Zhang Heng, el sabio chino del siglo I d.C. que inventó un sismoscopio para detectar terremotos

Busto de Zhang Heng en la Universidad de Economía Internacional de Hunan/Imagen: Huangdan2060 en Wikimedia Commons

Si el lector no tiene una gran afición a la mineralogía ignorará qué es la zhanghengita (un mineral dorado compuesto, fundamentalmente, por cobre, zinc y hierro, más trazas de cromo y aluminio); si no lo es a la astronomía probablemente tampoco sabrá qué el Chang Heng es cómo se llama a un cráter de 43 kilómetros de diámetro que hay en la cara oculta de la Luna y a un asteroide. Son nombres puestos en homenaje a Zhang Heng, un sabio chino multidisclipinar que vivió en el siglo I d.C. y alcanzó fama por ser autor de célebres obras de la literatura de su país, haber explicado los eclipses lunares, descubierto miles de estrellas, calculado el número pi con bastante exactitud y, sobre todo, inventado un aparato para detectar terremotos.

Heng nació en el año 78 d.C., que para situarnos contextualmente fue el último del mandato de Vespasiano en Roma. Lo hizo en Xi’e, una ciudad de la zona de Nanyang (actual provincia de Henan), por entonces la capital en el sur de los Han. Esa dinastía, la segunda de la época imperial china, había subido al poder en el 206 a.C. pero entre los años 9 y 23 sufrió una usurpación por parte de la Xin, siendo el único emperador de ésta, Wang Mang, que finalmente fue expulsado y se restauró el gobierno Han en la figura de Gwangu (nacido como Liu Xiu).

Asia en tiempos de los Han, al comienzo del siglo I d.C./Imagen: Talessman en Wikimedia Commons

Zhang Kan, abuelo de Heng, había apoyado ese retorno, razón por la cual su familia adquirió cierto prestigio pese a no disfrutar de excesiva holgura económica. Heng perdió a su padre siendo aún niño, así que tuvo que ser criado por la madre viuda, ayudada por su abuela. Aficionado a escribir desde joven, hacia el año 85 dejó el hogar para estudiar en Chang’an y Luoyang, antigua y nueva capitales respectivamente. Precisamente durante ese viaje visitó las fuentes termales del monte Lí y compuso uno de los primeros poemas fu (rapsodias que combinaban prosa y verso, típicas del período Han).

Fruto de los estudios en Taixue (la academia imperial) fueron sus profundos conocimientos literarios clásicos y la amistad con algunos eruditos, como el cronista Ma Rong, el filósofo Wang Fu o el matemático y calígrafo Cui Yuan. Todo ello hizo que a los 23 años de edad se le ofreciera uno de los puestos de la secretaría imperial, pero lo rechazó para regresar a casa y ejercer de maestro de documentos del gobernador Bao De, quien le encargaba la redacción de la documentación oficial. En el 108 d.C. Bao De fue llamado a la corte para ser nombrado ministro de finanzas, mientras Zhang se quedaba en Xi’e escribiendo rapsodias e iniciando una nueva estapa formativa: estudiar astronomía y matemáticas.

Cuatro años más tarde, alcanzó tal distinción en esas disciplinas que también él fue reclamado de nuevo en la capital y otra vez para la secretaría imperial; el emperador An hasta puso a su disposición un carruaje con escolta. Del 115 al 120 d.C. estuvo en el Ministerio de Ceremonias ejerciendo de astrónomo, cuyas competencias se extendían también a la astrología (para determinar los días propicios), la selección de personal para el funcionariado y el Dūcháyuàn (Censorado, organismo controlador de la administración cuya misión era atajar la corrupción).

Otro campo de actuación estaba en la elaboración del calendario, que un funcionario llamado Dan Song había propuesto reformar para incluir ciertas enseñanzas apócrifas. Zhang consiguió impedirlo por opinar que podía inducir a errores, pero también quiso prohibir los textos que las sustentaban, que se iban a incorporar al Dongguan Hanji, una historia de la dinastía que se estaba elaborando bajo la dirección del prestigioso historiador Ban Gu (cuya hermana, por cierto, era Ban Zhao); su petición fue denegada, lo que supuso el final de su carrera en esa disciplina. Ahora bien, seguía siendo astrónomo y en el 126 el nuevo emperador, Shun de Han, le puso al mando del equipo de tal especialidad.

Mapa estelar chino/Imagen: dominio público en Wikimedia Commons

Fue ése uno de los campos donde más brilló su genio, anticipado un lustro antes por la publicación de Ling Xian (Modelo Sublime), en el que teorizaba sobre un universo geocéntrico. Desde el siglo IV a.C., la astronomía china manejaba un catálogo estelar que Zhang actualizó con la localización exacta de 120 constelaciones y 2.500 estrellas (de las que dio nombre a tres centenares y medio), consiguiendo una obra mucho más completa que la de su contemporáneo Ptolomeo, que sólo reseñaba un millar. Asimismo, calculó que únicamente se podía ver una parte del cielo nocturno, en el que cabrían cerca de 11.5oo estrellas.

Diseño original de la esfera armilar/Imagen: dominio público en Wikimedia Commons

En Ling Xian también explicaba la mecánica de los eclipses lunares y solares, así como atribuía cualidades sobrenaturales a los cuerpos celestes, de modo que se podían interpretar en términos de augurio para tomar decisiones políticas. En ese sentido, otra aportación fue un ajuste del calendario de manera que coincidiera con las estaciones del año. Asimismo, perfeccionó el concepto que había en China del número pi, situado hasta entonces en 3’1457, calculándolo en 3’1466 como una raíz cuadrada de 10.

