Niewiele jest rzeczy bardziej niepokojących niż wrażenie pozornie zwartej Ziemi, która nagle toczy się i rzuca pod nogi. W rezultacie ludzie szukali sposobów mierzenia, a nawet przewidywania trzęsienia ziemi przez tysiące lat.
Chociaż nadal nie jesteśmy w stanie dokładnie przewidzieć trzęsień ziemi, ludzie przeszli długą drogę w wykrywaniu, rejestrowaniu i pomiarze wstrząsów sejsmicznych. Proces ten rozpoczął się prawie 2000 lat temu wraz z wynalazek pierwszego sejsmoskopu w Chinach.
Pierwszy sejsmoskop
W 132 roku n.e. wynalazca, historyk imperium i królewski astronom Zhang Heng zaprezentowali na dworze swoją niesamowitą maszynę do wykrywania trzęsień ziemi lub sejsmoskop Dynastia hanów. Sejsmoskop Zhanga był gigantycznym brązowym naczyniem, przypominającym beczkę o średnicy prawie 6 stóp. Osiem smoków wiło się twarzą w dół wzdłuż zewnętrznej części lufy, zaznaczając główne kierunki kompasu. W paszczy każdego smoka znajdowała się mała brązowa kula. Pod smokami siedziało osiem brązowych ropuch, z szerokimi pyskami rozdziawionymi, by przyjąć kule.
Nie wiemy dokładnie, jak wyglądał pierwszy sejsmoskop. Opisy z tamtych czasów dają nam wyobrażenie o wielkości instrumentu i mechanizmach, które go sprawiły. Niektóre źródła zauważają również, że zewnętrzna część korpusu sejsmoskopu została pięknie wygrawerowana góry, ptaki, żółwie i inne zwierzęta, ale oryginalne źródło tych informacji jest trudne śledzić.
Dokładny mechanizm, który spowodował upadek piłki w przypadku trzęsienia ziemi, również nie jest znany. Jedna z teorii głosi, że cienki kij został luźno umieszczony pośrodku lufy. Trzęsienie ziemi spowodowałoby przewrócenie kija w kierunku wstrząs sejsmiczny, powodując otwarcie jednego ze smoków i uwolnienie brązowej kuli.
Inna teoria zakłada, że pałka została zawieszona na pokrywie instrumentu jako wahadło swobodnie wahające się. Gdy wahadło obróciło się wystarczająco szeroko, aby uderzyć w bok lufy, spowodowałoby, że najbliższy smok wypuściłby piłkę. Odgłos piłki uderzającej w usta ropuchy ostrzegłby obserwatorów o trzęsieniu ziemi. Dałoby to przybliżone wskazanie kierunku pochodzenia trzęsienia ziemi, ale nie dostarczyło żadnych informacji na temat nasilenia wstrząsów.
Dowód koncepcji
Zadzwoniono do cudownej maszyny Zhanga houfeng didong yi, co oznacza „przyrząd do pomiaru wiatrów i ruchów Ziemi”. W podatnych na trzęsienia ziemi Chinach był to ważny wynalazek.
W jednym przypadku, zaledwie sześć lat po wynalezieniu urządzenia, duże trzęsienie o wartości siódmej wielkości uderzyło w to, co obecnie jest Gansu Województwo. Ludzie w stolicy dynastii Han, Luoyang, 1000 mil stąd, nie odczuli szoku. Sejsmoskop ostrzegł jednak rząd cesarza o tym, że gdzieś na zachodzie doszło do trzęsienia ziemi. Jest to pierwszy znany przypadek sprzętu naukowego wykrywającego trzęsienie ziemi, którego nie odczuli ludzie na tym obszarze. Ustalenia sejsmoskopu zostały potwierdzone kilka dni później, gdy posłańcy przybyli do Luoyang, aby zgłosić poważne trzęsienie ziemi w Gansu.
Chińskie sejsmoskopy na jedwabnym szlaku?
Chińskie zapisy wskazują, że inni wynalazcy i majsterkowicze w sądzie ulepszyli projekt sejsmoskopu Zhanga Henga w następnych stuleciach. Wydaje się, że pomysł rozprzestrzenił się na zachód przez Azję, prawdopodobnie przenosząc go wzdłuż Jedwabny Szlak.
W XIII wieku podobny sejsmoskop był w użyciu Persia, chociaż zapis historyczny nie zapewnia wyraźnego związku między urządzeniami chińskimi i perskimi. Możliwe, że wielcy myśliciele Persji niezależnie wpadli na podobny pomysł.