120 лет назад, 26 апреля 1900 года, родился американский физик и сейсмолог Чарльз Рихтер. Вклад, который он оставил в науке — это шкала, носящая его имя. С её помощью измеряется сила землетрясений. До этого энергию подземных толчков оценивали, мягко скажем, не по совсем научным критериям. Ориентировались на то, насколько люди поддались панике и успели ли они выбежать из разрушающегося дома.
Испугались или нет?
Окончив школу, Чарльз Рихтер поступил в Стэндфордский университет и довольно рано защитил докторскую диссертацию. На молодого учёного обратил внимание физик и лауреат Нобелевской премии Роберт Милликен. Он предложил ему работу в сейсмологической лаборатории Калифорнийского технологического института, и Чарльз принял предложение. Так он стал изучать землетрясения.
Рихтеру приходилось регулярно публиковать отчёты о сейсмических событиях в Южной Калифорнии, но он был озадачен существовавшей в то время системой измерения силы этих природных катастроф. Она была предложена итальянским священником и геологом Джузеппе Меркали ещё в 1902 году и выглядела неадекватно. Науки там вообще было мало. В основном субъективные ощущения: испугались люди или нет? Успели выбежать из разваливающегося дома — землетрясение так себе, погибли под обломками — значит, стихия разгулялась. Так и ставили баллы. «А как же оценивать толчки в малонаселённых районах?» — задавался вопросом Рихтер.
Его начальником был выходец из Германии Бено Гутенберг. Вместе они взялись разрабатывать свою систему оценки землетрясений, кропотливо изучая каждое сообщение о них, сверяя информацию с показаниями приборов и выискивая закономерности.
В 1935 году работа была закончена. Новая система базировалась на показаниях сейсмографов, которые фиксировали колебания земли, а в её основе лежал логарифмический принцип. Увеличение силы толчков на один балл означало усиление землетрясения в 10 раз, а если быть точным, означало 10-кратное увеличение смещений грунта, т. е. высоты (амплитуды) сейсмических волн.
Магнитуда и балл: в чём отличие?
Эта система, предложенная 85 лет назад, была взята на вооружение сейсмологами всего мира. Правда, её — шкалу Рихтера — постоянно путают с другим критерием, шкалой балльности. Не учёные, конечно, путают, а обыватели.
Шкала Рихтера характеризует магнитуду — величину энергии, которая выделяется при землетрясениях в виде сейсмических волн. Её условная единица так и называется — магнитуда. А шкала балльности показывает интенсивность катаклизма и оценивает его внешние проявления: воздействие на людей, сооружения, природные объекты. Этот критерий как раз напоминает тот, что существовал до Чарльза Рихтера и грешил субъективностью. Поэтому неправильно говорить «землетрясение магнитудой 6 баллов». Правильно — «землетрясение магнитудой 6».
Когда происходит сейсмическое событие, специалистам первым делом становится известна именно его магнитуда: для этого достаточно взглянуть на приборы. Уже потом, получив информацию о последствиях или увидев их своими глазами, они могут оценить интенсивность подземных толчков. Балльность устанавливается при обследовании пострадавшего района — по величине разрушений или деформаций поверхности.
Магнитуда землетрясения — это безразмерная величина, она зависит от нюансов, не очень понятных людям, далёким от геофизики. Например, есть разные типы сейсмических волн и разные виды землетрясений. Соответственно, и их магнитуды могут отличаться по величине. В целом же землетрясения разной магнитуды проявляются следующим образом:
2,0 — это самые слабые ощущаемые толчки;
4,5 — слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям;
6,0 — умеренные разрушения;
8,5 — самые сильные из известных землетрясений.
Считается, что толчки более мощные, чем магнитудой 9,5, произойти на Земле не могут. Сильнейшее землетрясение из зарегистрированных случилось в Чили в 1960 году. Его магнитуда как раз составила 9,5.
Чарльз Рихтер запомнился не только изобретением шкалы, названной его именем. Он написал два учебника по сейсмологии. Они изложены настолько простым и понятным языком, что студенты университетов до сих пор учатся по ним.
Ещё он всю жизнь боролся с архитекторами, которые норовили украсить здания какими-то излишествами — например, массивными лепнинами на верхних фасадах. Такие конструкции несут дополнительный риск для людей в случае землетрясения, и Рихтер добивался их исключения из архитектурных проектов и ужесточения строительных норм вообще. Можно сказать, что настойчивость исследователя помогала спасать человеческие жизни.
