Скала на Рихтер

Правил съм доста видеа за логаритмичната ска̀ла. Също така имахме доста сериозни земетресения напоследък. Затова си помислих да направя видео за ска̀лата на Рихтер, която е начин за измерване на магнитуда на земетресенията. Нека поясня – въпреки че асоциираме ска̀лата на Рихтер като начина за измерване на земетресения сега, това, което всъщност използваме сега, е ска̀лата на моментния магнитуд. Причината повечето хора да не различават двете неща е, че ска̀лата за моментния магнитуд е била калибрирана към ска̀лата на Рихтер. Но причината да сме преминали към ска̀лата за моментния магнитуд е, че ска̀лата на Рихтер започва да достига максимума си при земетресения с магнитуд около 7. Тоест това ни дава много по-добър начин да измерваме неща, които са с магнитуд над 7. Това тук е снимка на Чарлз Рихтер. Той е починал. Но това е от едно интервю, което е дал, и е интересно, понеже ни дава обосновката за това как е измислил ска̀лата на Рихтер. "Открих доклад от професор К. Вадати от Япония, в който той сравнява големи земетресения, като поставя на графика максималното земно движение срещу разстоянието до епицентъра." Този професор К. Ватади е направил подобна графика, където това е разстоянието. Ако някъде има земетресение, невинаги стоиш на върха на епицентъра, там, където го измерваш. Може да стоиш ето тук. Измервателните ти станции може да са отдалечени на известно разстояние. Той е видял колко далеч е била измервателната станция и после е видял земното движение в измервателната станция. Това тук ще е някакво земетресение. Да кажем, че е земетресение със среден магнитуд. Това тук ще е слабо земетресение, понеже си близо до земетресението, и то не придвижва толкова много земята. Това е магнитудът, тази ос е магнитудът – колко се движи земята. А това например би било много силно земетресение. После Чарлз Рихтер казал в интервюто: "Изпробвах подобна процедура за нашите станции. Но диапазонът между най-големите и най-малките магнитуди изглеждаше неконтролируемо голям." Той казва, че когато е опитал да направи графика като професор Вадати, открил, че можеш да имаш земетресения, които да поставиш тук. Но без значение как създаваш линейна ска̀ла, ако искаш някаква резолюция тук долу, най-силните земетресения излизат от ска̀лата. Или може би извън страницата. Може да се наложи да поставяш най-силните земетресения тук или тук. Или може би дори няма да се събират в страницата. Той казва: "Доктор Бено Гутенбърг" – и всички те са работили в Калтех, когато са измислили ска̀лата на Рихтер – "Доктор Бено Гутенбърг направи логичното предложение да поставим амплитудите логаритмично." "Бях късметлия, понеже логаритмичните графики са инструмент на дявола." Не съм сигурен какво има предвид, когато казва, че са инструмент на дявола. Приемам, че има предвид, че са някак магически. Че изведнъж можеш да вземеш тези неща, чиято резолюция искаш, искаш да видиш разликата между тези слаби земетресения. Но в същото време искаш да можеш да ги сравниш с големите земетресения. И предполагам ги е виждал като донякъде магически инструмент. Казваме, че те са логаритмични, или той ги е поставил на логаритмична ска̀ла. Той казва, че е взел логаритъма на магнитуда на всяко едно от тези земетресения. Ако измерваш земетресението, може би на сеизмограф, тоест това е преди земетресението. После се случва земетресението. После земетресението спира. Тогава измерваш амплитудата на това земетресение. Ако ги поставиш линейно, тогава ще имаш проблема, който той е видял. Или ако опиташ да ги поставиш, както професор Вадати е направил, тогава ще имаш този проблем. Но сега той измерва това и поставя на графиката логаритъм от това. Тогава получаваш ска̀лата, която той е направил – тоест получаваш логаритмична ска̀ла. Но в това видео искам да помислим какво значение има това за магнитуда на земетресенията, особено за някои от земетресенията, които се случиха напоследък. Това тук е земетресението, което се случи на 23 август 2011 на източното крайбрежие в САЩ. Това не беше толкова силно земетресение. Беше 5,8. Това не е леко земетресение, определено ще го усетиш. Доста разклащане е, дори може да причини малки щети. Но причината да е забележимо е, че се е случило в част от света, в която няма чести земетресения. Нека видим това на нашата ска̀ла. Ще сляза чак дотук. Ще направя ска̀лата ни ето тук. Нека поставим това като 5,8. Ако разтресеш стола си достатъчно силно, това ще ти даде добра идея какво може би е усещането на върха на това земетресение. Това е 2011, земетресение на източното крайбрежие. После, вероятно най-известното земетресение в САЩ в последно време беше това в Лома Приета. Това тук е Лома Приета, около 40 или 50 мили южно от Сан Франциско. Това са щетите, които бяха причинени в Сан Франциско, реална магистрала се срути. Цялата тази област сега е много приятна, след като премахнаха тази магистрала. Но можеш да си представиш колко мощно е било, за да причини такива щети толкова далеч. Всъщност живея ето тук, така че се радвам, че не бях наоколо или не бях в областта на залива, по време на това земетресение. Това земетресение, зависи от измерванията, но да речем, че е било 7,0. Това земетресение е било 7,0. Нека кажем, че е 7. Нека го направя в цвят, който е по-вероятно да видиш. Това земетресение беше 7,0. Лома Приета, това