万有引力在地质活动上的作用(二）

地震是自然界常见的地质灾害之一，级别高的地震发生时，会对人类社会造成巨大的损失。对于中国人来说，最不能忘记的，甚至可以称为国殇的是唐山大地震和汶川大地震。

唐山大地震发生于1976年，据统计，其产生的能量是当年投放到广岛原子弹的400倍，整个唐山市须臾被夷为平地，全市的交通，通讯，供水，供电全部中断。此次地震共造成242769人死亡，16.4万人重伤，直接的财产损失超过30亿元。

汶川大地震发生于2008年，共造成69227人死亡，374643人重伤，17923人失踪。是中国成立一来破坏力最大的地震，也是唐山大地震后伤亡最严重的一次地震。

我们不禁要问，地震为什么会发生？该怎样科学地研究地震？什么是地震呢？所谓地震就是，地球内部缓慢积累的能量突然释放或人为因素引起地球表层快速震动的现象，我们称为地震，它是地球内部急剧的构造运动。

我们研究地震，主要考虑以下几个因素：

一， 发震的时刻，我们用t0来表示。

二， 震中，我们把震源在地面上的垂直投影叫做震中。震中的表示方法，我们用地球的经、纬度（λ，ф）来表示。

三，  震源，地球内部积累、储存地震能量和地应力的部位，或岩石发生破裂及强烈塑性变形的区域，我们称为震源。

四，  震源深度，从震中到震源的垂直距离叫做震源深度，我们用h来表示。

五，  震中距，在地面上受地震影响的任何一点到震中的距离，叫震中距；到震源的距离叫做震源距

图片发自App

六，  震级，用以衡量地震强度的量叫做震级，震级可以通过地震仪器的记录计算出来，单位为级，用M来表示。震级的大小与地震释放的能量有关，地震的能量越大，震级就越大。震级标准最先由美国地震学家里克特提出来的，所以又称“里氏震级”。震级M和震源发出的总能量E之间的关系为，

lg｛E｝=11.8+1.5｛M｝

E的单位是尔格。

图片发自App

为了使人们有一个地震能量大小的概念，我们可以举例加以说明，如：一次8.5级的地震释放的能量是 3.6×10^24尔格，这相当于一个100万KW的发电厂连续十年发出电能的总和；一个氢弹爆炸释放的能量约为 4.0×10^23尔格，相当于一个8级地震的能量；一个6级地震释放的能量相当于美国投掷在广岛的原子弹所具有的能量。

前面我们已经谈到的一个假设：地球的地质活动的次数和量度应与时间t成减函数的关系。地震作为地球地质活动的一种，也应遵守这个规律，所以我们可以这样认为，对于地球的某个区域而言，一次地震过后，地球聚集下次的地震能所需的时间应该更长，也就是说，地震的周期会越来越长。但事实是否如此呢？我们先看一些地球的地震资料。

从17世纪到19世纪全球强烈地震及地点

图片发自App

图片发自App

图片发自App

图片发自App

        我国主要地震带及平静期间隔

图片发自App

图片发自App

由以上资料我们可以知道,某地发生地震若干年后可能还会发生地震,如表8-2中的基多在1698和1797年、爪哇在1699和1786年等地区就发生了地震,有的震级还越来越大，如表8-3中智利1922年的地震的震级为8.5,而在1960的震级就为9.5级；勘察加1923的地震的震级为8.5,而在1952年的就是9.2级。在表8-4中，我们可以看出，某区域在一些时期内地震就显得非常活跃，而在另外的一些时期内又显得很平静；在表8-5中的是我国的主要地震带分别发生的次数和时间的关系，我们就会发现发生地震的活跃期隔一段时间就会恢复。

我们在此列出的资料仅仅是地球上有限的区域在有限的时间内统计出来的数据。如果我们的资料更加完备，如在区域上尽量大，在时间上的跨度尽量大，如果古代的地震资料不缺失的话，我们相信，地球上地震次数和震级在平均的时期内是大致相等的，如果不考虑地球的其它地质活动分担能量的话。

由此，我们得出结论，某区域的地震次数和震级并不像前面所分析的那样随着时间t存在减函数的关系，而是在长的时间的范围内，地球地震的次数和震级是大致相等的，在不长的时间段内，无论在全球或一个地区或一个地震带，地震的分布都不均匀，一段时间内地震的表现非常活跃，而在另一段时间内地震的表现又非常平静。前者我们称为地震的活跃期，后者我们称为平静期。并且地震的活跃期和平静期是交替出现的，我们称为地震的周期或地震的间歇性。在一个地震带内，也往往表现为自己特有的周期，如，在环太平洋地震带北带，1915-1933的19年间发生了一系列的7.8级以上的地震，1934-1951的18年间，在整个断裂带内比较平静，1952-1969的18年间，地震又开始增多，进入活跃期。

由以上资料我们得出，地球地震次数和震级在长的时间段内是恒定的，也就是说地球维持地震的能量也是恒定的。这就会出现一个问题，如果地球的内能只出不进的话，就会慢慢减少，从而造成分担维持地震能量的量减少，这和以上的数据得出实事相反。这说明了什么呢？

这说明了地球的内能必须有外来能量的补充。我们知道，目前地球能够得到外来能量补充的渠道，只有太阳的辐射能和放射性元素放射时释放的能量，但这两种能量对地球的内能的影响不大，在前面的章节中我们分析得很明白。

如果用牛顿的万有引力定律来解释，我们可以说是引力提供了这些能量，但在引力的本质问题不能解释的情况下，就会产生引力凭空产生能量，这就违背了能量守恒定律。关于万有引力形成的本质，我们可以参考豫言谈科普的《引力子的密度在时空结构中的作用》的观点，就不会出违背能量守恒定律的情况，以光速运动的引力子在各个方向上无时无刻地撞击着地球的基元，引力子的势能就会转化为地球的内能，这样地球的内能就会源源不断地得到能量的补充。具体的作用过程我们将在分析火山之后一共加以说明。