Топ новостей


РЕКЛАМА



Календарь

Землетрус в Японії очима фізика

Про наукові причини землетрусу в Японії міркує Андрій Борисович Єфімов - професор, доктор фізико-математичних наук, заступник декана місіонерського факультету ПСТГУ.

І сталось велике трясіння землі, якого не було з тих пір,
як люди на землі. Великий такий землетрус, Такий міцний!
Об. 16,18

Як стався землетрус в Японії і чому так багато жертв?

Про наукові причини землетрусу в Японії міркує   Андрій Борисович Єфімов   - професор, доктор фізико-математичних наук, заступник декана місіонерського факультету ПСТГУ

Андрій Борисович Єфімов

В середньому кожні 50 років в Тихому океані поруч з Японією відбувається сильний землетрус. Починається воно так. На відстані кількох сотень кілометрів від берега відбуваються великі вертикальні і горизонтальні зрушення земної кори. Дно океану піднімається на висоту близько метра, а довжина цієї тріщини - сотні кілометрів (чим вище ці цифри, тим сильніше землетрус).

Вертикальна складова підйому дна океану викликає підйом п'яти-шести кілометрової товщі води, яка потім починає розтікатися з утворилася гряди як з гірки. Хвиля, яка з'являється при растеченіі піднятої води, йде на всі боки навколо і доходить до Гаваїв, до Камчатки, але швидше за все, природно, до Японії. На глибині, у відкритому морі хвилі не видно, але, підходячи до пологому березі океану, вона збільшується.

Якщо звичайна хвиля піднімається на 2 метри і цей гребінець шльопається на прибережний пісок, то хвиля цунамі перетворюється в 10-ти метрову стіну заввишки, в сотні кілометрів у довжину і йде зі швидкістю електрички на кілька кілометрів углиб материка. Коли цунамі витрачає всю енергію, то вода відкочується в океан, несучи за собою все на своєму шляху.

Якщо ж на шляху хвилі зустрічається вузька затока, то течії в ньому акумулюються як у воронці і хвиля може досягати 20-ти метрів у висоту - з 6-ти поверховий будинок. В Японії будинки будують добре, і від поштовхів землі руйнується щодо мало будинків. Основні руйнування відбуваються від хвиль цунамі, які можуть понести не тільки людей, автомобілі, але і шестиповерховий будинок.

Основні руйнування відбуваються від хвиль цунамі, які можуть понести не тільки людей, автомобілі, але і шестиповерховий будинок

Супутниковий знімок NASA. 11 березня 2011 року

Що сталося в цей раз? Японці готувалися до землетрусу. Але готуватися це одне, а пережити землетрус - це інше. За кілька днів до землетрусу було оголошено попередження.

Землетрус складається з серії розмов: найсильніший поштовх землі, а також його супроводжують - до цього - форшоки і після - афтершоки. Коли почалися поштовхи, то жителі вийшли з будинків. Коли ж пройшов перший поштовх, то японці взяли його за основне землетрус і заспокоїлися. А це був форшок, після якого почалися основні поштовхи, які і спричинили жертви. Потім прийшло цунамі, в зону ураження якого потрапили люди, які не встигли сховатися. В даному випадку рахунок жертв повинен йти на десятки тисяч чоловік, не дивлячись на запевнення японського уряду про невеликій кількості людських жертв.

Чи можна попередити появу землетрусів і зменшити жертви?

Щорічно в зону дії землетрусу і поразки хвилями цунамі в різних кінцях землі потрапляє близько мільйона чоловік. У всіх країнах, розташованих навколо Тихого океану, створена система оповіщення про землетруси. Коли з'являється хвиля цунамі, то за кілька годин до її появи на березі можна попередити людей. Кораблі повинні піти у відкрите море - цунамі їх не пошкоджує. На суші єдиний спосіб врятуватися - піти подалі від берега.

У всіх жителів узбережжя є інструкції, як діяти в разі цунамі. Такі інструкції працюють, тільки якщо є система попередження. (Я пам'ятаю випадок в СРСР в 1970-і роки, коли на Камчатці стояла військова частина, яка спостерігала за повітряним простором. Їм дали інструкції - «в разі чого біжіть на Сопочко поруч з берегом». Але коли почалося цунамі, жоден з трьохсот чоловік не зміг втекти, всіх змило в океан). В Америку цунамі, яке принесло трагедію Японії, вже прийшло, але там добре зрозуміли урок Японії, і я не чув, щоб у них були жертви.

Як прогнозувати землетрусу?

Що зробити, щоб не гинули люди? Як убезпечити атомні станції, бактеріологічні, хімічні підприємства, щоб це все не було зруйновано і люди не піддалися небезпеці? Навчитися передбачати землетруси - це важлива проблема науки.

Пророцтва бувають довгострокові, коли за кілька років можна передбачити, що в такому-то районі відбудеться землетрус, і короткострокові. Японці півстоліття вивчають землетрусу, і дуже добре працюють як емпірики: ставлять датчики, збирають інформацію, але теоретичних узагальнень вони до сих пір зробити не змогли.

У Китаї для пророкувань використовують спостереження за птахами і зміями, які виповзають з нір, щоб їх не розчавило, коли почнуться поштовхи. Це дає результати, але недостатні, за допомогою таких методів можна передбачити землетрус більше, ніж за кілька годин і локалізувати його, сказати, що в такому-то місці буде землетрус.

Для того щоб вирішити цю задачу, потрібна наукова модель того, як відбувається землетрус. Щоб це зрозуміти, треба зрозуміти, як відбувається рух земної кори. Літосфера, верхня оболонка землі, складається з різних шарів і має товщину близько 30-50 км, а під нею є м'який шар, по якому ця оболонка може «ковзати». Уявлення про те, як відбувається рух літосферних плит, залежить від того, яку модель руху плит прийняти.

«Теорія нової глобальної тектоніки» не підтверджується науковими даними

Є теорія жорстких літосферних плит, або «теорія нової глобальної тектоніки», яка була запропонована в 1920-х роках німцем вченим Вегенром. Суть її зводиться до того, що дно океану складається з жорстких плит, які народжуються в Атлантичному океані, в декількох зонах Тихого океану, в інших океанах, які потім розходяться і йдуть під континенти. Теорія багаторазово повторювалася в науковому світі в 1950-х роках, і, нарешті, була прийнята Америкою. Американські вчені оголосили цю теорію найважливішим досягненням науки в ХХ столітті, поряд з висадкою американців на Місяць.

Виходячи з цієї моделі, європейські, американські і японські вчені після Другої Світової війни постійно вели спостереження за подіями дрібної і крупної сейсмічності, за тим, як відбуваються руху кори. В результаті спостережень з'явилися карти літосфери. Десятки інститутів сьогодні ведуть спостереження за рухами земної кори, за подіями дрібної і крупної сейсмічності, (маленькі сейсмічні події відбуваються постійно. Навіть плита літосфери під Москвою постійно тріщить, але не сильно).

Але все-таки, ця теорія не працює, не виходить наповнити «віртуальну» картинку реальним фізичним змістом, фізичними властивостями матеріалів, напруженнями, деформаціями, які в ній можуть бути. До сих пір не вийшла замкнута несуперечлива модель літосфери.

Ця теорія, як виявилося, була створена для того, щоб провести міжнародне законодавство про освоєння океану, суть якого, в свою чергу, зводилася до того, що корисні копалини, що знаходяться на дні океану повинні належати не державі, в чиїх територіальних водах знаходиться це дно , а повинні бути «спільним», тобто належати сильному. Сучасне міжнародне законодавство про освоєння дна світового океану грунтується на даній науковій теорії виникнення землетрусів наступним чином.