Por supuesto, Zhang no se olvidó de la literatura. Su acceso a los archivos imperiales le facilitó la lectura de importantes obras de historia que le sirvieron de inspiración para las propias. Además de los mencionados fu también practicó el shi, poesía confuciana que seguía el modelo del chino antiguo. Uno de sus recursos estilísticos era el shelun, en el que la narración se desarrollaba en forma de diálogo. El trabajo sobre papel le servía también para la cartografía, en la que aplicó cuadrículas y fruto de ello es un mapa de geografía física presentado en el 116 d.C. con el título de Ti Hsing Jue.

Estos conocimientos artísticos y científicos no se limitaron a la formulación teórica sino que le sirvieron en la aplicación práctica para una serie de inventos. Uno de ellos fue una esfera armilar móvil, impulsada por una rueda hidráulica mediante una cadena de transmisión, que anticipaba el diseño de futuros relojes que utilizarían astrónomos chinos posteriores y de la que las crónicas atestigüan que aún estaba en funcionamiento en el siglo VI d.C. Otro fue una clepsidra especial, a la que dotó de un tanque de compensación adicional entre el depósito y el recipiente de entrada para evitar las inexactitudes generadas por el descenso de presión del agua.

Representación artística de un odómetro chino del período Han/Imagen: dominio público en Wikimedia Commons

Un tercer invento sería el perfeccionamiento de lo que los chinos de tiempos anteriores denominaban jì lĭ gŭ chē, es decir, un odómetro, instrumento para medir la distancia recorrida por un vehículo (en este caso sería un carro), aunque quizá Arquímedes podría reivindicar igualmente ese honor. Hablando de carros y basándose en un presunto modelo preexistente, Zhang también ideó uno que se conoce como carro que apunta al Sur, un vehículo de dos ruedas con una figura encima portando un puntero que señalaba siempre hacia ese punto cardinal, fuera cual fuese la dirección tomada; una brújula, en la práctica, sólo que no funcionaba por magnetismo sino mecánicamente.

Pero, sin duda, el artilugio más famoso salido de su mente fue el sismoscopio, sistema para detectar los terremotos. No hay que confundirlo con el sismógrafo, inventado por el físico escocés James Davis Forbes en 1842 y que permite medir la intensidad y duración de los temblores. El sismoscopio de Heng era un artefacto más primitivo, lógicamente, que recogía la tradición china de tratar de predecir los seísmos y prepararse ad hoc, tal como había quedado expresada en diversas crónicas históricas. Como es lógico, los chinos desconocían la tectónica de placas, así que achacaban ese fenómeno a alteraciones del equilibrio cósmico o al clásico castigo divino.

Reconstrucción del sismoscopio de Zhang He/Imagen: The Chinese Museum Calgary Alberta

En cambio, Heng teorizó con que se debían al viento, cuando éste quedaba constreñido en un espacio estrecho. El Hòuhànshū (Libro de Han Posterior, un tratado de historia de China compilado por Fan Ye en el siglo V), cuenta que el aparato creado por aquel extraordinario sabio consistía en una urna o jarrón de bronce en cuyas paredes había ocho cabezas de dragón, cada una con una bola que, impulsada por un complejo sistema de palancas y péndulos, caía sobre la boca de un sapo si se producía un temblor. Cada sapo apuntaba en una dirección, sumando también ocho, y así se podía averiguar dónde estaba el epicentro del terremoto para enviar ayuda sin perder tiempo.

Por sorprendente que resulte, el sismoscopio era capaz de detectar seísmos a cientos de kilómetros, como pasó en el año 143, cuando una bola cayó sin temblor aparente y días después llegó la noticia de un desastre en Longxi, provincia de Gansu, en la dirección que apuntaba el sapo correspondiente. Heng lo diseñó en el 132 y abrió así camino para que, durante los siglos siguientes, se hicieran otros artilugios similares, aunque parece ser que ninguno alcanzó nunca su precisión, incluso en las réplicas modernas.

Esquema de funcionamiento del sismoscopio de Zhang Heng/Imagen: dominio público en Wikimedia Commons

Zhang Heng murió poco después, en el 139 d.C., sobrepasada la sesentena de años. Para entonces había tenido que sufrir un revés: abandonar la corte, harto de enfrentarse con los cada vez más poderosos eunucos de palacio, a quienes él no había tenido tapujos en criticar, tanto ante el emperador Shun (a quien prevenía contra su creciente influencia y sus intrigas políticas) como en sus propias obras literarias. Heng se fue a trabajar en la administración del Reino Hejian, en la actual provincia de Hebei, para luego retornar a su Nanyang natal. En el 138 le volvieron a reclamar en la corte y acudió, pero ya sólo pudo estar un último año.


Fuentes

Science and civilisation in China: Physics and physical technology: Civil engineering and nautics (Joseph Needham, Wang Ling y Lu Gwei-Djen)/Everyday life in Early Imperial China during the Han Period 202 BC-AD 220 (Michael Loewe)/Faith, myth, and reason in Han China (Michael Loewe)/Reconstruction designs of lost Ancient Chinese machinery (Hong-Sen Yan)/Wikipedia