Стихия в упаковке теории
Может показаться, что геология давно уже живет в тесном контакте с физикой. Есть даже особая наука — геофизика со своей мощной технической базой и сильным аналитическим аппаратом. В лабораториях геологов — научные приборы и установки, свойственные современным физическим и химическим институтам: рентгеновские аппараты и генераторы нейтронов, масспектрографы и радиоспектрометры и многое другое. Весь арсенал новейших физических методов исследования, так или иначе, находит себе применение при изучении вещества Земли. И все-таки этого еще мало для тесного взаимодействия двух наук.
Исследуя вещество Земли и ее поля — гравитационные, магнитные, электрические, поля упругих сейсмических напряжений, — геофизикам удается видеть невидимое, находить то, что скрыто в толще коры, изучать даже ядро планеты, находящееся на тысячекилометровых глубинах. Но от геофизических карт и профилей еще далеко до геологической картины глубин Земли: как далеко от неясных ночных силуэтов — до сверкающих жизнью и красками дневных видений природы. В ночных же силуэтах — это легко себе представить — можно увидеть совсем разные картины. Так оно нередко и бывает: геологи и геофизики часто толкуют геофизические данные и так и эдак — многозначно и неопределенно.
Причина ясна: толкования воздвигаются на слабом фундаменте аналогий и некоторых основ общей теории Земли. А эти основы, увы, жидковаты: еще мало развито учение о химии и, особенно, физике геологических процессов, вообще еще нет геофизики как полнокровной науки о физике Земли — физике ее энергии, вещества, макро- и микрополей, структур и процессов. Ведь современная геофизика — это не полная и единая физическая наука о Земле, а лишь один из ее разделов.
Многие нетрадиционные разделы геофизики рассеяны по разным отделам геологии. Где-то сбоку существуют «петрофизика» и «тектонофизика», изучающие физические свойства пород и их деформации. Особняком располагается «физика нефтяного пласта». Геотермика, исследующая тепловые поля Земли (планета на глубине — очень горячая, а на ее поверхности есть зоны вечной мерзлоты!), расплылась по многим дисциплинам: криологии — науке о вечной мерзлоте, гидрогеологии — учении о подземных водах, вулканологии, магматической геологии и геологии рудных месторождений. Все эти разрозненные и рассеянные элементы физики Земли лишь начинают объединяться, стягиваться в крупные разделы геофизики — геотеплофизику, геогидродинамику, геомеханику и т. д.
Еще только начинают проникать в геофизику исторические проблемы: например, палеомагнетизм — изучение того, как в течение тысяч лет менялись место и, вероятно, характер магнитных полюсов Земли и как это сказывалось на некоторых важных свойствах геологических толщ. Едва лишь начали как следует развертываться геолого-исторические исследования, которые используют продукты распада радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах и рудах. Радиоактивные метки позволяют нарисовать более точную геохронологическую карту планеты.
Научный метод[]
Физика — естественная наука. В её основе лежит экспериментальное исследование явлений природы, а её задача — формулировка законов, которыми объясняются эти явления. Физика сосредоточена на изучении фундаментальных и простейших явлений и на ответах на простые вопросы: из чего состоит материя, каким образом частицы материи взаимодействуют между собой, по каким правилам и законам осуществляется движение частиц и т. д.
В основе физических исследований лежат наблюдения. Обобщение наблюдений позволяет физикам формулировать гипотезы о совместных общих чертах этих явлений, по которым велись наблюдения. Гипотезы проверяются с помощью продуманного эксперимента, в котором явление (феномен) проявлялось бы в как можно более чистом виде и не осложнялось бы другими явлениями (феноменами). Анализ данных совокупности экспериментов позволяет выявить и сформулировать закономерность. На первых этапах исследований закономерности носят преимущественно эмпирический, феноменологический характер, — то есть явление описывается количественно с помощью определённых параметров, характерных для исследуемых тел и веществ. Анализируя закономерности и параметры, физики строят физические теории, которые позволяют объяснить изучаемые явления на основе представлений о строении тел и веществ и взаимодействие между их составными частями. Физические теории, в свою очередь, создают предпосылки для постановки точных экспериментов, в ходе которых в основном определяются как рамки их применимости. Общие физические теории позволяют формулировать физические законы, которые считаются общими истинами, пока накопления новых экспериментальных результатов не потребует их уточнения или пересмотра.
Так, например, Стивен Грей заметил, что электричество можно передавать на довольно значительное расстояние с помощью увлажнённых нитей и начал исследовать это явление. Георг Ом сумел выявить для него количественную закономерность, — ток в проводнике прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению проводника току. Эта закономерность известна как закон Ома. При этом, конечно, эксперименты Ома опирались на новые источники питания и на новые способы измерять действие электрического тока, что позволило количественно охарактеризовать его. Результаты дальнейших исследований позволили абстрагироваться от формы и длины проводников тока и ввести такие феноменологические характеристики, как удельное сопротивление проводника и внутреннее сопротивление источника питания. Закон Ома и поныне основа электротехники, однако исследования также выявили и рамки его применимости, — открыты элементы электрической цепи с нелинейными вольт-амперными характеристиками, а также вещества, в определенных ситуациях не имеющие никакого электрического сопротивления — сверхпроводники. После открытия заряженных микрочастиц — электронов (позже протонов и других), была сформулирована микроскопическая теория электропроводности, объясняющая зависимости сопротивления от температуры посредством рассеяния электронов на колебаниях кристаллической решетки, примесях и т. д.
