2017. feb 06.

Hogyan lehet birkavesével megelőzni a földrengést?

írta: fizikusmanó
Hogyan lehet birkavesével megelőzni a földrengést?

Földrengések

A Gyalog galopp c. nagy sikerű kultfilmben ígérte meg a tudós lovag Arthur királynak, hogy egyszer elmondja: hogyan lehet birkavesével földrengést megelőzni. (Erősen ajánlott az említett film megtekintése a középiskolás korosztálynak, ők már eléggé elvontak, eléggé lököttek ahhoz, hogy képesek legyenek nevetni ezen az abszurd gyalog galoppi világon.)

 forrás: Gyaloggalopp

Ez természetesen csak vicc, igaz a jó öreg angol vicc kategória, de a régebbi korokban, főleg a középkorban valóban felvetődtek ilyen és ennél abszurdabb vélemények, hitek.

Miért is?

Az emberek jogos igénye volt egészen a kezdetektől, hogy a környezetét a maga és a hozzátartozói számára biztonságossá tegye, alakítsa, ehhez felhasznált minden, a számára elérhető és alakítható anyagot, lehetőséget. Ilyen volt a barlangjának az eltorlaszolása éjszakára a vadállatok elől, majd a későbbiekben a lakhelye közvetlen környezetének is a biztonságosabbá tétele. A hirtelen bekövetkező természeti katasztrófák ellenében azonban sokáig védtelennek érezhette magát az emberiség. Sajnos még jelenleg is vannak olyan természeti jelenségek, események, amiket nem vagyunk képesek előre jelezni, csak a lefolyásukat tudjuk vizsgálni. Ezért aztán az ember, a megfigyelés mellett a misztikumhoz fordult. Így születtek meg az agyamentebbnél agyamentebb ötletek, amit a Gyalog galopp-ban is kifiguráznak ezzel a híres mondattal. De visszatérve a jelenségek lefolyásnak a vizsgálatához, ezek nem "csak" vizsgálatok, megfigyelések, ezek az alapjai a kidolgozandó előrejelzési technikáknak.

Ahhoz, hogy egy, a természetben lezajló folyamatot megfigyelhessünk, megismerhessünk és elemezhessünk, olyan megfigyelési és feldolgozási eszközökre van szükségünk, amikkel megállapíthatjuk az adott folyamat fizikai, kémiai, biológia, stb jellemzőit. Például szükségünk lehet hőmérőre, szondákra, időmérőre, stb stb. Vagyis mérőműszerekre.

Megismerés = szabályszerűségek, törvényszerűségek feltárása. 

A tudományos kutatás olyan célirányos problémamegoldás amely során a felmerült vagy általunk, mások által feltett kérdéseket tudományos igénnyel megválaszolunk.

Ahhoz, hogy egy mérés, megfigyelés, adatgyűjtés tudományos alaposságú legyen, legalább a három alapkövetelménynek meg kell felelnie. Vagyis objektívnek, érvényesnek és megbízhatónak kell lennie. Mindannyian ismerjük ezeket a szavakat, de mit is rejtenek ezek a tudományosság szempontjából?

Akkor objektív egy adatgyűjtés, mérés, ha a mérés eredménye nem függ mástól, csak a mérendő dologtól, és nem hat rá az, hogy ki végzi a mérést, és a kiértékelést.

Akkor megbízható (reliabilitás) egy adatgyűjtés, mérés, ha az ismételt mérések alkalmával (amennyiben a körülmények azonosak) ugyanazt az eredményt kapjuk.

Akkor érvényes (validitás) egy adatgyűjtés, mérés, ha csak azokat a jellemzőket mérjük, amik meghatározzák az adott folyamatot.

Mivel a közelmúltban több földrengésről is hírt adtak, érdekesnek találtam egy a földrengésekről szóló bejegyzés lehetőségét (már azért is, mivel földrajz témában ez lesz az első). Ahogy azt gondolom ti is olvastátok, a hírekben, a tájékoztatásokban a Richter skála szerinti erősséget, de felmerülhet bennünk a kérdés, hogy mi az a Richter skála, milyen erősségről is beszélünk, milyen egyéb más skálákat használnak a tudósok?

