Таким образом, сотрясение как бы передается по цепочке и расходится в виде упругих волн во все стороны; постепенно, по мере удаления от очага землетрясения, волна ослабевает.
Представление о таких упругих волнах может дать грузовик, когда он идет по неровной улице. Упругие волны вызывают сотрясение ближайших домов. Известно, например, что упругие волны передаются по рельсам далеко вперед от мчащегося поезда, наполняя рельсы ровным, чуть слышным гулом.
Упругие волны, возникающие при землетрясении, называются сейсмическими. Самые быстрые из них распространяются в поверхностных слоях Земли со скоростью от 5 до 8 км/сек, а внутри Земли - до 13 км/сек.
ЗАПИСЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ
Когда вы стоите в автобусе, то при рывке машины с места падаете назад, а при резком торможении - вперед. Почему это происходит? Когда автобус резко трогается, ваше тело стремится сохранить состояние покоя. Ноги, опирающиеся на пол автобуса, "выезжают" из-под вас, и вы падаете назад. Свойство сохранять первоначальное состояние покоя или равномерного движения называется инерцией. Это же свойство инерции используется и в особом приборе - сейсмографе, отмечающем землетрясения. Главная часть сейсмографа - маятник - представляет собой груз, подвешенный как в маятнике стенных часов или на пружине, как у безмена. Когда почва колеблется, груз маятника сейсмографа отстает от ее движения. Если к грузу маятника прикрепить иглу и к ней прижать закопченное стекло так, чтобы игла лишь соприкасалась с его поверхностью, получится наиболее простой сейсмограф, которым пользовались раньше. Почва, а вместе с ней и стеклянная пластинка колеблются, груз маятника и игла остаются неподвижными, а игла чертит на закопченной поверхности кривую колебания Земли.
Если вместо иглы к грузу маятника прикрепить зеркало и направить на него луч света, то отраженный луч - "зайчик" - будет воспроизводить колебания почвы в увеличенном виде. Такой "зайчик" направляют на равномерно движущуюся ленту фотобумаги; после проявления на этой ленте можно видеть записанные колебания - кривую колебаний Земли во времени.
Замечательное достижение науки - электрический сейсмограф для записи малейших колебаний почвы. Его изобрел академик Б. Б. Голицын. Этот прибор регистрирует землетрясения, происходящие на расстоянии до 20 тыс. км. Так, например, сейсмографы Голицына, установленные на сейсмической станции "Москва", отмечают колебания от землетрясений, происходящих в таких отдаленных местах, как Южная Америка или Антарктида.
Если очаг землетрясения находится в предгорьях Памира на расстоянии около 3 тыс. км от Москвы, то через несколько минут после начала землетрясения упругие волны дойдут до Москвы.
Запись сотрясений почвы называется сейсмограммой. Академик Б. Б. Голицын изобрел способ, как по сейсмограмме даже одной станции узнать, где происходило землетрясение.
На сейсмических станциях приборы работают день и ночь, следя за сейсмическими волнами - вестниками далеких и близких подземных толчков. В Российской Федерации имеется около ста хорошо оборудованных сейсмических станций. На них установлена точная аппаратура, разработанная нашими учеными. В приборах применяется автоматика, а ряд расчетов при обработке наблюдений выполняется на электронно-счетных машинах.
Сейсмические волны проходят внутри земного шара в тех местах, которые недоступны наблюдению. Все, что они встречают на пути, так или иначе их изменяет. Скорость распространения упругих волн зависит от плотности и твердости пород внутри Земли.
Расшифровать сейсмограмму, прочитать рассказы сейсмических волн о том, что они встретили в глубине Земли - сложная, но увлекательная задача.
МОЖНО ЛИ ОСЛАБИТЬ ВРЕДНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ
Катастрофические землетрясения надолго остаются в памяти людей как страшное, непоправимое несчастье.
При индийском землетрясении 1897 г. были разрушены все каменные дома на площади, почти втрое превышающей территорию Крыма. Во время грандиозного землетрясения в Японии в 1923 г. погибло свыше 90 тыс. человек.
В мае 1960 г. на Тихоокеанском побережье Южной Америки, в Чили, произошло несколько очень сильных и много слабых землетрясений. Самое сильное из них, в 11 - 12 баллов, наблюдалось 22 мая. При этом было израсходовано колоссальное количество энергии в течение 1 - 10 секунд. Такой запас энергии могла бы выработать, например, Днепрогэс на протяжении нескольких десятков лет!
Землетрясение произвело тяжелые разрушения на большой территории. Пострадало более половины провинций Чили, погибло не менее 10 тыс. человек и более 2 млн. осталось без крова. Разрушения охватили Тихоокеанское побережье на протяжении более 1000 км. Были разрушены крупные города Вальдивия, Пуэрто-Монто и др. Произошли многочисленные оползни и обвалы в горах. В результате чилийских землетрясений начали действовать четырнадцать вулканов.
Ликвидировать последствия уже случившегося несчастья необходимо, но этого еще недостаточно.
В местностях, которым угрожают землетрясения, нужно строить особенно прочные здания. Землетрясение - строгий экзаменатор. Оно проверит, хорошо ли построены дома и какой вид зданий устойчивее.
Изучая последствия землетрясений, инженеры Японии, США и нашей страны придумали много способов сооружать особенно устойчивые здания, которые могут выдерживать довольно сильные подземные толчки.
Не менее важно научиться предсказывать землетрясения. Это трудно, потому что они зарождаются в не доступных глубинах Земли и силы, вызывающие их, накапливаются очень медленно. Несмотря на это, несомненно, в будущем ученые научатся предсказывать время наступления землетрясения. Ведь, например, струна перед разрывом потрескивает и звучит.
Подобные явления происходят, и в земной коре перед землетрясением. Если сильное землетрясение происходит в океане, то сейсмические волны от него приходят к берегу очень быстро, гораздо быстрее обычных морских волн. Сейсмические станции в таких случаях заранее оповещают население берегов о возможности появления опасных морских волн (цунами).