Вместе с тем было бы неправильным считать, что только эмпирический подход определяет развитие физики. Многие важные открытия были совершены «на кончике пера», или экспериментальной проверкой теоретических гипотез. Например, принцип наименьшего действия Пьер Луи де Мопертюи сформулировал в 1744 году на основе общих соображений, и справедливость его невозможно установить экспериментальным путём в силу всеобщности принципа. В настоящее время классическая и квантовая механика, теория поля основаны на принципе наименьшего действия. В 1899 году Макс Планк ввёл понятия кванта электромагнитного поля, кванта действия, что также не было следствием наблюдений и экспериментов, а чисто теоретической гипотезой. В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал работу по специальной теории относительности, построенную дедуктивным путём из самых общих физических и геометрических соображений. Анри Пуанкаре — математик — прекрасно разбиравшийся в научных методах физики, писал, что ни феноменологический, ни умозрительный подход по отдельности не описывают и не могут описывать физическую науку .
Предмет физики[]
Физика —
Фи́зика (от др.-греч. φύσις — природа) — область естествознания: наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении. Законы физики лежат в основе всего естествознания.
Таково типичное философское определение физики. Но если смотреть на историю физики и структуру физического знания, то вырисовывается другая картина. Физика появляется вется (тела, жидкости) — были очевидны, считалось, что цель физики — нахождение законов движения, чему способствовала и метафора, которой следовали Галилей и Ньютон: «Природа — это книга написанная на языке математики». В «неклассический» период, начинающийся с электромагнитного поля Фарадея-Максм материалом для теорий (теоретических моделей) явлений служат идеальные сущности, которые задаются в основаниях разделов физики (раздел физики выделяется тем, что имеет собственные основания). Такая двухуровневая структура — основания и теории явлений — существует с «Математических начал натуральной философии» И.Ньютона. При этом специфика физики определяется теми типами моделей, которые она использует (то же можно сказать про другие естественные науки — химические, биологические, которые используют другие типы моделей). Специфика физики задается тем, что 1)в центре любого раздела физики есть свой физический процесс, который описывается как переход физического объекта A из одного состояния SA(1) в другое SA(2), как правило номером состояния служит момент времени (этой схемой выделяется понятия объекта); 2) эти объекты находятся в пространстве (отсюда особое положение законов сохранения для интегралов движения (энергии, импульса, момента импульса) и особое место теории относительности, объектом которой оказывается метрика пространства и времени); 3) все множество исходных объектов строится на базе всего двух прототипов: локальной частицы, состояние которой задается набором величин (понятие о которой можно получить из классической механики) и нелокальной (имеющей 1-, 2- или 3-мерный объем) сплошной среды, состояние которой задается набором функций (понятие о которой можно получить из гидродинамики идеальной жидкости). Модель сплошной среды лежит в основе механик сплошной среды, термодинамики (равновесной и неравновесной), электродинамики (в вакууме и среде). Смешанные корпускулярно-волновые модели лежат в основе квантовой механики и квантовой теории поля, а также в основе статистической физики в виде молекулярной среды.
Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем (например сохранение энергии), — их называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки, — биология, геология, химия и др. — описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы, состоящие из них вещества и превращения одного вещества в другое. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.
Такой довольно распространенный редукционистский взгляд является не бесспорным. Даже у химии, не говоря о биологии, есть свои специфические модели, лишь фрагменты которых могут быть представлены как физическое явление
Физика тесно связана с математикой, ибо описание движения в физике использует двухслойную конструкцию:в слое физической модели задается объект и его состояния, определяемые соответствующими измеримыми величинами, но связь между состояниями задается в математическом слое с помощью уравнения движения (закона движения), связывающего математические образы состояний объекта, математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. При этом могут использоваться сложные разделы математики. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физической науки. Однако в центре оказывается определяющая понимание физическая модель, на что указывает и возможность альтернативных математических описаний (математических представлений) одной физической модели явления, например ньютоновского, лагранжевого, Гамильтона-Якоби — в классической физике, Шрёдингера, Гайзенберга, взаимодействия и др. — в квантовой механике . «Математика есть лишь орудие, и нужно уметь владеть физическими идеями безотносительно к их математической форме», — говорил П.Дирак .
