Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
15 พ.ค. 2020 เวลา 16:45 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
สิ่งประดิษฐ์สุดล้ำนำหน้ายุคจากโบราณกาล ขอเชิญพบกับเหล่าสิ่งประดิษฐ์ที่ไม่น่าเชื่อว่าเคยมีคนคิดค้นมาแล้วนานนับพันปี 😉
อย่างแรก "โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋" (候风地动仪) หรือ Houfeng Didong Yi เครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวเครื่องแรกของโลก 👍
สามารถระบุทิศของจุดที่เกิดแผ่นดินไหวได้อย่างแม่นยำ
ธรณีพิบัติภัยยังคงเป็นภัยธรรมชาติที่สร้างความสูญเสียให้กับมนุษย์ทั้งชีวิตและทรัพย์สิน การศึกษาและพยายามทำความเข้าใจเพื่อทำนายการเกิดแผ่นดินไหวคือความฝันอย่างหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันอุปกรณ์ตรวจวัดและทำนายการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้ามีความก้าวหน้าขึ้นทุกวัน
ล่าสุดในอเมริกาสามารถแจ้งเตือนการเกิดแผ่นดินไหวได้ล่วงหน้าถึงเกือบ 1 นาทีและสามารถส่งข้อความไปยังโทรศัพท์มือถือของประชาชนในพื้นที่เพื่อให้มีเวลาเตรียมตัวได้อย่างน้อย 30 วินาที
แต่นี่ไม่ใช่เรื่องใหม่ ย้อนกลับไปเกือบ 2,000 ปีก่อนที่ประเทศจีนในช่วงราชวงศ์ฮั่นรัชกาลของฮ่องเต้ซุ่นตี้ (ค.ศ.132) นักปราชญ์นาม “จางเหิง” ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ชื่อ โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ เพื่อใช้ตรวจจับแผ่นดินไหวขึ้นมา
โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ จัดเป็นอุปกรณ์ที่เรียกว่า seismoscope เป็นเครื่องมือที่ใช้บอกทิศทางของตำแหน่งการเกิดแผ่นดินไหว
จากบันทึก โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ สร้างขึ้นมาจากทองแดงมีลักษณะคล้ายไหเหล้าใบใหญ่มีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 2.7 เมตร มีหัวมังกร 8 หัวติดอยู่รอบทั้ง 8 ทิศแต่ละหัวจะคาบลูกแก้วทำมาจากโลหะสัมฤทธิ์
และเมื่อเกิดแผ่นดินไหวแม้เพียงแผ่วเบาลูกแก้วก็จะร่วงกระทบกับปากของกบสัมฤทธิ์ที่อยู่ด้านล่างโดยรอบทั้ง 8 ทิศของหัวมังกรเกิดเสียงดังเหมือนตีระฆังทำให้รู้ได้ว่าเกิดแผ่นดินไหว
และตำแหน่งที่ลูกแก้วตกลงไปนั้นจะบ่งบอกถึง ทิศทางของตำแหน่งที่เกิดแผ่นดินไหว อย่างในรูปด้านบนลูกแล้วตกที่กบตัวริมขวาแสดงถึงว่าเกิดแผ่นดินไหวที่ทิศตะวันออกจากเครื่องวัดนี้
โดยการทำงานของ โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ นั้นเกิดจากกลไกที่อยู่ภายในอันประกอบด้วยลูกตุ้มกลับด้านที่ตั้งอยู่ตรงกลาง
แรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวจะทำให้ลูกตุ้มแกว่งไปกระทบกับแขนกลที่ควบคุมปากมังกรให้ปล่อยลูกแก้วหล่นลงมายังปากกบ
