地震計を発明したのは誰ですか?

および地震研究を取り巻くその他のイノベーション

ダデロット/ウィキメディア・コモンズ

議論するとき 地震 研究とそれを中心に構築された革新、それを見る方法は複数あります。地震計は、地震を検出し、力や持続時間などの情報を記録するために使用されます。震度やマグニチュードなど、その他の地震の詳細を分析および記録するために作成された多くの機器もあります。これらは、私たちが地震を研究する方法を形作るツールの一部です。

地震計の定義

地震波は、地球を伝わる地震の振動です。それらは地震計と呼ばれる計器で記録され、計器の下の地盤振動のさまざまな振幅を示すジグザグのトレースに従います。地震計のセンサー部分は地震計と呼ばれ、グラフ機能は後の発明として追加されました。

これらの地震動を大幅に拡大する敏感な地震計は、世界中のどこからでも強い地震を検出できます。地震計で記録されたデータから、地震の発生時刻、場所、マグニチュードを知ることができます。

チャン・ヘンのドラゴン・ジャー

西暦132年頃、中国の科学者Chang Hengが最初の 感震器 、ドラゴンジャーと呼ばれる地震の発生を記録できる機器。龍の壷は円筒形の壷で、つばの周りに八つの龍の頭があり、それぞれが口に玉をくわえている。壷の足元には8匹のカエルがいて、それぞれがドラゴンヘッドの真下にいた。地震が起きた時、龍の口から玉が落ち、蛙の口に引っ掛かりました。

水と水銀の地震計

数世紀後、水の動きとその後の水銀を利用した装置がイタリアで開発されました。より具体的には、ルイジ・パルミエリは 1855 年に水銀地震計を設計しました。パルミエリの地震計は、コンパス ポイントに沿って配置され、水銀で満たされた U 字型のチューブを備えていました。地震が発生すると、水銀が移動して電気的接触が発生し、それが時計を停止させ、水銀の表面のフロートの動きが記録された記録ドラムを開始しました。これは、地震の発生時刻と動きの強さと持続時間を記録した最初の装置でした。

現代の地震計

ジョン・ミルンは英国の地震学者で地質学者で、最初の近代的な地震計を発明し、地震観測所の建設を促進しました。 1880 年、ジェイムズ アルフレッド ユーイング卿、トーマス グレイ、ジョン ミルン (いずれも日本で活動している英国人科学者) が地震の研究を開始しました。彼らは日本地震学会を設立し、地震計の発明に資金を提供しました。ミルンは、同じ年に水平振り子地震計を発明しました。

第二次世界大戦後、水平振り子地震計は、長周期の波を記録するために米国で開発されたプレスユーイング地震計で改良されました。この地震計はミルン振り子を使用していますが、振り子を支える軸は摩擦を避けるために弾性ワイヤーに置き換えられています。

地震研究におけるその他のイノベーション

強度と大きさのスケールを理解する

震度とマグニチュードは、地震の研究におけるその他の重要な領域です。 マグニチュード 震源で放出されたエネルギーを測定します。地震計に記録された一定周期の波の振幅の対数から求められます。その間、 強度 ある場所での地震による揺れの強さを測定します。これは、人、人間の構造物、および自然環境への影響によって決まります。強度には数学的根拠がありません。強度の決定は、観測された効果に基づいています。

ロッシ・フォレル・スケール

最初の近代的な強度スケールの功績は、イタリアの Michele de Rossi とスイスの Francois Forel に共同で与えられ、両者はそれぞれ 1874 年と 1881 年に同様の強度スケールを独立して発表しました。ロッシとフォレルは後に協力し、1883 年にロッシ フォレル スケールを作成しました。これは国際的に広く使用される最初のスケールとなりました。

Rossi-Forel Scale は 10 度の強度を使用しました。 1902 年、イタリアの火山学者ジュゼッペ メルカリが 12 度スケールを作成しました。

修正メルカリ強度スケール

地震の影響を測定するために作成された震度計は数多くありますが、現在米国で採用されているのは修正メルカリ (MM) 震度計です。 1931年にアメリカの地震学者ハリー・ウッドとフランク・ノイマンによって開発されました。このスケールは、知覚できないほどの揺れから壊滅的な破壊まで、12 段階の強度レベルで構成されています。数学的根拠はありません。代わりに、観察された効果に基づく任意のランキングです。

リヒター等級目盛り

リヒター等級スケールは、1935 年にカリフォルニア工科大学のチャールズ F. リヒターによって開発されました。リヒタースケールでは、マグニチュードは整数と小数で表されます。たとえば、マグニチュード 5.3 の地震は中程度と計算され、強い地震はマグニチュード 6.3 と評価される場合があります。スケールの対数ベースのため、大きさの各整数増加は、測定された振幅の 10 倍の増加を表します。エネルギーの推定値として、マグニチュード スケールの各整数ステップは、前の整数値に関連付けられた量の約 31 倍のエネルギーの放出に対応します。

最初に作成されたとき、リヒター音階は同一製造の楽器のレコードにしか適用できませんでした。現在、機器は互いに慎重に校正されています。したがって、マグニチュードは、校正された地震計の記録からリヒター スケールを使用して計算できます。