Moderne seismografen zijn uiterst gevoelige instrumenten. En hoewel de technologie aan onze kant staat, verschilt het werkingsprincipe van moderne apparaten niet veel van het oudste apparaat, dat bijna tweeduizend jaar geleden werd gemaakt, voordat mensen begrepen wat een aardbeving is.
Jang Heng woonde tijdens het Han-rijk in China en de geschiedenis herinnert zich hem als een geleerde die uitblonk op veel gebieden. Hij werkte aan het berekenen van Pi, bracht de lucht in kaart, was ambtenaar en uitvinder. Hij verbeterde de nauwkeurigheid van de clepsydra, een waterklok die de tijd meet met een stromende vloeistof, en creëerde de eerste armillairsfeer, een astronomisch instrument. Maar bovenal staat Jang Hyun bekend om de uitvinding van 's werelds eerste seismoscoop.
Hij presenteerde het apparaat aan het keizerlijk hof in de hoofdstad Luoyang in 132 voor Christus, 7 jaar voor zijn dood. Hoewel er geen overgebleven illustraties van de seismoscoop zijn, zeggen historische beschrijvingen dat het een groot bronzen instrument was in de vorm van een urn of vaas. Op de vaas stonden 8 draken, elk met een bronzen bal in zijn bek geklemd. Direct onder deze mythische wezens waren 8 bronzen padden, waarvan de mond open stond om de bal op te vangen.
Oude teksten zijn vager als het gaat om de inhoud van een seismoscoop. In het algemeen wordt aangenomen dat een slinger in het holle lichaam van de seismoscoop hing, en verbindingen die met elk van de draken waren verbonden, deze omringden. De schokgolf van de aardbeving had de slinger moeten doen slingeren en een van de interne mechanismen hebben geactiveerd. De corresponderende draak liet zijn bal naar de pad vallen en vertelde de binnenplaats niet alleen dat de aardbeving had plaatsgevonden, maar ook waar de aardbeving vandaan kwam.
De uitvinding van Jang Hyun werd aanvankelijk met scepsis onthaald, maar, zoals het verhaal gaat, een paar jaar later viel de bal eindelijk. Een paar dagen later arriveerde een boodschapper om een ernstige aardbeving te melden die duizenden kilometers van Luoyang had plaatsgevonden, precies in de richting waarin de draak keek.
Jan noemde zijn seismoscoop Hufen Didun Yi, wat 'een instrument voor het meten van seizoenswinden en de beweging van de aarde' betekent. Hij geloofde dat trillingen werden veroorzaakt door wind en veranderingen in luchtdruk.
Pogingen om het apparaat in de 19e en 20e eeuw opnieuw uit te vinden, waren niet succesvol. Het bleef onduidelijk hoe de slinger in het oude instrument gevoelig genoeg was om honderden kilometers verderop aardbevingen te detecteren. Bovendien, hoe konden trillingen van de aardkorst slechts één mechanisme in beweging zetten en andere niet raken?
In 2005 maakte een groep seismologen en archeologen van de Chinese Academie van Wetenschappen bekend dat ze erin geslaagd waren een werkkopie van Jangs uitvinding te maken. In hun ontwerp had de slinger zelf geen interactie met de hefboommechanismen. In plaats daarvan zweefde hij over een bal op een dun voetstuk. Toen de slinger zwaaide, duwde hij de centrale bal door een van de 8 kanalen. De bal raakte het trekkersysteem, dat de bek van de draak "bezielde".
Promotie video:
Hoewel het apparaat van Jan bijna tweeduizend jaar oud is, wordt het werkingsprincipe nog steeds gebruikt. Een populaire vorm van de moderne seismograaf gebruikt dezelfde traagheidseigenschappen: een statische basis en een slinger die onafhankelijk van elkaar beweegt als de grond schudt. Alleen vandaag is de slinger een magneet, en de geïnduceerde stroom is analoog aan een vallende bal. Door signalen te digitaliseren, kunnen seismografen de intensiteit van aardbevingen en hun duur vastleggen.