กว่าที่โลกตะวันตกจะประดิษฐ์เครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวหรือ seismograph ได้ก็ในปี ค.ศ. 1880 โดยนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ John Milne กว่า 1,700 ปีให้หลัง
แต่ทั้งนี้เครื่อง seismograph ของ Milne นั้นสามารถวัดความแรงของการเกิดแผ่นดินไหวและบันทึกข้อมูลได้ตลอดช่วงเวลาด้วย
seismograph มีหลักการทำงานง่ายๆคือ ให้มีตุ้มน้ำหนักห้อยแบบอิสระอยู่บนตัวยึด โดยตุ้มนี้จะแตะกับชั้นหินแข็งชั้นล่าง (bedrock) เมื่อมีคลื่นการไหวสะเทือนของแผ่นดินผ่านเข้ามา ซึ่งแม้ว่าการเกิดแผ่นดินไหวอาจอยู่ห่างจากจุดวัดก็จะส่งแรงผ่านตุ้มน้ำหนักและผ่านตัวยึด
แต่เนื่องด้วยตุ้มน้ำหนักมีความเฉื่อย ทำให้ตัวมันไม่เคลื่อนที่แต่จะส่งแรงที่ได้รับจากเปลือกโลกไปทำให้ตัวยึดสั่น แรงไหวของแผ่นดินก็จะบันทึกลงบนแผ่นหมุน
เครื่อง seismograph อย่างง่าย แนวลูกศรคือแนวการเคลื่อนของแผ่นดินที่เครื่องยึดติดอยู่
ในการวัดแผ่นดินไหวนั้นต้องใช้ seismograph 3 อันเพื่อวัดการเคลื่อนที่ใน 3 แกน (ขึ้น-ลง, เหนือ-ใต้, ตะวันออก-ตะวันตก) เพราะ seismograph แต่ละอันจะถูกบังคับให้ตุ้มเคลื่อนที่ได้แค่แกนเดียว
ซึ่งจะทำให้เรารู้ทั้งทิศทางของการเกิดแผ่นดินไหวและขนาดความแรงตลอดการเกิดเหตุการณ์ได้
** เกี่ยวกับ "จางเหิง" ดาวินชีแห่งเมืองจีน **
หากโลกตะวันตกมีดาวินชีผู้มากความสามารถหลายหลายสาขาวิชาทั้งศาสตร์และศิลป์ โลกตะวันออกก็คงไม่พ้น จางเหิง นักพรตลัทธิเต๋าแห่งราชสำนักฮั่น
มีชีวิตอยู่ในช่วงปี ค.ศ. 78 ถึง 139
จางเหิง มีความเชี่ยวชาญในหลายศาสตร์ ทั้งคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ ภูมิศาสตร์และธรณีวิทยา ซึ่งแน่นอนว่าผลงานสร้างชื่อของเขาคือการประดิษฐ์ โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ นี้เอง
ทั้งนี้ประเทศจีนนั้นประสบธรณีพิบัติภัยอยู่เนือง ๆ จึงเป็นสาเหตุให้มีการประดิษฐ์อุปกรณ์ชิ้นนี้ขึ้นมา
โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋ ประสบความสำเร็จในการวัดแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่มณฑลกันซู่เมื่อปี ค.ศ.138 ในครั้งนั้นมังกรประจำทิศตะวันตกเปิดปากคายมุก ทำให้ผู้คุมเชื่อว่าทางทิศตะวันตกของเมืองลั่วหยังคงเกิดแผ่นดินไหว
แต่เมื่อสอบถามกลับพบว่าทางทิศตะวันตกของเมืองนั้นไม่มีแผ่นดินไหวแต่อย่างใด ทำให้ชาวบ้านต่างพากันวิพากษ์วิจารณ์ว่าเครื่องวัดของจางเหิงเชื่อถือไม่ได้
กระทั่งวันที่ 3 จึงมีม้าเร็วส่งจดหมายมารายงานว่า เมืองหล่งซัน (มณฑลกันซู่ในปัจจุบัน) ซึ่งห่างจากเมืองลั่วหยังไปทางตะวันตกอีกกว่า 1,000 ลี้เกิดเหตุแผ่นดินไหวครั้งใหญ่
เหตุการณ์ครั้งนี้จึงนับเป็นการพิสูจน์ถึงความแม่นยำและน่าเชื่อถือของ โฮ่วเฟิงตี้ต้งอี๋
อีกผลงานโดดเด่นของจางเหิงคือปรับปรุงค่า pi จากที่คนจีนใช้ 3 เป็น 3.162 ซึ่งใกล้เคียงกับการใช้ค่าในปัจจุบัน

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา