Moderne Seismographen sind äußerst empfindliche Instrumente. Und obwohl die Technologie auf unserer Seite steht, unterscheidet sich das Funktionsprinzip moderner Geräte nicht wesentlich von dem ältesten Gerät, das vor fast zweitausend Jahren entwickelt wurde, bevor die Menschen verstanden haben, was ein Erdbeben ist.
Jang Heng lebte während des Han-Reiches in China, und die Geschichte erinnert ihn an einen Gelehrten, der sich in vielen Bereichen hervorgetan hat. Er arbeitete an der Berechnung von Pi, kartierte den Himmel, war Beamter und Erfinder. Er verbesserte die Genauigkeit der Clepsydra, einer Wasseruhr, die die Zeit mit einer fließenden Flüssigkeit maß, und schuf die erste Armillarsphäre, ein astronomisches Instrument. Vor allem aber ist Jang Hyun berühmt für die Erfindung des weltweit ersten Seismoskops.
Er überreichte das Gerät 132 v. Chr., 7 Jahre vor seinem Tod, dem kaiserlichen Hof in der Hauptstadt Luoyang. Obwohl es keine erhaltenen Abbildungen seines Seismoskops gibt, sagen historische Beschreibungen, dass es sich um ein großes Bronzinstrument handelte, das wie eine Urne oder eine Vase geformt war. Auf der Vase befanden sich 8 Drachen mit jeweils einer Bronzekugel im Maul. Direkt unter diesen Fabelwesen befanden sich 8 Bronzekröten, deren Münder offen waren, um den Ball zu fangen.
Alte Texte sind vager, wenn es um den inneren Inhalt eines Seismoskops geht. Im Allgemeinen wird angenommen, dass ein Pendel im Hohlkörper des Seismoskops hing und mit jedem der Drachen verbundene Verbindungen ihn umgaben. Die Stoßwelle des Erdbebens hätte das Pendel schwingen lassen und einen der Mechanismen im Inneren aktivieren müssen. Der entsprechende Drache ließ seinen Ball auf die Kröte fallen und informierte den Hof nicht nur über das Erdbeben, sondern auch darüber, woher das Erdbeben kam.
Die Erfindung von Jang Hyun stieß zunächst auf Skepsis, doch einige Jahre später fiel der Ball schließlich. Einige Tage später traf ein Bote ein, um ein schweres Erdbeben zu melden, das Tausende von Kilometern von Luoyang entfernt stattgefunden hatte, genau in die Richtung, in die der Drache blickte.
Jan nannte sein Seismoskop Hufen Didun Yi, was "ein Instrument zur Messung der saisonalen Winde und der Bewegung der Erde" bedeutet. Er glaubte, dass Zittern durch Winde und Änderungen des Luftdrucks verursacht wurde.
Versuche, das Gerät im 19. und 20. Jahrhundert neu zu erfinden, blieben erfolglos. Es blieb unklar, wie empfindlich das Pendel im alten Instrument war, um Erdbeben in Hunderten von Kilometern Entfernung zu erkennen. Wie könnten außerdem Schwingungen der Erdkruste nur einen Mechanismus in Bewegung setzen und andere nicht berühren?
Im Jahr 2005 gab eine Gruppe von Seismologen und Archäologen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bekannt, dass es ihnen gelungen war, eine Arbeitskopie von Jangs Erfindung zu erstellen. In ihrer Konstruktion interagierte das Pendel selbst nicht mit den Hebelmechanismen. Stattdessen schwebte er über einem Ball auf einem dünnen Sockel. Wenn das Pendel schwang, drückte es die zentrale Kugel in einen der 8 Kanäle. Der Ball berührte das Abzugssystem, das den Mund des Drachen "belebte".
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Obwohl Jans Gerät fast zweitausend Jahre alt ist, wird das Funktionsprinzip noch heute angewendet. Eine beliebte Form des modernen Seismographen verwendet die gleichen Trägheitseigenschaften - eine statische Basis und ein Pendel, das sich unabhängig voneinander bewegt, wenn der Boden bebt. Erst heute ist das Pendel ein Magnet, und der induzierte Strom ist analog zu einer fallenden Kugel. Durch die Digitalisierung von Signalen können Seismographen die Intensität von Erdbeben und ihre Dauer dokumentieren.