Предмет, задачи, методы
Предмет сейсмологии представлен сейсмическими волнами и их источниками.Сейсмология имеет теоретические и прикладные задачи.Первые включают исследование природы землетрясений, возникновения и распространения сейсмических волн, их источников, воздействия их на различные объекты и среды.К прикладным задачам относят применение сейсмических методов в исследовании недр и поиске полезных ископаемых, разработку сейсмоустойчивых строительных технологий, также регистрацию и распознавание подземных ядерных испытаний.В сейсмологических исследованиях применяют два основных метода: визуальные наблюдения за землетрясением и регистрацию возбуждаемых им сейсмических волн с применением оборудования.Визуальные наблюдения ведут в очаговых областях землетрясений. Их осуществляют путем геоморфологических исследований с целью установления обновленных либо новых тектонических разрывов, обвалов, смещений блоков, оползней и т. д.Для регистрации сейсмических волн служат сейсмографы. По месту установки их классифицируют на стационарные и экспедиционные. Первые функционируют непрерывно на сейсмостанциях. Экспедиционные варианты устанавливают в очаговых областях, где уже произошли землетрясения, с целью регистрации последующих толчков, на дне морей и океанов, на площадках строительства особых объектов (например, ГЭС, АЭС). Также такие приборы доставляли на Венеру и Луну.Сейсмические станции составляют основу сейсмической службы. Она ведет наблюдения за сейсмическим процессом, составляя статистику и каталог землетрясений, информирует о них, прогнозирует вызванные подводными землетрясениями волны цунами и т. д.
Помимо специфических методов, для получения данных в сейсмологии используются методы физических и геологических наук. Так, данные полевой геологии частично определяют интерпретацию сейсмограмм.
Прикладная физика[]
Винт Архимеда — пример простейшего механизма.
От своего зарождения физика всегда имела большое прикладное значение и развивалась вместе с машинами и механизмами, которые человечество использовало для своих нужд. Физика широко используется в инженерных науках, немало физиков были одновременно изобретателями и, наоборот. Механика, как часть физики, тесно связана с теоретической механикой и сопротивлением материалов, как инженерными науками. Термодинамика связана с теплотехникой и конструированием тепловых двигателей. Электричество связано с электротехникой и электроникой, для становления и развития которой очень важны исследования в области физики твердого тела. Достижения ядерной физики обусловили появление ядерной энергетики, и тому подобное.
Физика также имеет широкие междисциплинарные связи. На границе физики, химии и инженерных наук возникла и быстро развивается такая отрасль науки как материаловедение. Методы и инструменты используются химией, что привело к становлению двух направлений исследований: физической химии и химической физики. Все мощнее становится биофизика — область исследований на границе между биологией и физикой, в которой биологические процессы изучаются исходя из атомарной структуры органических веществ. Геофизика изучает физическую природу геологических явлений. Медицина использует методы, такие как рентгеновские и ультразвуковые исследования, ядерный магнитный резонанс — для диагностики, лазеры — для лечения болезней глаз, ядерное облучение — в онкологии, и тому подобное.
История
Сейсмологические наблюдения велись с древних времен. Так, в 132 г. в Китае был создан первый регистратор землетрясений, фиксировавший наличие толчка и его направление. Однако они были неполными и неточными. Первые надежные описания землетрясений относятся к XVIII в.В качестве самостоятельной науки сейсмология сформировалась во второй половине XIX в. Отчасти это связано с появлением в 1862 г. книги Р. Маллета о неаполитанском землетрясении 1857 г., где он изложил основные принципы сейсмологических наблюдений и привел первую шкалу землетрясений по степени разрушений. Вскоре после этого (в конце столетия) стали использовать приборы, чем было обусловлено стремительное развитие данной науки. Так, первые сейсмографы появились в предпоследнее десятилетие века. Примерно в то же время стали появляться первые сейсмологические организации.
Что дороже: теория или практика?
Для нас сегодня показалось бы странным, если бы широкий интерес, скажем, к ядерной физике был вызван лишь ее практическими успехами в применении ядерной энергии
Однако нам не кажется странным, что сейчас геология привлекает к себе широкое внимание главным образом своими открытиями подземных кладов
И литераторы, и ученые обращаются в своих статьях и выступлениях к успехам в поисках полезных ископаемых. Не всегда, но часто — слишком часто.
Слов нет, богатства недр — материальный источник общего благополучия людей. Но как-то забывается о том, что люди живут на Земле и они должны знать: что она такое и как она обойдется со своими жителями завтра.
Упования на медлительность геологических событий не всегда оправдываются, даже когда они касаются образования границ океанов и архипелагов. Легенда об Атлантиде имеет свои резоны. Ни одна специально исследованная точка земной поверхности не оказалась неподвижной. Все они с заметной скоростью перемещаются вверх, вниз, в стороны.
Земля живет напряженной геологической жизнью и познание ее энергии и того, как эта энергия преобразуется в сложную гамму геологических процессов, — одна из общих задач познания мира, без которого человечество не может жить и развиваться. Без него и практическая деятельность людей обречена на слепой поиск и случайные удачи. Почему и где образуются «геохимические опухоли» в теле земной коры — месторождения руд и горючих ископаемых? Как использовать для своих нужд энергию Земли, овладеть ею, чтобы регулировать геологическую стихию, да и какова эта энергия на глубине?
