Nowoczesne sejsmografy to niezwykle czułe instrumenty. I choć technologia jest po naszej stronie, zasada działania nowoczesnych urządzeń niewiele różni się od najstarszego urządzenia, które powstało prawie 2 tysiące lat temu, zanim ludzie zrozumieli, czym jest trzęsienie ziemi.
Jang Heng mieszkał w Chinach w czasach Imperium Han, a historia pamięta go jako uczonego, który wyróżniał się w wielu dziedzinach. Pracował nad obliczaniem Pi, mapował niebo, był urzędnikiem państwowym i wynalazcą. Poprawił dokładność klepsydry, zegara wodnego, który mierzył czas płynącą cieczą i stworzył pierwszą kulę armilarną, instrument astronomiczny. Ale przede wszystkim Jang Hyun słynie z wynalezienia pierwszego na świecie sejsmoskopu.
Przedstawił urządzenie na dworze cesarskim w stolicy Luoyang w 132 roku pne, 7 lat przed śmiercią. Chociaż nie ma zachowanych ilustracji sejsmoskopu, historyczne opisy mówią, że był to duży instrument z brązu w kształcie urny lub wazy. Na wazonie było 8 smoków, każdy z kulą z brązu zaciśniętą w szczękach. Bezpośrednio pod tymi mitycznymi stworzeniami znajdowało się 8 brązowych ropuch, których usta były otwarte, aby złapać piłkę.
Starożytne teksty są bardziej niejasne, jeśli chodzi o wewnętrzną zawartość sejsmoskopu. Ogólnie uważa się, że wahadło wisiało wewnątrz wydrążonego korpusu sejsmoskopu i otaczały je połączenia połączone z każdym ze smoków. Fala uderzeniowa wywołana trzęsieniem ziemi powinna spowodować kołysanie wahadła, aktywując jeden z mechanizmów wewnątrz. Odpowiedni smok rzuciłby swoją kulę na ropuchę, informując dziedziniec nie tylko o tym, że nastąpiło trzęsienie ziemi, ale także o tym, skąd pochodziło.
Wynalazek Jang Hyuna początkowo spotkał się ze sceptycyzmem, ale jak głosi historia, kilka lat później piłka w końcu upadła. Kilka dni później przybył posłaniec z informacją o poważnym trzęsieniu ziemi, które miało miejsce tysiące kilometrów od Luoyang, dokładnie w kierunku, w którym patrzył smok.
Jan nazwał swój sejsmoskop Hufen Didun Yi, co oznacza „przyrząd do pomiaru sezonowych wiatrów i ruchu Ziemi”. Uważał, że wstrząsy są spowodowane wiatrem i zmianami ciśnienia powietrza.
Próby ponownego wynalezienia urządzenia w XIX i XX wieku zakończyły się niepowodzeniem. Pozostało niejasne, jak wahadło w starożytnym instrumencie było wystarczająco czułe, aby wykryć trzęsienia ziemi oddalone o setki kilometrów. Co więcej, w jaki sposób wibracje skorupy ziemskiej mogły wprawiać w ruch tylko jeden mechanizm i nie dotykać innych?
W 2005 roku grupa sejsmologów i archeologów z Chińskiej Akademii Nauk ogłosiła, że udało im się stworzyć roboczą kopię wynalazku Janga. W swojej konstrukcji samo wahadło nie wchodziło w interakcje z mechanizmami dźwigni. Zamiast tego unosił się nad piłką na cienkim piedestale. Kiedy wahadło się obróciło, popchnęło centralną kulę w dół jednego z 8 kanałów. Piłka dotknęła systemu spustowego, który „ożywił” paszczę smoka.
Film promocyjny:
Chociaż urządzenie Jana ma prawie dwa tysiące lat, zasada jego działania jest nadal stosowana. Popularna forma współczesnego sejsmografu wykorzystuje te same właściwości bezwładności - statyczną podstawę i wahadło, które poruszają się niezależnie od siebie, gdy ziemia się trzęsie. Dopiero dziś wahadło jest magnesem, a indukowany prąd jest analogiczny do spadającej kuli. Sygnały cyfrowe pozwalają sejsmografom dokumentować intensywność trzęsień ziemi i czas ich trwania.