беше в залива на Сан Франциско. Това беше през 1989 г. Случи се точно преди световното първенство. После, разбира се, 2011 – много злощастно земетресение в Япония. Земетресението Тохоку ето тук, този кръг показва магнитуда на това земетресение. То беше извън крайбрежието на Япония, всички тези бяха вторичните трусове. Реалните щети, които то причини, бяха цунамито и щетите върху ядрената електроцентрала Фукушима. Но това беше 8 цяло и... Понякога казват, че е 8,9, понякога 9,0, в зависимост от това как го измерваш – нека кажем, че е 9,0 за по-лесно. Да кажем, че това е почти 6 и това ще е 7, после 8 ще е ето тук. 9,0 е точно тук. Това е земетресението в Япония през 2011, земетресението Тохоку. После, най-голямото земетресение, отчетено някога, беше голямото чилийско земетресение през 1960. Това беше 9,5. 9,5 ще ни постави ето, да кажем, ето тук. Това е земетресението в Чили през 1960. Когато погледнеш това, ако си помислиш, че това е линейна скала, ще си кажеш, че земетресението в Чили е било може би малко по-малко от два пъти по-силно от земетресението на източното крайбрежие. Не изглежда толкова зле. Докато не осъзнаеш, че това не е линейна скала. Това е логаритмична скала. Можеш да разбереш това, като помислиш с колко степени на 10 е отдалечено едно земетресение от друго тук. Можеш да гледаш на тези като на степени на 10. Ако преминеш от 5,8 до 7,0, това е разлика 1,2. Но помни, това е логаритмична ска̀ла. Съветвам те да изгледаш видеата, които направихме за логаритмичната ска̀ла. На логаритмичната ска̀ла дадено разстояние не е фиксирано количество движение на тази ска̀ла. Или промяната на тази ска̀ла не е фиксирано линейно разстояние. Всъщност е коефициент за мащабиране. Не умножаваш с 1,2 тук. Умножаваш с 10 на степен 1,2. Това е по 10 на степен 1,2. Ще извадя калкулатора си. Нека открием колко е това. Можеш да си представиш колко ще е. 10 на степен първа е 10. После имаш 0,2. Това ще е, нека сметнем 10 на степен 1,2. Това е 15,8. Тоест приблизително 16 пъти по-силно. Колкото разлюляване се е усетило на източното крайбрежие, може би някои от вас, които гледате това, може да сте го усетили, земетресението Лома Пиерта е било 16 пъти по-силно от това земетресение – нека запиша това – това е било 16 пъти по-силно от това, което имахме на източното крайбрежие. Това е драстична разлика. Въпреки че и това причини някакви щети и едно доста силно разлюляване, но представи си го 16 пъти по-силно. И колко щети би причинило това. Всъщност срещнах репортер, която ми каза, че е била в задния си двор по време на земетресението Лома Приета, не много далеч от мястото, където аз живея сега. Тя казва, че колите все едно подскачали нагоре-надолу. Така че е било доста голямо земетресение. Нека помислим за японското земетресение. Можем да помислим колко по-силно е било от Лома Приета. Помни, че не просто мислиш за това като за 2 пъти по-силно. Това е 10 на втора степен по-силно. Знаем как да открием това. 10 на степен втора е 100. Това тук. Колите подскачали нагоре-надолу при земетресението в Лома Приета. Японското земетресение е било 100 пъти по-силно. 100 пъти по-силно от Лома Приета. Ако го сравниш със земетресението на източното крайбрежие, това би било 1600 пъти земетресението на източното крайбрежие, което се е случило през август 2011. Огромно, огромно, огромно по мащаб земетресение. Просто за да добием представа колко по-силно е било чилийското земетресение през 1960, ето някои невероятни последствия от земетресението в Япония. Беше изчислено, че Япония по време на земетресението е станала по-широка с 13 фута. Това причинява нещо на формата на огромен остров. Отгоре на това е изчислено, че поради труса и изкривяванията на земната кора, причинени от този трус, този ден на Земята е станал с една милионна от секундата по-кратък. Малко над една милионна от секундата по-кратък. Може да си кажеш, че това е само една милионна от секундата. Но това всъщност е променило деня на Земята. Много фундаментално нещо. Всъщност има значение, когато хората изпращат неща в космоса и сонди на Марс, те могат да знаят, че нашият ден е станал по-кратък с една милионна от секундата. Това е било огромно земетресение. А чилийското земетресение ще е 10 на 0,5 по-силно от това. Нека извадим калкулатора си. Можеш да гледаш на това като на корен квадратен от 10. 10 на 0,5 е същото нещо като 10 на 1/2, което е същото нещо като корен квадратен от 10. Което е 3,16. Най-силното земетресение, записано някога, е било 3,16 пъти по-силно от Японското земетресение. Това, което е съкратило деня на планетата. Това, което е направило Япония с 13 фута по-широка. Това е било – ако искаш да го сравниш със земетресението на източното крайбрежие – това ще е почти или около 5000 по-силно. Огромно, огромно по мащаб земетресение. Надявам се, че това ти даде представа какво представлява ска̀лата на Рихтер. И също ти дава представа колко огромни по мащаб са някои от тези супер масивни земетресения. Можеш и да оцениш какъв е бил първият проблем на Чарлз Рихтер. Ако искаш да поставиш тези на една и съща линейна графика, трябва да поставиш това 5000 пъти по-далеч на тази ос, отколкото ще трябва да поставиш това. А това все пак е доста силно земетресение. Това ще трябва да е 5000 пъти по-далеч от някои от земетресенията в долния край на скалата на Рихтер.