На любой вопрос не ответить исчерпывающе точно, если не знать развития всего организма планеты. Нужна подробно разработанная теория этого развития, — а ее-то как раз и нет.
В чем причина такого, как говорилось выше, «потребительского» подхода к геологии? Привычка смотреть на отчий дом как на примелькавшееся и познанное место? Отчасти, видимо, да. Но и другое: очень мало еще в геологии прорывов в неведомое, подобных тем, которые совершены новейшей физикой, новейшей биологией.
А они готовятся. И они, конечно, будут. И это в значительной мере связано с перспективой взаимной дружбы геологических и физических наук.
О ручейках и научной жажде
Современной геологии приходится стоять у истоков некоторых физических проблем, и она тщетно пытается порой почерпнуть из слабых ручейков начинающегося знания необходимую для нее живую воду физических истин. Впрочем, это вполне естественно. Физика не может развиваться в отрыве от реальных фактов, а факты, которыми она питается, отражают, прежде всего, самые общие стороны действительности или же — потребности техники. Между тем у естественных наук есть к физике свои запросы. И к химии — тоже.
И потому сегодня в геологических институтах, отделах и лабораториях решается множество собственно физических и собственно химических задач. Над ними трудятся и переквалифицировавшиеся геологи, и пришедшие им на помощь профессиональные физики и химики. В этом — знамение времени.
Дальнейшее развитие физики и химии как фундаментальных наук должно протекать не только в атмосфере собственных общих проблем или проблем техники, но и в атмосфере биологии, геологии, космологии, без чего общее полотно науки не будет, ни сплошным, ни прочным.
Немало проблем естественные науки могут решить только в тесном единстве. Например, исследовать, как длительные отрезки времени, и крупные массы вещества влияют на течение физических и химических процессов. На отрезках житейского времени и времени геологического эти процессы, вероятно, во многом различаются — точно так же, как и групповое взаимодействие разных факторов при малых и очень крупных масштабах развивающейся системы. Земля — единственная пока экспериментальная база науки, которая позволяет в самом детальном виде изучать физическую роль масштаба времени и масс.
Другой пример. Вся земная кора иссечена трещинами. Объединяясь, они создают сетки трещин в горных породах — их каждый может видеть в скалах. На них накладываются сетки трещин все более крупных масштабов. Все вместе эти многомасштабные сетки и зоны, протягивающиеся на огромные расстояния, образуют так называемую «геотектоническую решетку» всей планеты — ее своеобразную чешуйчатую структуру, без которой не обходится ни одно событие в земной коре. А физической теории, требующей обобщения напряжений по многим объемам, — нет.
Геология нуждается в теории, которая раскрывала бы полупроводниковые свойства больших геологических масс, находящихся в переменных тепловых полях и полях переменных механических напряжений.
Во всех подобных случаях геология выступает не просто как потребитель достижений физики. Она становится одним из генераторов этих достижений, необходимым звеном в общей цепи теоретического знания.
Схожі записи:
Как горит уголь
Волны тяготения – существуют ли они?
Пористый металл
Гипотез не измышляю: значение гипотезы в современной науке
Большой адронный коллайдер: для чего нужен, где находится
Развитие технологий квантовой физики и компьютерных систем
Теория квантовых вычислений
Технологии квантовых вычислений с каждым годом становятся все более перспективными. Использование кубитов вместо классических двоичных битов позволяет решать задачи, способные ломать стойкость современных криптосистем. В 2023 году ожидается тестирование компьютера с 100 кубитами, что позволит вести исследования в области теоретической физики и химии, а также создавать новые, более эффективные алгоритмы.
Квантовая интернет-безопасность
Разработки в области квантовой криптографии позволят создать стойкие квантовые системы защиты информации. Эту технологию оценивают как необходимую для предотвращения кибератак и хакерских атак в будущем. Создание коммерческих квантовых интернет-центров, основанных на использовании этих технологий, также станет возможным в ближайшие годы.
Развитие квантовой телепортации
Прогресс в области квантовых каналов связи обеспечивает возможность развития квантовой телепортации, что может быть использовано в будущем в космической связи и для стабильной передачи информации на большие расстояния. В 2023 году планируется проведение первых экспериментов с квантовой телепортацией на расстояние более 100 км.
Кто встает из кресла?
Геологический анализ раскрывает нам события в жизни планеты как нечто комплексное, лежащее на скрещении многих законов. Без этого реальность непостижима, ибо простота реальности всегда бесконечно сложна.
Но чтобы представить объект геологический как объект физический, мы должны расчленить эту реальность на составляющие ее физические элементы и показать их отношения между собой. Для этого нужно не только упростить объект, но и преобразовать его в некие модели, которые соответствуют поставленной цели, и выбрать из них самую лучшую. Дело происходит как на конкурсе парикмахеров: в кресло садится дама, а после того, как мастер над ней поработал, из кресла поднимается уже образец моды.
