地震是自然界常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害之一，級(jí)別高的地震發(fā)生時(shí)尝哆，會(huì)對(duì)人類社會(huì)造成巨大的損失匈庭。對(duì)于中國(guó)人來(lái)說(shuō)夫凸，最不能忘記的，甚至可以稱為國(guó)殤的是唐山大地震和汶川大地震阱持。
唐山大地震發(fā)生于1976年夭拌，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其產(chǎn)生的能量是當(dāng)年投放到廣島原子彈的400倍衷咽，整個(gè)唐山市須臾被夷為平地啼止，全市的交通，通訊兵罢，供水献烦，供電全部中斷。此次地震共造成242769人死亡卖词，16.4萬(wàn)人重傷巩那，直接的財(cái)產(chǎn)損失超過(guò)30億元。
汶川大地震發(fā)生于2008年此蜈，共造成69227人死亡即横，374643人重傷，17923人失蹤裆赵。是中國(guó)成立一來(lái)破壞力最大的地震东囚，也是唐山大地震后傷亡最嚴(yán)重的一次地震。
我們不禁要問(wèn)战授，地震為什么會(huì)發(fā)生页藻？該怎樣科學(xué)地研究地震？什么是地震呢植兰？所謂地震就是份帐，地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放或人為因素引起地球表層快速震動(dòng)的現(xiàn)象，我們稱為地震楣导，它是地球內(nèi)部急劇的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)废境。
我們研究地震，主要考慮以下幾個(gè)因素：
一筒繁， 發(fā)震的時(shí)刻噩凹，我們用t0來(lái)表示。
二毡咏， 震中驮宴，我們把震源在地面上的垂直投影叫做震中。震中的表示方法血当，我們用地球的經(jīng)幻赚、緯度（λ，ф）來(lái)表示臊旭。
三落恼，? 震源，地球內(nèi)部積累离熏、儲(chǔ)存地震能量和地應(yīng)力的部位佳谦，或巖石發(fā)生破裂及強(qiáng)烈塑性變形的區(qū)域，我們稱為震源滋戳。
四钻蔑，? 震源深度，從震中到震源的垂直距離叫做震源深度奸鸯，我們用h來(lái)表示咪笑。
五，? 震中距娄涩，在地面上受地震影響的任何一點(diǎn)到震中的距離窗怒，叫震中距；到震源的距離叫做震源距
六蓄拣，? 震級(jí)扬虚，用以衡量地震強(qiáng)度的量叫做震級(jí)，震級(jí)可以通過(guò)地震儀器的記錄計(jì)算出來(lái)球恤，單位為級(jí)辜昵，用M來(lái)表示。震級(jí)的大小與地震釋放的能量有關(guān)咽斧，地震的能量越大堪置，震級(jí)就越大钻趋。震級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最先由美國(guó)地震學(xué)家里克特提出來(lái)的剖毯，所以又稱“里氏震級(jí)”。震級(jí)M和震源發(fā)出的總能量E之間的關(guān)系為琢融，
lg｛E｝=11.8+1.5｛M｝
E的單位是爾格诵叁。
為了使人們有一個(gè)地震能量大小的概念雁竞，我們可以舉例加以說(shuō)明，如：一次8.5級(jí)的地震釋放的能量是 3.6×10^24爾格拧额，這相當(dāng)于一個(gè)100萬(wàn)KW的發(fā)電廠連續(xù)十年發(fā)出電能的總和碑诉；一個(gè)氫彈爆炸釋放的能量約為 4.0×10^23爾格，相當(dāng)于一個(gè)8級(jí)地震的能量侥锦；一個(gè)6級(jí)地震釋放的能量相當(dāng)于美國(guó)投擲在廣島的原子彈所具有的能量进栽。
前面我們已經(jīng)談到的一個(gè)假設(shè)：地球的地質(zhì)活動(dòng)的次數(shù)和量度應(yīng)與時(shí)間t成減函數(shù)的關(guān)系。地震作為地球地質(zhì)活動(dòng)的一種恭垦，也應(yīng)遵守這個(gè)規(guī)律快毛，所以我們可以這樣認(rèn)為格嗅，對(duì)于地球的某個(gè)區(qū)域而言，一次地震過(guò)后唠帝，地球聚集下次的地震能所需的時(shí)間應(yīng)該更長(zhǎng)屯掖，也就是說(shuō)，地震的周期會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)襟衰。但事實(shí)是否如此呢贴铜？我們先看一些地球的地震資料。
從17世紀(jì)到19世紀(jì)全球強(qiáng)烈地震及地點(diǎn)
? ? ? ? 我國(guó)主要地震帶及平靜期間隔
