Землетрясения

Однако ознакомление с сейсмическими явлениями получило поистине научный характер не раньше середины XIX века. В 1846 году английский исследователь Роберт Малле прочитал в Ирландской академии доклад о динамике землетрясений и в 1862 году опубликовал двухтомный труд о сейсмическом возмущении, разрушившем Неаполь в 1857 году. В 1855 году француз Алексис Перей ввел в употребление термин «сейсмический», который он произвел от своего же неологизма «геосеизм», предложенного им шестью годами раньше, но не прижившемуся. Тот же Перей предпринял первые исследования сейсмических областей земного шара, исследования, которые в 1906 году на значительно более широкой основе продолжил его соотечественник Монтессю-де-Баллор. Но решающей датой был 1880 год, когда англичанин Джон Милн (1850–1913) создал первый сейсмограф, который был немедленно использован в Японии. Через 16 лет усовершенствованный и стандартизованный сейсмоскоп начали применять в большинстве сейсмологических станций мира, что позволило установить непрерывное наблюдение за деятельностью глубинных сил. Анализ и сопоставление тысяч сейсмограмм позволили не только объективно изучить землетрясения, но и привели к появлению новой науки — физики земного шара, или геофизики.

Итак, современные сейсмологи — это ученые, занимающиеся исключительно сложными проблемами, которые требуют высокой квалификации. Сейсмологу надо быть одновременно и геологом, что вытекает из самого термина «землетрясение», и физиком, поскольку сейсмические возмущения — результат вибраций, распространяющихся внутри земного шара. Кроме того, сейсмолог должен хорошо знать петрографию, законы стратиграфии, гипотезы о горообразовании (орогенезе). Он обязан экспериментально изучить различные виды вибраций, упругие волны и силы напряжения и овладеть математическим анализом этих явлений. Не удивляйтесь, если, открыв труд, скромно названный Рихтером «Элементарная сейсмология», вы найдете там дифференциальные уравнения и даже — какая неожиданность! — трансцендентальные математические величины «тензоры», обычно считающиеся вотчиной Эйнштейна!

Проблема землетрясений

«Ну что же, — скажете вы, — геофизикам с таким солидным научным багажом, разумеется, не стоит никакого труда ответить на поставленный выше вопрос: «Что же такое землетрясение?»

Нет, их ответ будет совсем не так прост, как вы, возможно, ожидаете. История науки не раз доказывала, что только невеждам все кажется простым и ясным. Сложность усиливается по мере накопления знаний, и только профаны могут надеяться, что наука даст ответ на поставленные ими вопросы, изложенный в четырех строках.

Народы, находящиеся на низком уровне развития, обычно объясняют землетрясения движениями того легендарного животного, на котором, по их верованиям, покоится Земля. Мальгаши, например, когда-то считали, что их остров покоится на спине кита и сотрясается, если морское чудище поворачивается.

Сейсмология в период своего зарождения долго довольствовалась предположением, кажущимся нам теперь не менее наивным. Согласно этой гипотезе, Земля охлаждается и, охлаждаясь, сжимается. Поскольку внутреннее ядро охлаждается быстрее, чем покрывающая его кора, «то в конечном счете между верхним слоем этого ядра и нижним слоем коры должна была образоваться пустота… И наступил момент, когда земная кора, недостаточно подпираемая снизу, была вынуждена осесть; такое оседание вызывало толчок…», то есть землетрясение.

Вот цитата, слово в слово заимствованная из книги «Жизнь и смерть земного шара», написанной в 1912 году известным в то время ученым Альфонсом Берже. Цитата: эта показывает, как представляли себе 50 лет назад причины сейсмических явлений. Как видите, дававшееся объяснение было в общем весьма несложным. Многие из наших читателей, вероятно, тоже учили когда-то в школе, что Земля охлаждается и сморщивается, как старое иссохшее яблоко, внутри которого образуется пустота. Но это представление относится к тому времени, когда наука считала, что ей все известно. Теперь, как говорит Мольер, «мы все это изменили». И если у нас создалось впечатление, что мы теперь гораздо ближе подошли к решению загадки землетрясений, то в противовес этому нами почти потеряна иллюзия, будто разгадку можно найти в ближайшие дни.

На первый взгляд кажется, что решение у нас под рукой.

Землетрясение — это… землетрясение, то есть подземный толчок, колебание земной коры. Английский геолог Холмс дает этому явлению весьма простое объяснение: «Когда камень падает в воду, он возбуждает ряд волн, которые расходятся кругами. Точно также, когда происходят резкие возмущения в горных породах, это приводит к волнам, которые расходятся во всех направлениях. Землетрясение — не что иное, как прохождение таких волн».

Разве нужны доказательства этого волнообразного характера движений земной коры при сейсмических возмущениях? Вернитесь к предыдущим главам, к рассказам очевидцев о том, что земля как бы покрывается волнами, вспомните утверждения, что это вызывало у них приступы морской болезни.