Создать геологическую модель, пригодную для физического анализа, не так-то просто. Это, пожалуй, одно из самых каверзных препятствий в дружбе геологии и физики. Иногда получается так, как у того естествоиспытателя, который, желая узнать анатомию лягушки, пропустил ее через мясорубку. Произведя моделирование неправильно, мы еще тем самым не лишаемся возможности исследовать эту модель дальше. Наоборот, можно с успехом вложить ее в машину физико-математического анализа и, прокрутив по всем правилам, получить вполне наукообразный результат. Однако он будет иметь слабое отношение к реальной геологической действительности.
Поэтому геологи прилагают сейчас серьезные усилия для создания теории моделирования. Их затруднения легко понять, ведь путь поиска им перекрывают требования одновременного и строгого физического и математического подобия и — подобия геологического, без которого все хлопоты напрасны. Надо, чтобы и волки физико-математического анализа были сыты, и овцы геологической специфики остались целы!
Но, допустим, модель создана — и даже правильно. И тут возникает множество неприятностей. Некоторые из тех разделов физики, которые нужны для геологов сегодня, еще недостаточно разработаны с чисто физической стороны. Это и теория диффузии сквозь капиллярно-пористые среды, и теория энергомассопереноса в тех же средах, и эволюция теплового поля, связанного с развитием в земной коре магматических превращений вещества, и многое другое.
А тут еще вторая загвоздка — коэффициенты. Чтобы от общего анализа перейти к расчету конкретного случая, нужно ввести в формулу коэффициенты диффузии, теплопроводности, проницаемости и множество других, причем таких, которые действуют именно в данных условиях. Но многих из них взять негде — их нет, они не выведены. В толстых физических справочниках — коэффициенты в основном для веществ и материалов, с которыми имеет дело техника и почти не встречается геология, и для низких температур и давлений. Поэтому геологи часто вынуждены стоять у величественных памятников из отличных формул, с благоговением взирая на них и будучи не в состоянии оживить их магической силой коэффициентов.
Современная наука
В настоящее время сейсмология включает несколько направлений. Основные среди них — исследование сейсмического процесса, волнового сейсмического поля на далеком и близком (инженерная) расстоянии от очага, параметров очага.Инженерная сейсмология занимается изучением вызываемого землетрясением волнового сейсмического поля у очага, сейсмических движений поверхности, взаимодействия сооружений и грунта, а также определением влияния землетрясений на атмосферу и гидросферу и разработкой методов сейсмического микрорайонирования.Вдали от очага исследуют волновое сейсмическое поле на расстояниях более длины сейсмической волны. Кроме того, в рамках данного раздела разрабатывают сейсмические методы изучения недр.
К последнему направлению примыкает исследование микросейм (сейсмических шумов).Изучение очага землетрясения подразумевает детальное рассмотрение предваряющих землетрясение процессов, смещения литосферных блоков и прочих превращений среды. То есть в рамках данного раздела выясняют предвестники землетрясений с целью использования их в прогнозировании и в выявлении возможностей управления сейсмическим процессом путем антропогенного воздействия на сейсмичность. Также в рассматриваемый раздел включает изучение параметров самих сейсмических очагов.К достижениям сейсмологии относятся шкалы интенсивности землетрясений. Первой из них стала упомянутая выше шкала Р. Маллета, включавшая 4 категории. В дальнейшем было разработано еще множество вариантов. Так, в конце XIX в. появилась шкала Росси-Фореля с 10 категориями. Современные шкалы содержат 12 категорий. Так, во многих странах используется шкала Меркалли, а в России — MSK-64. Следует отметить, что такие шкалы основаны на бытовых последствиях землетрясений и не соотносятся с инструментальными наблюдениями. Ввиду этого отсутствует общая международная шкала.Таким образом, в исследовании землетрясений совмещаются два подхода: инструментальные замеры и оценка их последствий.Сейсмология имеет как теоретическое, так и прикладное значение. Первое состоит в исследовании причин, сути и закономерностей распространения землетрясений. Прикладное значение заключается в использовании полученных знаний для защиты от землетрясений путем прогнозирования их и их последствий для сооружений и разработки мер по их сокращению.Сейсмология дала немало достижений для геологических наук
Так, в ее рамках были установлены границы между внутренними средами планеты: корой, мантией и ядром путем использования сейсмических волн, которые дают данные как о очагах землетрясений, так и о среде распространения сейсмических волн.К прикладным сейсмологическим достижениям относят разработку на основе выяснения природы землетрясений сейсмоустойчивых инженерных технологий.Специфика сейсмологии состоит в том, что ввиду исследования ей катастрофических глобальных процессов в данной сфере особо важно международное сотрудничество. Поэтому осуществляется совместное исследование крупных землетрясений
Записанные станциями по всему миру сейсмограммы анализируются и хранятся в единых научных центрах. К тому же происходит обмен данными в виде отсчетов с сейсмограмм. В публикации поступают материалы четырех уровней: предварительные станционные, предварительные международные, международные бюллетени и международная сейсмологическая сводка.Сейсмология находится на стыке геологических и физических наук. Ввиду этого наиболее тесно она связана с физико-математическими, геологическими и географическими дисциплинами. Так, при исследовании сейсмического процесса используются достижения и методы тектоники, физической географии, космофизики, математической теории случайных процессов. Изучение очага и предваряющих землетрясение процессов связано с механикой, физикой твердого тела, гидрогеологией, геодезией, геофизикой, геохимией. Прогнозирование землетрясений близко к горным наукам. При исследованиях вблизи очага используются достижения инженерной геологии. К тому же данные этого раздела используются в строительных науках. Изучение сейсмических волн и их использование для исследования недр опирается на методы математической физики и данные геотермии, гравиметрии, геомагнетизма, петрологии и прочих наук о Земле.С сейсмологией тесно связана сейсмометрия, занимающаяся разработкой методов и приборов регистрации сейсмических волн.Наконец, рассматриваемая наука стала основой для создания методов сейсмической разведки.