由以上資料我們可以知道,某地發(fā)生地震若干年后可能還會(huì)發(fā)生地震,如表8-2中的基多在1698和1797年瀑晒、爪哇在1699和1786年等地區(qū)就發(fā)生了地震,有的震級(jí)還越來(lái)越大绍坝，如表8-3中智利1922年的地震的震級(jí)為8.5,而在1960的震級(jí)就為9.5級(jí)；勘察加1923的地震的震級(jí)為8.5,而在1952年的就是9.2級(jí)苔悦。在表8-4中轩褐，我們可以看出，某區(qū)域在一些時(shí)期內(nèi)地震就顯得非尘料辏活躍灾挨，而在另外的一些時(shí)期內(nèi)又顯得很平靜；在表8-5中的是我國(guó)的主要地震帶分別發(fā)生的次數(shù)和時(shí)間的關(guān)系竹宋，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)生地震的活躍期隔一段時(shí)間就會(huì)恢復(fù)劳澄。
我們?cè)诖肆谐龅馁Y料僅僅是地球上有限的區(qū)域在有限的時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù)。如果我們的資料更加完備蜈七，如在區(qū)域上盡量大秒拔，在時(shí)間上的跨度盡量大，如果古代的地震資料不缺失的話飒硅，我們相信砂缩，地球上地震次數(shù)和震級(jí)在平均的時(shí)期內(nèi)是大致相等的，如果不考慮地球的其它地質(zhì)活動(dòng)分擔(dān)能量的話三娩。
由此庵芭，我們得出結(jié)論，某區(qū)域的地震次數(shù)和震級(jí)并不像前面所分析的那樣隨著時(shí)間t存在減函數(shù)的關(guān)系雀监，而是在長(zhǎng)的時(shí)間的范圍內(nèi)双吆，地球地震的次數(shù)和震級(jí)是大致相等的，在不長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)会前，無(wú)論在全球或一個(gè)地區(qū)或一個(gè)地震帶好乐，地震的分布都不均勻，一段時(shí)間內(nèi)地震的表現(xiàn)非惩咭耍活躍蔚万，而在另一段時(shí)間內(nèi)地震的表現(xiàn)又非常平靜。前者我們稱為地震的活躍期临庇，后者我們稱為平靜期反璃。并且地震的活躍期和平靜期是交替出現(xiàn)的昵慌，我們稱為地震的周期或地震的間歇性。在一個(gè)地震帶內(nèi)淮蜈，也往往表現(xiàn)為自己特有的周期斋攀，如，在環(huán)太平洋地震帶北帶礁芦，1915-1933的19年間發(fā)生了一系列的7.8級(jí)以上的地震蜻韭，1934-1951的18年間悼尾，在整個(gè)斷裂帶內(nèi)比較平靜柿扣，1952-1969的18年間，地震又開(kāi)始增多闺魏，進(jìn)入活躍期未状。
由以上資料我們得出，地球地震次數(shù)和震級(jí)在長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)是恒定的析桥，也就是說(shuō)地球維持地震的能量也是恒定的司草。這就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，如果地球的內(nèi)能只出不進(jìn)的話泡仗，就會(huì)慢慢減少埋虹，從而造成分擔(dān)維持地震能量的量減少，這和以上的數(shù)據(jù)得出實(shí)事相反娩怎。這說(shuō)明了什么呢搔课？
這說(shuō)明了地球的內(nèi)能必須有外來(lái)能量的補(bǔ)充。我們知道截亦，目前地球能夠得到外來(lái)能量補(bǔ)充的渠道爬泥，只有太陽(yáng)的輻射能和放射性元素放射時(shí)釋放的能量，但這兩種能量對(duì)地球的內(nèi)能的影響不大崩瓤，在前面的章節(jié)中我們分析得很明白袍啡。
如果用牛頓的萬(wàn)有引力定律來(lái)解釋，我們可以說(shuō)是引力提供了這些能量却桶，但在引力的本質(zhì)問(wèn)題不能解釋的情況下境输，就會(huì)產(chǎn)生引力憑空產(chǎn)生能量，這就違背了能量守恒定律颖系。關(guān)于萬(wàn)有引力形成的本質(zhì)畴嘶，我們可以參考豫言談科普的《引力子的密度在時(shí)空結(jié)構(gòu)中的作用》的觀點(diǎn)，就不會(huì)出違背能量守恒定律的情況集晚，以光速運(yùn)動(dòng)的引力子在各個(gè)方向上無(wú)時(shí)無(wú)刻地撞擊著地球的基元窗悯，引力子的勢(shì)能就會(huì)轉(zhuǎn)化為地球的內(nèi)能，這樣地球的內(nèi)能就會(huì)源源不斷地得到能量的補(bǔ)充偷拔。具體的作用過(guò)程我們將在分析火山之后一共加以說(shuō)明蒋院。
