoor meer wrijving op de metalen bal in de drakenkop werd uitgeoefend en deze uit de bek viel.

Het lijkt haast onmogelijk om een dergelijk gevoelig mechanisme te realiseren zonder dat het te pas en te onpas uit evenwicht raakt. Het is – zelfs met de moderne methoden – tot nu toe nog niemand gelukt. Wel zijn andere mechanismes in diverse replica’s gedemonstreerd.

In 123 corrigeerde Zhang de Chinese kalender, zodat die weer gelijk zou lopen met de seizoenen. Verder was hij de eerste persoon in China die een draaiende hemelglobe construeerde. Ook vond hij de odometer uit. Zhang benaderde het getal pi als 730/232 (ongeveer 3,1466). In één van zijn formules voor het berekenen van het volume van een bol gebruikte hij de vierkantswortel van 10 (ongeveer 3,162) als pi.

[Epoch Times]

Lees meer over:
aardbeving China inertie kalender pi replica seismograaf water Zhang Heng