Thiết bị phát hiện động đất đầu tiên trên thế giới có tên là Địa Động Nghi

 

Trung Quốc đã trải qua những trận động đất ít nhất từ năm 780 trước công nguyên, sớm hơn bất kỳ quốc gia nào khác trên thế giới, và Trung Quốc cũng là đất nước từng hứng chịu 2 trận động đất khủng khiếp nhất trong lịch sử.

Chính vì lẽ đó, một quan chức của Trung Quốc – Zhang Heng (Trương Hành) có lẽ chính là người đầu tiên tạo ra dụng cụ dự báo động đất, ngay từ những năm 132 sau công nguyên.

Câu chuyện nổi bật kể về Trương Hành được viết lại một cách kỹ lưỡng trong Hậu Hán thư, một trong những quyển sách lịch sử nổi tiếng nhất của Trung Quốc.

Mang hình dáng của một chiếc bình cao trên 2 mét, xung quanh công cụ được đính lên 8 cái đầu rồng nhìn theo các hướng của la bàn, bên dưới là 8 con cóc đang há miệnh chờ sẵn. Nếu con rồng nhả quả cầu kim loại đang ngậm trên miệng vào bụng con cóc nào, hướng đó sẽ có động đất.

Trương Hành gọi đó là “địa động nghi”, nghĩa là “công cụ theo dõi gió và chuyển động của trái đất”. Sự ra đời của thiết bị này xuất phát từ niềm tin của ông, khi ông cho rằng động đất xảy ra có liên quan đến chuyển động của không khí, đặc biệt là khi những cơn gió bão gặp phải các chướng ngại trên đường đi của chúng.

Trương Hành được sinh ra vào năm 78 trong một gia đình trí thức nhưng không giàu có. Năm 112, sau quá trình học tập không ngừng nghỉ, ông được mời đến kinh thành để giữ một chức quan tại đây.

Nhờ tài năng của mình, Trương Hành sau đó thăng quan, tiến chức, trong đó có một giai đoạn ông được giữ vị trí đảm nhiệm vai trò như như một nhà chiêm tinh.

Lấy cảm hứng từ bầu trời, ông là người Trung Quốc đầu tiên mô tả một cách rõ ràng về việc trái đất có dạng hình cầu với đường xích đạo, và chỉ ra sự khác nhau của mặt trời trong năm.

Ông cũng cho là đã thiết kế một thiết bị gọi là “hỗn thiên nghi”, dụng cụ thiên văn dùng sức nước đầu tiên trên thế giới. Năm 134, Trương Hành có quyền được túc trực trong cung điện, cho phép ông đưa ra những tư vấn cho hoàng đế. Mặc dù là một tài năng hiếm có, song thái độ của Trương Hành với các hoạn quan lúc bấy giờ khiến tên tuổi và những phát minh vĩ đại của ông không bao giờ được ghi chép trong sách sử.

Ông chính là người phản đối ý tưởng sửa đổi lịch Trung Quốc và biên dịch lịch sử nhà Hán dựa theo những lời giáo huấn thiếu căn cứ, giống như kiểu lời tiên tri của Nostradamus.

Tuy nhiên, ý tưởng này lại rất được ưa chuộng bởi vua và triều thần. Năm 136, có lẽ vì chịu quá nhiều áp lực chính trị, Trương Hành rời thủ phủ, nắm giữ một chức quan nhỏ và đến năm 138 thì lui về, sống một cuộc sống bình yêu tại quê nhà. Không lâu sau, ông được gọi là kinh thành nhưng đã qua đời ngay sau đó – vào năm 139.

Địa động nghi

Hậu Hán thư có một đoạn nói về địa động nghi nhưng miêu tả rất hạn chế về những gì có bên trong: “Một hình trụ nằm ở trung tâm có khả năng chuyển động ngang theo 8 hướng để đóng hoặc mở miệng của con rồng”.

Ngoài ra, điều chúng ta có thể sẽ không bao giờ biết là liệu phát hiện động đất của địa chấn kế do Trương Hành tạo ra có thật như những gì ghi chép trong Hậu Hán thư, tác phẩm được hoàn thành vào khoảng năm 440, một thế kỷ sau cái chết của ông.

Wang Zhenduo – người phụ trách bảo tàng quốc gia Trung Quốc, đã phục dựng địa động ghi 2 lần: một cái được hoàn thành vào năm 1936 với con lắc được lắp bên trong, cái còn lại được làm vào năm 1950 và được trang bị một con lắc ngược.

Đáng tiếc, không một mô hình nào có thể phản ứng trước những cơn động đất thật, trong đó bao gồm trận động đất Đường Sơn năm 1976 làm chết hàng trăm ngàn người.

Trận động đất này cũng đã gây chấn động Bắc Kinh, nơi lưu trữ mô hình phục dựng địa động nghi thứ 2 của Wang. Trong khoảng một thập kỷ trước, nhóm các nhà khoa học đến từ Học viện Khoa học Trung Quốc đứng đầu bởi nhà địa vật lý đã về hưa Feng Rui, đã phát triển và thử nghiệm một mô hình địa chấn kế hoạt động dựa vào chuyển động của con lắc.

Hiện sản phẩm này đang được bảo quản tại Bảo tàng Khoa học và Công nghệ Bắc Kinh, tuy nhiên, nó vẫn chưa phát hiện ra một trận động đất nào, ngay khi năm 2008 từng xảy ra một trận động đất gây chao đảo Tứ Xuyên.

Tại Bảo tàng lịch sử Tự nhiên London (Anh) cũng có một mô hình địa động nghi khác, đây là sản phẩm được phục dựng dựa trên thiết kế của Wang, và cũng là cái được BBC dùng để thực hiện một chương trình phát sóng vào những năm 1970.

Hiện tại, mô hình này vẫn chưa có cơ hội “thử sức” do sự ổn định địa chấn ở Anh. Tuy nhiên, sự phổ biến của nó cho thấy phát minh của Trương Hành không chỉ mê hoặc giới khoa học Trung Quốc, mà còn cả một nền khoa học thế giới.

Tham khảo: NewScientist​

Google+

Clip Hot Nhất Tuần