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人类可以预测地震?伪科学!

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2022-01-17 12:00 来源: 湖北省图书馆
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  “ 人类可以预测地震?
  伪科学!
  在我们的认知中,地震发生前会有不少征兆:地震光、动物异常行为、地震云、地震电磁波……最近,一些智能手机甚至内置地震预警功能。人类似乎离精准预测地震只差一步之遥。


  某品牌手机功能设置
  但很可惜,在现阶段,所有声称地震可以预报的都是伪科学。智能手机中的预警只是利用手机信号电磁波比地震波传播速度快的特性,在地震发生后对震中以外的地区提前几十秒做出风险规避提示。
  地震是指大地的震动,尽管火山、塌陷和水库诱发等因素也能引起地震,但最常见的地震成因还是地壳运动。
  当地壳运动使地质体受力,力大到一定程度,岩石发生断裂,这时候能量被释放出来就形成地震波。
  所以,如果我们能够知道地质体会在什么时候会受力,这个力有多大,此次发生的力能否导致断裂,断裂后又有多少能量被释放出来,就能实现真正意义上的精准预测:地震将在何处、何时发生以及可能的震级。
  这对如今的人类科技来说,很难吗?
  很难。
  首先,技术不足。
  地球平均半径6371千米,而当今世界最深的钻孔记录是12.262千米深,由前苏联的科拉超深井创造,迄今20多年无人打破。也就是说,人类花了大约300年,仅向地心钻进了大约0.2%。用中国科学院院士高锐的话说,“如果把地球比作一个鸡蛋的话,现在连鸡蛋皮都没钻破!”


  我们至今从未直接接触到棕色部分的物质
  在人类能够克服地下高温、高压、高地应力的影响之前,这个记录还会保持很久。科学家们很难去地下“看”究竟发生了什么,“既看不见,也摸不着”。
  其次,数据不足。
  气象学家可以根据卫星和气象观测站获取的大量数据预测天气,相比之下,大地震却是较为罕见的事件。全球每年约有18个七级以上地震,虽然我们都不愿意看到地震发生,但仅从科研角度来说,这样几次的数据连有效的统计分析都不够,不足以帮助科学家形成完整的地震预测科学体系和方法体系。
  第三,理论不足。
  地震学是一门研究复杂而混乱的系统的科学,具体地说,就是研究地球粘核和地幔与上方构造板块之间相互作用的流体动力学。
  科学界认为,地震形成所谓自组织临界系统(self-organized criticality system),这种系统临界点是个吸引子,系统从任意位置出发总能达到临界点,这就具有高度的不稳定性和随机性。任何微小的变化都可能导致完全不同的后果。
  导致地震的岩石断裂其实是经常发生的,但很多时候这种断裂只导致少量能量释放,引起小地震,对我们没有影响。然而有时,一块岩石断裂造成其它岩石受到更大的力,这又导致其它岩石断裂,这种多米诺骨牌效应的放大导致大地震。
  而人类现有的地震预测方法仍然停留在经验层面,全世界都是如此。比如借助大地震发生前的前震、地震波速度变化、氡气的排放量、电阻率、地下水位以及动物异常行为等等。
  但这些现象并不是所有地震的共性。有些大地震在发生前,什么症状都没有,例如动物根本不会反常。而只要有例外,就表明这条规律的关键逻辑仍然没有被人类所掌握。
  迄今地震学家仍未探索出一种确定性的地震前兆。也就是说,尚未找到任何一种异常现象,可以在所有大地震之前被观测到,并且满足一旦出现这种异常现象就会发生大地震。
  地震预测需要的是经得起反复推敲的稳定模式,这样才能为下一次灾难做出“预言”。
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  如果仔细想想,我们会发现,人类的每项科技,都面临着各类局限:所谓的宇宙空间站,只运行在近地轨道;至今为止发射的探测器,还没有离开太阳系;我们对海洋的了解和利用还不到整个海洋的5%;即便有了基因蓝图,对于基因具体如何表达也是一筹莫展。
  但是,好在我国第一颗观测地震电磁信息的卫星“张衡一号”成功发射,全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井——“松辽盆地大陆科学钻探2号井”已完井,用于基因工程的E级超级计算机正在稳步研发……
  尽管渺小,人类却从未停止过抬头仰望星空,探索无垠的星辰大海。
  参考资料
  1.张建华 地震到底怎么回事?人民日报2001年2月9日第7版
  2.新华网 中国“张衡一号”飞向太空“看”地震
  http://www.xinhuanet.com/politics/2018-02/05/c_1122367140.htm
  3.中国地震局 人民网:地震能够准确预测吗?(求证·探寻喧哗背后的真相)
  https://www.cea.gov.cn/cea/dzpd/dzzt/20170516twtddz/369842/3574530/index.html
  4.网易新闻 英地质调查局地震学家:预测地震人类无能为力
  http://discovery.163.com/12/0309/09/7S543V64000125LI.html
  5.澎湃新闻 中国钻一口全世界最深的井有多难?高温、高压、高地应力
  https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1877001
  来源:数字图书馆工作部
  编辑:鄂小图
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