A médiában a legtöbbször a Charles F. Richter, amerikai szeizmológus által 1935-ben bevezetett Richter-skála használatos. Ahogy azt a fentebbi linken is olvashattátok, Richter nem egyedül dolgozta ki a skálát, de sajnos mégis csak az ő neve kerül említésre (a tudományban sokszor előforduló jelenség. Engedtessék meg, hogy megemlítsük a másik tudóst is, aki Beno Gutenberg volt. Érdekességképpen meg kell jegyeznünk, hogy a Gutenberg-Richter összefüggésben már megjelenik a szerzőtárs neve. Igaz, ezt az összefüggést csak a jóval szűkebb, szakmai közösségben tartják számon.)

Ahhoz, hogy megértsük a szakembereket egy alap szókinccsel, szójegyzékkel kell rendelkeznünk az adott témában, ezt nevezzük glosszáriumnak. Aki angolul tanul, annak érdekes lehet ez az angol nyelvű földrengéses glosszárium:

https://earthquake.usgs.gov/learn/glossary/

Határozzuk meg a földrengésekről beszélve, az alapszókincset:

földrengés: a Föld szilárd burkában felhalmozódott feszültség kipattanásának hatására az a mozgás, amely azon felhalmozódott feszültség következménye, ami a Föld szilárd burkát alkotó kőzetekben 

magnitúdó: a földrengés mérőszáma, más szóval a méret

hipocentrum (=fészek): a földrengések kipattanási helye, a Föld mélyében

epicentrum: a földrengés fészke fölött Föld felszínén lévő pont, ahol a rengések leghamarabb elérik a felszínt

foldrenges_miskolciegyetem_ingyenes.jpg

forrás: http://fold1.ftt.uni-miskolc.hu/~foldshe/foldal05.htm

szeizmográf: a földrengések erősségének mérésére használt készülék.

Az első földrengést jelző készüléket valamikor az első században, a Han dinasztia idejében élő Zhang Heng építette meg. A mellékelt képen láthatjátok rekonstruált készüléket és a keresztmetszetét. Ez a készülék a feljegyzések szerint a földrengés irányát volt hivatott jelezni. Csak jelzés! Nem mérés!

seismoscope_china.jpg

 

forrás: http://seismoscope.allshookup.org/

A modernebb szeizmográfok működési elve a következő: egy, a kerethez lazán rögzített tehetetlen test (ugye erre emlékszünk fizikából?) és a földdel együtt mozgó keret relatív (=viszonyított) elmozdulását mérik. Természetesen ezt a jelet fel kell erősíteni, és az időbeli rögzítését is meg kell oldani. A mellékelt videókon a p-hullámok az ún. elsődleges hullámok (ezek longitudinális hullámok) és az s-hullámok (sekunder=másodlagos), ezek pedig transzverzális hullámok (lásd fizika iskolai tananyag, hullámok fajtái :-))

 

forrás: http://www.iris.edu/hq/inclass/animation/seismograph_horizontal

 

forrás:http://www.iris.edu/hq/inclass/animation/seismograph_vertical

 

És hogy azzal is tisztában legyünk, hogy mekkora energiákról is beszélgetünk, egy kis példa. Egy kisebb, mondjuk 4,5-es földrengésnél akkora energia szabadul fel nagyon rövid idő alatt, mint a Nagaszakira ledobott atombomba esetében szabadult fel. Az a bomba 20 kilotonnás volt.

Mivel a magnitúdó a földrengéskor a fészekben felszabaduló energia logaritmusával arányos: egy magnitudófokozat növekedés mintegy 31-32-szeres energia növekedést jelent. Vagyis egy 5,5 -es földrengés 31-32-szer akkora energiafelszabadulásával jár, mint a Nagaszakira ledobott bomba energiája volt.

Egyszer, amikor megtanuljuk ezeket az óriási energiákat elvezetni, tárolni és a saját hasznunkra fordítani, a megmentett emberi életek mellett, az emberi civilizáció óriási energiaigényét is ki tudjuk elégíteni, ugyanakkor nem kell tönkretenni érte a Földünket! 

A Természet maga kínálja fel a jobbnál-jobb energiaforrásokat, a földrengések mellett a villámok, a hurrikánok, a hullámok, a Nap, stb stb.

 

logo_scienceguruk.jpg

Szólj hozzá

oktatás tudomány földrengés fizika földrajz érdekességek természettudomány szeizmográf boronkay epicentrum magnitúdó scienceguruk Richter-skála