↑тХГХВЕЯЙХЕ ОНКЪ Х ЯБНИЯРБЮ ЦНПМШУ ОНПНД
йЮФДНЕ ТХГХВЕЯЙНЕ ОНКЕ ВХЯКЕММН УЮПЮЙРЕПХГСЕРЯЪ ЯБНХЛХ МЮАКЧДЕММШЛХ (МЮАКЧДЮЕЛШЛХ, ХГЛЕПЪЕЛШЛХ ХКХ ПЕЦХЯРПХПСЕЛШЛХ) ТХГХВЕЯЙХЛХ ОЮПЮЛЕРПЮЛХ ОНКЪ (оМ).хУ ОНКСВЮЧР Б ПЕГСКЭРЮРЕ ЦЕНТХГХВЕЯЙХУ ПЮАНР Я ОНЛНЫЭЧ ЯКНФМНИ, ЙЮЙ ОПЮБХКН, ЙНЛОЭЧРЕПХГХПНБЮММНИ ЮООЮПЮРСПШ. оЮПЮЛЕРПЮЛХ ЦЕНТХГХВЕЯЙХУ ОНКЕИ ЪБКЪЧРЯЪ: ЦПЮБХРЮЖХНММШИ – СЯЙНПЕМХЕ ЯБНАНДМНЦН ОЮДЕМХЪ, МЮГШБЮЕЛНЕ ЯНЙПЮЫЕММН ЯХКНИ РЪФЕЯРХ (g), Ю РЮЙФЕ ЕЦН ЦПЮДХЕМРШ ОН НЯЪЛ ЙННПДХМЮР (gУ, gС, gz); ЦЕНЛЮЦМХРМШИ – ОНКМШИ БЕЙРНП МЮОПЪФЕММНЯРХ р Х ПЮГКХВМШЕ ЕЦН ЩКЕЛЕМРШ (БЕПРХЙЮКЭМЮЪ (Z), ЦНПХГНМРЮКЭМЮЪ (м) ЯНЯРЮБКЪЧЫХЕ Х ДП.); ЩКЕЙРПНЛЮЦМХРМШИ – БЕЙРНПШ ЛЮЦМХРМНИ (H) Х ЩКЕЙРПХВЕЯЙНИ (F) ЯНЯРЮБКЪЧЫХУ; СОПСЦХИ – ЮЛОКХРСДЮ (ю), БПЕЛЪ (t) Х ЯЙНПНЯРЭ (u) ПЮЯОПНЯРПЮМЕМХЪ БНКМ ПЮГКХВМНЦН РХОЮ; РЕПЛХВЕЯЙХИ – РЕЛОЕПЮРСПЮ (T°я), РЕОКНБНИ ОНРНЙ (q); ЪДЕПМН-ТХГХВЕЯЙХИ – ХМРЕМЯХБМНЯРХ ЕЯРЕЯРБЕММНЦН (JС) Х ХЯЙСЯЯРБЕММН БШГБЮММШУ (Jγγ, Jnn) ЦЮЛЛЮ- Х МЕИРПНММШУ ХГКСВЕМХИ (Б НАНГМЮВЕМХЪУ ОНЯКЕДМХУ ОЕПБЮЪ АСЙБЮ ОНДЯРПНВМНЦН ХМДЕЙЯЮ СЙЮГШБЮЕР МЮ РН, ВЕЛ НАКСВЮЕРЯЪ ЦНПМЮЪ ОНПНДЮ, Ю БРНПЮЪ – МЮ РН, ВРН ХГЛЕПЪЕРЯЪ, ЦДЕ g – ЦЮЛЛЮ-, n – МЕИРПНММШЕ ХГКСВЕМХЪ). нРЛЕВЕММШЕ ОЮПЮЛЕРПШ МЮГШБЮЧРЯЪ ЮАЯНКЧРМШЛХ. нДМЮЙН Б ЦЕНТХГХЙЕ ВЮЫЕ ХГЛЕПЪЧРЯЪ НРМНЯХРЕКЭМШЕ ГМЮВЕМХЪ (Dg, DT, DE Х ДП.), Р. Е. НОПЕДЕКЪЧРЯЪ ОПХПЮЫЕМХЪ ЩРХУ ТХГХВЕЯЙХУ ОЮПЮЛЕРПНБ БН БЯЕУ ОСМЙРЮУ ХГЛЕПЕМХЪ ОН НРМНЬЕМХЧ Й НДМНЛС НОНПМНЛС (ХЯУНДМНЛС) ОСМЙРС. рЮЙХЕ ОЮПЮЛЕРПШ ХГЛЕПЪЧРЯЪ, ЙЮЙ ОПЮБХКН, РНВМЕЕ Х АШЯРПЕЕ.
