Тайна земных катастроф

"В Петре" особенно много слабых и средних землетрясений (до 13-14-го класса). Одно из средних "предсказала" во сне Люся Вермишева. Сильных, типа Гармского 1941 года и Хаитского — 1949 года, пока не отмечалось. И не будет, так считают многие сейсмологи...

О могуществе статистики

Один мой знакомый, проходя как-то вечером по Каменному мосту в Москве, машинально подсчитал число машин, едущих ему навстречу. Допустим, их было двадцать пять, пока он шел через мост. На другой день в это же время он снова шел через мост и опять подсчитал машины. Их было двадцать пять. Знакомый ходил тогда ежевечерне в Ленинскую библиотеку и мог повторять свой опыт много раз. И редко число машин отличалось от постоянной величины.

— Доходило до анекдота, — рассказывал он. — Я уже схожу с моста. Двадцать четыре есть, и вдруг какая-то заминка: нет машин, и все тут. Уж занес ногу, сейчас с тротуара сойду — и вот она, голубушка, торопится, как на пожар, в статистику уложиться, лихо выскочила на мост в последний момент.

Волшебство статистики? Человек шел через мост всегда в одно и то же время. Мост можно считать трубой, которая пропускает поток машин (как поток молекул жидкости), у машин есть средняя скорость, обусловленная правилами ГАИ и режимом светофоров. Сейчас, когда я пишу эти строки, канун Нового, 1975 года. Я могу "предсказать", что в этом году на Земле произойдет одно землетрясение опустошительное, с магнитудой 8 (сильнее 8,9 землетрясений, по-видимому, вообще не бывает), 15 — с магнитудой 7 и 120 — с магнитудой 6. И вряд ли сильно ошибусь — статистика!

Статистика всемогуща в мире больших "выборок" — множества случаев, событий. Молекулы воздуха, жидкости, хотя и мечутся хаотично по зигзагам броуновского движения, но в совокупности, мириадами, точно укладываются в законы газо- и гидродинамики, которые в этом смысле оказываются статистическими законами. Период полураспада радиоактивного элемента можно использовать как эталон времени, необычайно точный, но и это — статистический период. Отдельный атом всегда распадается "неожиданно".

Статистика дает серьезную осечку, когда речь идет о редких событиях, и особенно — о редчайших. Один мой знакомый любит приводить такой пример. Допустим, у нас есть ящик, в котором, ну... несколько тысяч шаров. Среди них — три черных, остальные белые. Каждый день мы можем подойти к ящику и вынуть из него не больше трех шаров. Сколько их в ящике лежит на самом деле, мы не знаем.

И вот каждый день мы вынимаем три шара — каждый раз они белые, и мы умозаключаем, что в таком-то эксперименте при таких-то условиях опыта на выходе должен получаться определенный результат. И вдруг ваш лаборант, да еще в ваше отсутствие при помощи описанной вами методики, запускает в ящик руку и получает... три шара, из которых один черный! Сенсация?! Но вы человек осторожный, знающий о великом законе науки — законе воспроизводимости результата. И вы не можете допустить опубликования результатов опыта, в который могла закрасться ошибка. Еще и еще раз вы придирчиво спрашиваете лаборанта, при каких условиях получился у него такой странный результат. Оказалось, например, он превысил температуру в ходе эксперимента или еще что-то. Вы все переиначиваете, с нетерпением ожидая повторения нового результата. Но он прежний: три белых шара в день! Проходят годы, вы уже ушли из лаборатории, вы на пенсии, в случай с черным шаром не верит уже никто, даже лаборант, который его получил...

А ведь он был!

В положении человека с ящиком оказываются многие ученые, изучающие природу. Кто знает, сколько невоспроизводимых в масштабах человеческой жизни результатов списано на неточность опыта и наблюдений!

Сейсмолог имеет дело с таким ящиком постоянно. Этот ящик — недра планеты, а черные редкие (в масштабах нашей Жизни) шары — сильнейшие катастрофические землетрясения. Для каждого района-ящика существует проблема черного шара — вероятности самого сильного возможного здесь землетрясения. На помощь сейсмологу опять-таки приходит чисто статистический прием. Он строит "график повторяемости" — падения частоты сейсмических событий с ростом энергии землетрясений. Если он построит график в логарифмическом масштабе (есть специально размеченная миллиметровка), график окажется прямой линией, под определенным углом наклонной к осям (рис. 6). Можно мысленно продолжить прямую в верхние, не охваченные статистикой интервалы энергии и попытаться таким образом судить, насколько возможны в районе сильные редкие толчки.

Рис. 6. Ташкентский сейсмолог В. И. Уломов представил закон повторяемости землетрясений в виде набора "полочек" энергетических классов.