格致

我们都知道震中的测量原理。今天在《新科学家》上看到一则新闻非常有趣。它说：

网站访问分析，作为一种探测地震的方法，可能挑战专门的地震测量仪器。一次地震后，欧洲－地中海地震中心（EMSC） 的访问数激增，因为人们都急忙登录网站查看发生了什么。EMSC 的研究人员通过分析访问的 IP 地址，可以定位地震。他们的文章里 (Eos, vol 89, p 225) 有一个实例：2007 年发生在大西洋亚速尔群岛附近的地震，15 分中就精确定位了。

如果地震发生地区的网络连接受损，从网站访问情况里也可以了解到，这就提供了其它设备不能提供的关于地震破坏的信息。

初看觉得挺好笑的，但再想想觉得这种这种方法在某些情况下还真是有用的。这也算互联网一种意外用途，每台联网的电脑实际上是一个传感器。

格致上目前最热门的文章，同人于野写的《研究一篇成功预测了汶川地震的诡异论文》下面署名 Bulak 的朋友写了个长长的回复：从根本上讲讲为什么翁氏方法不可信，觉得很有价值，比如他对灾害的预测与天文预测的不同之处的说明。

我把这个回复发表为帖子，这样子能有更多的人能看到。以后如果有这么详细的回复，考虑发表为独立的 blog，链接一下被回应的文章就可以了。

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翁老先生可能通过几次计算认为用可公度法预测灾害是可行的，但是，天文上的预测跟灾害上的预测是一样的吗？

在我们预测一颗行星是否存在之前，它就已经存在了，而灾害在预测的时候还没有发生。
已经存在的行星自然会影响到整个太阳系的排布，而灾害发生的规律跟一场尚未发生的灾害有关系吗？
从这个角度来讲，翁老先生试图用预言行星的方法来预言灾害，这个思路从出发点上来说就有问题。

为什么太阳系的天体分布存在可公度性？因为太阳系是一个近似稳定体系，它的变化极其缓慢。因此我们在研究其可公度性时，是将其作为一个稳定体系单独拿出来研究的，所以我们才能得到天体分布可公度的结论。如果我们用运动的眼光来看问题，恐怕我们得到的结论就没这么简单了。

从小我们就知道东汉张衡发明了世界上第一台地震仪，它可以测定地震的方向，即使地震发生在千里之外。

但它真地能用来测定地震发生的方向么？

张衡的地动仪利用了惯性原理，当率先到达的纵波（P 波）来临时，中心的“都柱”会拨动震源方向的机关，让龙头张开。按照我的理解，初始振动是关键，地动仪只有在 P 波初始振动方向与震源反向的假设成立时才管用。

但我看到的资料却表明，P 波可以是膨胀波，也可以是压缩波；初始振动可以指向，也可以背向震中，甚至任何方向。取决于震源的机制，以及地震台站的位置。

［1］中给出的一个例子

所以，如果我的理解以及看到的资料准确的话，张衡的地动仪并不能测定地震发生的方向。它只能测定有地震发生，铜珠掉落的时刻，在古代的精确性下，就是地震发生的时间了。

希望有地震方面的专业人士帮我解惑。

但是，即使候风地动仪确实不能测定方向，只能测定地震的发生，考虑到它发明的年代，依旧不可否认它是中国古代一重要发明。也不可否认它是一台地震仪，虽然比较初级。：）

关于它的历史，以及后世复制它的努力特别有意思。《后汉书·张衡传》的记载：

地震发生后，震中是如何测出来的？其实基本原理挺简单的。

地震波有面波与体波之分，体波又分为纵波（P 波）与横波（S 波）。纵波的振动方向平行于传播方向；横波的振动方向垂直于传播方向。前者的传播速度比后者快，而且比值恒定（？）。因此，通过测量纵波与横波到达地震台的时间差，就可以了解地震离地震台的距离。

这样子，我们就知道震中在以地震台为圆心，测得距离为半径的园上某处。如果有来自两个地震台的数据，震中就可被锁定于两个园的两个交点。如果有三个地震台的数据，原则上就可以完全锁定震中位置了：三个园的共同交点。

当然，实际操作起来没有那么简单明了，需要很多地震台的数据来减小误差，这是需要那么密集的地震台网的原因。

关于地震的纵波横波先后到达的现象，常举打雷闪电的例子。雷和闪电同时发生，但因为光速远大于声速，所以总是先看到闪电，然后才听到雷声。小时候，父亲告诉我，看到闪电后，数一、二、三，如果这时还没有雷声，那就不用害怕了，雷声不会太响，因为它离得很远。

链接：

1、USGS: The Science of Earthquakes
2、Wikipedia: Seismic Wave

四川地震发生以来，有一个流言说三峡水库脱不了干系。

世界上确实有人类活动诱发地震的记录。比如往很深的矿井里灌水，建造大型的水库，核弹测试等，会在就近诱发小型的地震。但不可能引起大地震，人类活动与地壳运动相比，太渺小了。［1］

