On mõned asjad, mis häirivad rohkem kui tunne, nagu näib tahke Maa, mis äkki jalge alla veereb ja pikutab. Selle tulemusel on inimesed otsinud võimalusi mõõta või isegi ennustada maavärinad tuhandeid aastaid.
Ehkki me ei suuda endiselt maavärinaid täpselt ennustada, on inimesed seismiliste löökide avastamisel, registreerimisel ja mõõtmisel jõudnud kaugele. See protsess algas peaaegu 2000 aastat tagasi leiutis esimese Hiinas asuva seismoskoobi kohta.
Esimene seismoskoop
Aastal 132 CE tutvustasid leiutajad, keiserlik ajaloolane ja kuninglik astronoom Zhang Heng oma hämmastavat maavärinatuvastusmasinat ehk seismoskoopi Hani dünastia. Zhangi seismoskoop oli hiiglaslik pronksist anum, mis meenutas peaaegu 6 jalga läbimõõduga tünni. Kaheksa draakonit, kes varjasid silindri väliskülgedest näoga allapoole, tähistasid kompassi peamisi juhiseid. Iga draakoni suus oli väike pronkspall. Draakonite all istus kaheksa pronksist kärnkonnat, mille lai suu lõi palle vastu.
Me ei tea täpselt, milline esimene seismoskoop välja nägi. Tolle aja kirjeldused annavad aimu instrumendi suurusest ja mehhanismidest, mis selle toimima panid. Mõned allikad märgivad ka, et seismoskoobi kere väliskülg oli ilusti graveeritud mäed, linnud, kilpkonnad ja muud loomad, kuid selle teabe algne allikas on keeruline jälitada.
Täpset mehhanismi, mis põhjustas kuuli kukkumise maavärina korral, pole samuti teada. Üks teooria on see, et õhuke tikk asetati tünni keskelt lõdvalt allapoole. Maavärin põhjustaks kepi ümbermineku maantee suunas seismiline šokk, vallandades ühe draakoni suu avamiseks ja pronksikuuli vabastamiseks.
Veel üks teooria eeldab, et kumminupp riputati instrumendi kaanelt vabalt liikuva pendlina. Kui pendel keerles tünni küljele piisavalt laiali, vabastaks lähim draakon oma kuuli. Kärnkonna suud tabanud kuuliheli hoiataks vaatlejaid maavärina eest. See annaks umbkaudse ülevaate maavärina tekkesuunast, kuid värisemise intensiivsuse kohta ei andnud see mingit teavet.
Kontseptsiooni tõestus
Zhangi imelist masinat kutsuti houfeng tegi ju, mis tähendab "tuule ja Maa liikumise mõõtmise instrumenti". Maavärinaohtlikus Hiinas oli see oluline leiutis.
Ühel juhul, vaid kuus aastat pärast seadme leiutamist, tabas praegune Gansu suur, umbes seitsme magnituudiga maavärin. Provints. Hani dünastia pealinnas Luoyangis, mis asub 1000 miili kaugusel, ei tundnud inimesed šokki. Kuid seismoskoop hoiatas keisri valitsust tõsiasjaga, et kuskil läänes oli tabanud värisema. See on esimene teadaolev juhtum, kus teaduslik varustus tuvastas maavärina, mida piirkonnas inimesed polnud tundnud. Seismoskoobi leiud kinnitati mitu päeva hiljem, kui käskjalad saabusid Luoyangi teatama suurest maavärinast Gansus.
Hiina seismoskoobid siiditeel?
Hiina andmetest nähtub, et teised leiutajad ja kohtus tegutsejad parandasid Zhang Hengi seismoskoobi kujundust järgnevatel sajanditel. Tundub, et idee levis läänes kogu Aasias, kandes arvatavasti mööda Siiditee.
13. sajandiks oli sarnane seismoskoop kasutusel ka Belgias Pärsia, kuigi ajalooline rekord ei anna Hiina ja Pärsia seadmete vahel selget seost. Võimalik, et Pärsia suured mõtlejad tabasid sarnast ideed iseseisvalt.