Sự thật về máy đo động đất thời nhà Hán

(Dân trí) - Cách đây gần 2.000 năm, người ta đã chế tạo thành công một thiết bị siêu nhạy, có thể “nghe” được động đất từ xa hàng trăm km.

Bình đồng cổ chạm rồng: Cổ vật tiên phong trong giám sát địa chấn

Cách đây gần 2.000 năm, vào năm 132 sau Công nguyên, nhà phát minh Trương Hành dưới triều Hán của Trung Quốc đã chế tạo thành công một thiết bị độc đáo, được đặt tên là "Hậu Phong Địa Động Dịch", tạm dịch là thiết bị quan sát hướng và chấn động của mặt đất.

Thiết bị có hình dáng giống một chiếc bình đồng lớn, cao khoảng 1 mét, đường kính 1,8 mét, xung quanh trang trí 8 đầu rồng hướng về 8 phương khác nhau, đại diện cho hướng bắc, đông bắc, đông, đông nam, nam, tây nam, tây và tây bắc. Mỗi đầu rồng cúi xuống một con cóc đang há miệng.

Thiết kế độc đáo của bình đo động đất thời nhà Hán (Ảnh: ETP).

Bên trong thiết bị, một cơ cấu giống như con lắc hoặc quả cầu kim loại có trọng lượng được kết nối với một trụ hoặc thanh trung tâm. Khi động đất xảy ra, con lắc sẽ phát hiện những rung động hoặc sóng xung kích tinh vi, khiến một trong những đầu rồng thả một quả cầu kim loại vào miệng con cóc tương ứng bên dưới.

Nhờ vào đó, người ta có thể phát hiện ra hướng xảy ra sóng địa chấn, ngay cả khi các cơn động đất không được cảm nhận tại địa phương. Theo các ghi chép cổ, Hậu Phong Địa Động Dịch từng phát hiện một trận động đất xảy ra tại tỉnh Cam Túc, cách kinh thành Lạc Dương hơn 600 km.

Vào thời điểm đó, động đất không chỉ là một hiện tượng thiên nhiên. Trong tư tưởng chính trị Nho giáo, nó được xem là điềm báo Thiên mệnh đã bị suy giảm, có thể ảnh hưởng tới sự chính danh của một vị vua. Chính vì vậy, việc phát hiện sớm động đất mang ý nghĩa đặc biệt với triều đình.

Dần theo thời gian, chiếc bình đồng cổ của Trương Hành trở thành biểu tượng cho tư duy khoa học tiên phong. Không dùng điện, không có vi mạch, hoàn toàn chế tác thủ công, thiết bị ấy vẫn thể hiện rõ khả năng hiểu biết và mô hình hóa thế giới tự nhiên của con người cổ đại.

Những bước tiến dài trong hành trình giám sát địa chấn

Các thiết bị ngày nay có thể xác định chính xác thời điểm, vị trí và cường độ trận động đất (Ảnh: Science).

Sau phát minh của Trương Hành, nhân loại phải chờ đến thế kỷ 19 mới bắt đầu phát triển các thiết bị đo địa chấn tương tự tại phương Tây. Những thiết bị đầu tiên dùng bút và giấy để ghi lại các rung động của mặt đất.

Đó là tiền thân của những bản đồ địa chấn mà ngày nay các nhà khoa học sử dụng để xác định thời điểm, vị trí và cường độ các trận động đất.

Đến thế kỷ 21, máy đo địa chấn hiện đại đã được nâng cấp vượt bậc. Thay vì cơ cấu cơ học đơn thuần, chúng sử dụng cảm biến điện tử cực kỳ nhạy bén. Trong đó, một bước đột phá đáng chú ý là việc ứng dụng vật liệu graphene.

Đây là loại vật liệu siêu mỏng, siêu bền và có thể phát hiện cả những rung động nhỏ nhất, giúp nâng độ chính xác của máy lên một tầm cao mới.

Ngoài ra, các hệ thống hiện đại còn được kết nối mạng lưới toàn cầu, gồm các trạm đo địa chấn tại nhiều quốc gia chia sẻ dữ liệu với nhau theo thời gian thực.

Thậm chí, trí tuệ nhân tạo và công nghệ học máy đã được tích hợp để phân tích dữ liệu nhanh hơn và đưa ra cảnh báo sớm trong vòng vài giây. Nhờ đó, người dân tại các quốc gia thường xuyên hứng chịu động đất như Nhật Bản hay Chile có thể kịp thời sơ tán hoặc dừng các hệ thống giao thông, giảm thiểu thương vong và thiệt hại kinh tế.

Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/su-that-ve-may-do-dong-dat-thoi-nha-han-20250727141146568.htm