Nykyaikaiset seismografit ovat erittäin arkaluontoisia instrumentteja. Ja vaikka tekniikka on meidän puolella, nykyaikaisten laitteiden toimintaperiaate ei eroa paljon vanhimmasta laitteesta, joka luotiin melkein 2000 vuotta sitten, ennen kuin ihmiset ymmärsivät, mikä on maanjäristys.
Jang Heng asui Kiinassa Han-imperiumin aikana, ja historia muistaa hänet tutkijana, joka oli ylivoimainen monilla aloilla. Hän työskenteli laskennassa Pi, kartoitti taivaan, oli virkamies ja keksijä. Hän paransi clepsydran, vesikellon, joka mittaa aikaa virtaavalla nesteellä, tarkkuutta ja loi ensimmäisen käsivarren pallon, tähtitieteellisen instrumentin. Mutta ennen kaikkea Jang Hyun on kuuluisa keksinnöstä maailman ensimmäisen seismoskoopin.
Hän esitti laitteen keisarilliselle tuomioistuimelle pääkaupungissa Luoyangissa vuonna 132 eKr., 7 vuotta ennen kuolemaansa. Vaikka sen seismoskoopista ei ole olemassa selviä kuvia, historiallisten kuvausten mukaan se oli suuri pronssinen instrumentti, muotoiltu urnaksi tai maljakoksi. Maljakkoon oli sijoitettu 8 lohikäärmettä, joista jokaisessa oli pronssipallo kiinnitetty leukoihin. Suoraan näiden myyttisten olentojen alapuolella oli 8 pronssista rupikonnaa, joiden suu oli avoin palloa kiinnittämään.
Muinaiset tekstit ovat epämääräisempiä, kun kyse on seismoskoopin sisällöstä. Yleisesti uskotaan, että seismoskoopin onton rungon sisään ripustetun heilurin, ja jokaiseen lohikäärmeeseen kytketyt liitokset ympäröivät sitä. Maanjäristyksen aiheuttaman iskuaallon olisi pitänyt aiheuttaa heilurin heilahtelu aktivoimalla yksi sisäisistä mekanismeista. Vastaava lohikäärme pudottaa palloa rupikonna, ilmoittamalla pihalle paitsi maanjäristyksen tapahtuneesta myös siitä, mistä maanjäristys tuli.
Jang Hyunin keksintö oli alun perin skeptinen, mutta tarinan mennessä muutama vuosi myöhemmin pallo putosi lopulta. Muutamaa päivää myöhemmin lähettiläs saapui ilmoittamaan vakavasta maanjäristyksestä, joka tapahtui tuhansien kilometrien päässä Luoyangista, juuri siihen suuntaan, jota lohikäärme katsoi.
Jan nimitti seismoskoopinsa Hufen Didun Yiksi, joka tarkoittaa "instrumenttia vuodenaikojen tuulien ja maan liikkeen mittaamiseksi". Hän uskoi, että tuulet ja ilmanpaineen muutokset aiheuttivat vapinaa.
Yritykset keksiä laite uudelleen 1800- ja 1900-luvuilla epäonnistuivat. Oli edelleen epäselvää, kuinka muinaisen instrumentin heiluri oli riittävän herkkä havaitsemaan satojen kilometrien päässä olevien maanjäristysten. Lisäksi kuinka maankuoren värähtelyt voisivat liikuttaa vain yhtä mekanismia eivätkä kosketa toisia?
Vuonna 2005 ryhmä seismologeja ja arkeologeja Kiinan tiedeakatemiasta ilmoitti onnistuneensa luomaan työkopion Jangin keksinnöstä. Niiden suunnittelussa heiluri itse ei ollut vuorovaikutuksessa vipumekanismien kanssa. Sen sijaan hän leijui pallon päällä ohuella jalustalla. Kun heiluri kääntyi, se työnsi keskipalloa alas yhden kahdeksasta kanavasta. Pallo kosketti laukaisujärjestelmää, joka "animoi" lohikäärmeen suun.
Mainosvideo:
Vaikka Janin laite on melkein kaksi tuhatta vuotta vanha, sen toimintaperiaatetta käytetään edelleen nykyään. Suosittu moderni seismografimuoto käyttää samoja hitausominaisuuksia - staattista alustaa ja heiluria, jotka liikkuvat toisistaan riippumattomasti maan rapistuessa. Vain tänään heiluri on magneetti, ja indusoitu virta on analoginen putoavan pallon kanssa. Signaalien digitointi mahdollistaa seismografien dokumentoida maanjäristysten voimakkuuden ja niiden keston.