Так як землетрусу залежать від руху дна океану, а дно океану, за цією теорією, йде під континент, тобто воно не постійне, а весь час рухається, то ніякій державі воно належати не може. Це була головна мета наукових досліджень американців, а передбачення землетрусів близько Каліфорнії або ще десь - вторинна мета. Ця теорія поширилася по всьому світу і задавила все альтернативні теорії. Частина світової наукової спільноти, на жаль, цікавить не реальність, а гроші. (В радянсько-американських наукових проектах з самого початку брав участь відомий вчений С.Л. Кузінцев (під час війни він був льотчиком, потім став геофізиком). Він мені пояснив справжні причини прийняття цієї моделі).

Теорія м'яких літосферних плит

Російської наукою була розпочата розробка альтернативної теорії, але вона не була підтримана, тому що виявилася нікому не потрібною. У Росії були і є хороші інститути (в Москві, Владивостоку, Хабаровську), що займаються прогнозом землетрусів під егідою інституту Фізики землі ім. Шмідта Академії наук. У нас в країні була мережа спостережних сейсмічних станцій. В кінці ХХ століття була покладена основа нової теорії літосфери: «Теорія м'яких літосферних плит».

Якщо припустити, що плити, з яких складається земна кора жорсткі, а м'які, то це тягне за собою абсолютно інші розрахунки та інтерпретацію експериментальних даних, але зате це набагато краще відповідає законам фізики. Була розроблена програма дослідження для підтвердження теорії фактами на основі емпіричних даних. Одна справа написати програму, інша справа - фінансувати реалізацію програми. Грошей, як буває з наукою, не знайшлося. Сьогодні можна було б продовжити цю роботу, якщо її буде фінансувати держава. Цікаво, що за радянських часів на ці дослідження було виділено менше мільйона доларів (в перерахунку на рублі), а в Америці на згадану працюючу теорію, близько двох мільярдів доларів.

У побудові нової моделі руху літосфери цікаву роль зіграла річка Пяндж на Памірі, яка знаходиться на відстані 7 тисяч км від Тихого океану. Щоб побудувати модель виникнення землетрусу, треба зрозуміти, за яких силах починається рух один щодо одного літосферних плит. У центрі Євразії є величезна плита Паміру, як її називають «Дах світу», розміром 2000 року на 2000 км. Вона до цих пір постійно піднімається зі швидкістю 3 см на рік, тому що внизу, на глибині 50 км під нею, є розплав, який її піднімає як на подушці.

Цей процес відбувається дуже давно. Коли Дах світу піднялася досить високо, то з'явилася річка Пяндж, яка стала забирати величезну кількість гірських порід. Обсяг порід можна легко порахувати. Порахувавши ці породи, вчені побачили, що Памір ділиться на дві частини, і одна половина Дахи світу має вагу більший, ніж інша. В результаті різниці у вазі Памір розколовся, і по всій його довжині пройшла тріщина. Зрозумівши це, вдалося розрахувати, при яких напружених земної кори розколовся Памір (наукова задача нагадує шкільну задачу розрахувати те, яку силу потрібно прикласти, щоб зламати дошку). Це такі ж напруги, які скидаються під час сильних землетрусів. Ось як все в світі пов'язано.

З християнської точки зору

З християнської точки зору

Багато людей помітили, що новини про Японію останніх днів повідомляли про наростання напруженості у відносинах між Японією і Росією з приводу Курил, погрожуючи вилитися у збройний конфлікт з непередбачуваними наслідками. Ці новини несподівано змінилися повідомленнями про природну катастрофу - цунамі. Сьогодні Росія допомагає Японії зменшити кількість жертв і усунути наслідки стихії. Про Курилах ж ми забудемо на кілька років.

Читайте також:

Бог карає Японію?

Священик Микола Кацюбан: «Люди згуртувалися і допомагають один одному»

Священик Климент Кодама, місто Сендай: «Найбільше не вистачає інформації»

Священик Микола: в Токіо богослужіння відбуваються в посиленому режимі

Як стався землетрус в Японії і чому так багато жертв?
Як прогнозувати землетрусу?
Що зробити, щоб не гинули люди?
Як убезпечити атомні станції, бактеріологічні, хімічні підприємства, щоб це все не було зруйновано і люди не піддалися небезпеці?

Реклама



Новости