оПХМЖХОХЮКЭМЮЪ БНГЛНФМНЯРЭ ОПНБЕДЕМХЪ ЦЕНКНЦХВЕЯЙНИ ПЮГБЕДЙХ МЮ НЯМНБЕ ХГСВЕМХЪ ПЮГКХВМШУ ТХГХВЕЯЙХУ ОНКЕИ гЕЛКХ НОПЕДЕКЪЕРЯЪ РЕЛ, ВРН ПЮЯОПЕДЕКЕМХЕ ОЮПЮЛЕРПНБ ОНКЕИ Б БНГДСЬМНИ НАНКНВЙЕ, МЮ ГЕЛМНИ ОНБЕПУМНЯРХ, МЮ ЮЙБЮРНПХЪУ, Б ЦНПМШУ БШПЮАНРЙЮУ ХКХ ЯЙБЮФХМЮУ ГЮБХЯХР МЕ РНКЭЙН НР НЯНАЕММНЯРЕИ ОПНХЯУНФДЕМХЪ ЕЯРЕЯРБЕММШУ ОНКЕИ ХКХ ЯОНЯНАЮ ЯНГДЮМХЪ ХЯЙСЯЯРБЕММШУ, МН Х НР ПЮЯОПЕДЕКЕМХЪ Б РЕКЕ гЕЛКХ МЕНДМНПНДМНЯРЕИ ХУ ЦЕНЛЕРПХХ Х ТХГХВЕЯЙХУ ЯБНИЯРБ. оНД ЦЕНЛЕРПХЕИ ОНМХЛЮЕРЯЪ ЛЕЯРНОНКНФЕМХЕ, ТНПЛЮ, ПЮГЛЕПШ, ЦКСАХМЮ ГЮКЕЦЮМХЪ ЦЕНКНЦХВЕЯЙХУ ЯРПСЙРСП, ЦЕНКНЦХВЕЯЙХУ ЯКНЕБ ПЮГМНИ КХРНКНЦХХ, ПСДМШУ Х МЕПСДМШУ ГЮКЕФЕИ ОНКЕГМШУ ХЯЙНОЮЕЛШУ Х ДПСЦХУ ПЮГБЕДШБЮЕЛШУ НАЗЕЙРНБ.
оНД ТХГХВЕЯЙХЛ ЯБНИЯРБНЛ ЦНПМШУ ОНПНД ОНМХЛЮЕРЯЪ РЮЙНИ ТХГХВЕЯЙХИ ОЮПЮЛЕРП, ЙНРНПШИ, Я НДМНИ ЯРНПНМШ, ГЮБХЯХР НР ХУ БЕЫЕЯРБЕММНЦН ЯНЯРЮБЮ, СЯКНБХИ ГЮКЕЦЮМХЪ, ОНПХЯРНЯРХ Х ТКЧХДНМЮЯШЫЕММНЯРХ Х ДПСЦХУ ЦЕНКНЦХВЕЯЙХУ ТЮЙРНПНБ, Ю Я ДПСЦНИ ЯРНПНМШ, ЯЮЛ БКХЪЕР МЮ ОЮПЮЛЕРПШ ЙЮЙНЦН-МХАСДЭ ТХГХВЕЯЙНЦН ОНКЪ. рЮЙ, ЦПЮБХРЮЖХНММНЕ ОНКЕ ГЮБХЯХР НР ХГЛЕМЕМХЪ ОКНРМНЯРХ ОНПНД (s); ЛЮЦМХРМНЕ ОНКЕ – НР ЛЮЦМХРМНИ БНЯОПХХЛВХБНЯРХ (c) Х НЯРЮРНВМНИ МЮЛЮЦМХВЕММНЯРХ (Jr); ЩКЕЙРПХВЕЯЙНЕ Х ЩКЕЙРПНЛЮЦМХРМНЕ ОНКЪ – НР СДЕКЭМНЦН ЩКЕЙРПХВЕЯЙНЦН ЯНОПНРХБКЕМХЪ ОНПНД (r), ДХЩКЕЙРПХВЕЯЙНИ (e) Х ЛЮЦМХРМНИ (m) ОПНМХЖЮЕЛНЯРЕИ, ЕЯРЕЯРБЕММНИ ОНКЪПХГСЕЛНЯРХ ХКХ ЩКЕЙРПНУХЛХВЕЯЙНИ ЮЙРХБМНЯРХ (a), БШГБЮММНИ ОНКЪПХГСЕЛНЯРХ (h); СОПСЦНЕ ОНКЕ – НР ЯЙНПНЯРХ ПЮЯОПНЯРПЮМЕМХЪ (u) Х ГЮРСУЮМХЪ (b) ПЮГКХВМШУ РХОНБ БНКМ, Ю ОНЯКЕДМХЕ, Б ЯБНЧ НВЕПЕДЭ, – НР ОКНРМНЯРХ, СОПСЦХУ ЙНМЯРЮМР (ЛНДСКЭ чМЦЮ (е), ЙНЩТТХЖХЕМР оСЮЯЯНМЮ (g) Х ДП.); РЕПЛХВЕЯЙНЕ ОНКЕ– НР РЕОКНБШУ ЯБНИЯРБ: РЕОКНОПНБНДМНЯРХ (lγ), РЕОКНЕЛЙНЯРХ (Я), РЕЛОЕПЮРСПНОПНБНДМНЯРХ (Ю) Х ДП.; ЪДЕПМШЕ – НР ЕЯРЕЯРБЕММНИ Х МЮБЕДЕММНИ ПЮДХНЮЙРХБМНЯРХ, ЦЮЛЛЮ-КСВЕБШУ Х МЕИРПНММШУ ЯБНИЯРБ. тХГХВЕЯЙХЕ ЯБНИЯРБЮ ЦНПМШУ ОНПНД Х ПСД ХГЛЕМЪЧРЯЪ ХМНЦДЮ Б МЕАНКЭЬХУ ОПЕДЕКЮУ (МЮОПХЛЕП, ОКНРМНЯРЭ ХГЛЕМЪЕРЯЪ НР 1 ДН 6 Ц/ЯЛ3), Ю ХМНЦДЮ Б НВЕМЭ ЬХПНЙХУ ОПЕДЕКЮУ (МЮОПХЛЕП, СДЕКЭМНЕ ЩКЕЙРПХВЕЯЙНЕ ЯНОПНРХБКЕМХЕ ХГЛЕМЪЕРЯЪ НР 0,001 ДН 1015 нЛ ∙ Л). б ГЮБХЯХЛНЯРХ НР ЖЕКНЦН ПЪДЮ ЦЕНКНЦХВЕЯЙХУ ТЮЙРНПНБ (КХРНКНЦХХ, УХЛХВЕЯЙНЦН ЯНЯРЮБЮ, РЕЙЯРСПШ, ТХГХЙН-ЛЕУЮМХВЕЯЙХУ Х БНДМШУ ЯБНИЯРБ) НДМЮ Х РЮ ФЕ ОНПНДЮ ЛНФЕР УЮПЮЙРЕПХГНБЮРЭЯЪ ПЮГМШЛХ ТХГХВЕЯЙХЛХ ЯБНИЯРБЮЛХ, Х МЮНАНПНР, ПЮГМШЕ ОНПНДШ ЛНЦСР ХЛЕРЭ НДХМЮЙНБШЕ ЯБНИЯРБЮ.
цЕНЛЕРПХЕИ МЕНДМНПНДМНЯРЕИ, МЮГШБЮЕЛШУ ЮМНЛЮКНЯНГДЮЧЫХЛХ НАЗЕЙРЮЛХ ХКХ ХЯРНВМХЙЮЛХ ЮМНЛЮКХИ (БНГЛСЫЕМХИ) ОНКЪ, Х ПЮГКХВХЕЛ ХУ ТХГХВЕЯЙХУ ЯБНИЯРБ НОПЕДЕКЪЧРЯЪ ЮМНЛЮКХХ ТХГХВЕЯЙХУ ОНКЕИ. йНКХВЕЯРБЕММН ГЮ ЮЛОКХРСДС ЮМНЛЮКХХ ОПХМХЛЮЧРЯЪ ПЮГКХВХЪ ЛЕФДС ХГЛЕПЕММШЛ ОЮПЮЛЕРПНЛ ОНКЪ (оМ) Х МНПЛЮКЭМШЛ (оМНПЛ), Р. Е. оЮ = оМ — оМНПЛ ХКХ о’Ю = оМ/оМНПЛ. гЮ МНПЛЮКЭМНЕ ОНКЕ ОПХМХЛЮЕРЯЪ ГМЮВЕМХЕ ХГЛЕПЪЕЛНЦН ОЮПЮЛЕРПЮ МЮД НДМНПНДМНИ БЛЕЫЮЧЫЕИ ЯПЕДНИ (ХКХ ОНКСОПНЯРПЮМЯРБНЛ).