美国地质调查局（United States Geological Survey）地理学家帕森斯（Thomas Parsons）评论说：“有些证据证明地表上巨大的水压可能会引发小地震，但不可能会造成巨大地震，因此就四川地震来说，三峡水坝可能会引起小震动，但与大地震无关，大地震本来就会发生的。”［2］

那篇预测地震的“诡异”文章运用的所谓“可公度”方法来自翁文波院士。原来王晋康写过一篇科幻小说：临界，里面文教授的原型显然就是翁。转贴一下，实在是太应景了。

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王晋康：临界

——谨以此文献给我仰慕的一位科学家。但本文不是报告文学，人物情节均有虚构

1

我永远忘不了那一天，1990年6月22日，因为此后数月令人惊怵的日子是从那天开始的。那年，我14岁，姐姐文容16岁，爷爷文少博78岁，奶奶楚白水75岁。
离亚运会开幕还有整整三个月，在北京随处可以摸到亚运会的脉搏。街上到处是大幅标语，高架桥的栏干上插满“迎接亚运”的彩旗，姐姐和我的学校里都在挑选亚运会的自愿服务人员，公交车司机在学习简单的英语会话。只有爷爷游离于这种情绪之外，仍是独自呆在书房里埋头计算。那天早上，奶奶比往常起得更早，作好早饭，拿出一套新衣让爷爷穿上，昨晚她已逼爷爷去理了发。她端详着穿戴整齐的爷爷，笑道：
“哟，这么一打扮，又是一个漂漂亮亮的老小伙啦。”
姐姐和我都起哄，说爷爷真漂亮，爷爷帅呆啦。爷爷像小孩子一样难为情地笑着。爷爷老啦，确实有点“老还小”的迹象，笑起来像小孩一样天真。他在生活琐事上一向低能，现在更离不开奶奶的照顾。爷爷生于豪门望族，当年的文家二少爷也曾是风流倜傥。但他从英国留学归来便选择了一项最艰苦的职业——地质勘探。50年的风雨已经彻底改变了他的气质，现在，从外貌看来，他更像偏远农村的乡村老教师。

又发现这篇文章：

基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究

龙小霞, 延军平, 孙虎, 王祖正

(陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安710062)

摘要: 川滇地区为我国大陆最显著的强震活动区域, 地震活动频繁。在对川滇地区强震灾害数据分析的基础上, 应用三元、四元、五元可公度法分别预测了该地区下(几) 次可能发生强震的趋势, 以便能更好地配合防震减灾工作。

让人唏嘘的是文章的结论里写着：“……在2008 年左右, 川滇地区有可能发生≥6.7 级强烈地震……” 虽然预测的方法对学物理的我来说很离奇。

via

ttong 提到发表在《中国工程科学》上的一篇文章：孙 威，破坏性地震是可以预测的——孕震物理模型及临震信号，《中国工程科学》2007 年7 月第 9 卷第 7 期 7-16 页。

［摘要］讨论地震前兆有它自已的孕震物理模型，地震孕育全过程分为加载、相持、卸载、短临和临震五个阶段；多次震例证明，破坏性地震的孕震物理模型是会重复和再现的；提出了追踪地震前兆信息，循序渐进预报地震的分析方法，对地震预报的阶段性进行了实用性的划分，有希望实现对破坏性地震的预报。

全文可在这里看到。

不知道同行是如何评介这篇文章的。作为外行，我觉得它至少有点标题党。

这次汶川地震举国为之震动。
仅以悲恸的心情引用此文。未敢妄加言辞

孙威，《 中国工程科学 》2007年 9卷 7期

人们普遍认为地震是自然界的突发事件，地震预报是全球的科学难题，而且有的地震学家断言地震不能预报，认为“处于自组织临界状态的大地，任何一次小地震都有可能灾变为一次大地震”，而“小地震发展成为大地震将决定于不仅仅是其断层附近，而且是其整个(震源体)空间的物理状态的无数细微结构”，而人们根本无法掌握深部无数细微结构的临界状态，因之地震根本不能预报?。近半个世纪以来，曾有大量各种各样关于地震前出现异常现象的报道，如地电、地磁、地声、重力、应力(应变)、水位、倾斜、惰性气体散发、气象、高空离子浓度、太阳活动、大范围动物异常等等，有些现象不是专一的，有些现象是在震后报道的，每次地震异常的形态相差很大，有的仅在某一地区，并非整个震中区域都能观察到?。由于这些各具特点的、孤立的、离散的、间断的异常现象均不具备确定性，只能视为前兆现象，不能称其为地震前兆。那么地震究竟有没有前兆?有!笔者将地震前兆用孕震物理模型表示。

讨论地震前兆有它自已的孕震物理模型，地震孕育全过程分为加载、相持、卸载、短临和临震5个阶段；多次震例证明，破坏性地震的孕震物理模型是会重复和再现的；提出了追踪地震前兆信息，循序渐进预报地震的分析方法，对地震预报的阶段性进行了实用性的划分，有希望实现对破坏性地震的预报。[著者文摘]