本文來自微信公眾號：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF
我們常把地球比作母親，不過我們這位“母親”的脾氣似乎不大好。地震、海嘯、颶風、洪水…… 她時不時就發(fā)次脾氣。其中，地震可能是對我們造成危害最大的了。在 20 世紀因為自然災害死亡的人數(shù)中，因地震造成的死亡超過了一半。如果能提前做好應對，就有可能把損失降到最低，為此人類也一直在運用各種方法，嘗試在地震發(fā)生之前預測地震。
文 | 梅林
幾十年來，人們一直嘗試使用各種方法，預測地震的發(fā)生。而且，也有過所謂“成功預測”的例證，然而在預測地震方面，我們似乎并沒有取得什么進展。
地震真的不能預測嗎？
前一陣，發(fā)生在土耳其的大地震造成 2 萬余人死亡。在土耳其大地震發(fā)生前三天，一位所謂的荷蘭“科學家”預測了這次大地震，而且在第一次地震發(fā)生后，他又預測了第二次地震。兩次預測的時間、地點都相當準確，這讓他成為社交媒體的新晉網(wǎng)紅。
然而，我們如果從科學的角度去分析，這位荷蘭“科學家”的所謂預測只不過是基于現(xiàn)有科學理論的合理猜測，因為他預測發(fā)生的地區(qū)就位于地震帶上，而且位于三大板塊的交界處。再加上，這位“科學家”模糊的時間表述，他說“這個區(qū)域遲早會發(fā)生地震”，但凡懂得一些地震常識的朋友都能得出這樣的結論 —— 這一地區(qū)所在的地理位置的確決定了這里“遲早”會發(fā)生地震。巧合的是，3 天后這里果真發(fā)生了地震。我們只能感嘆，這位“科學家”的運氣實在是好。
我們回歸正題，目前科學家采取的預測地震的嘗試主要從下面這幾個方面入手。
第一是統(tǒng)計學方面?？茖W家會統(tǒng)計世界各地，特別是地震熱點地區(qū)，一定時間內發(fā)生地震的情況，運用統(tǒng)計分析的方法，計算各地發(fā)生地震的概率以及規(guī)律。這畢竟是統(tǒng)計學上的分析，受數(shù)據(jù)和統(tǒng)計時間的影響，可能我們得到的統(tǒng)計結果并不準確，因為與億萬年的地質時期相比，我們所有的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計的時間太有限了。
第二是地震的前兆方面。我們可能已經(jīng)知道，一些動物在地震前會出現(xiàn)異常的反應。比如冬日里，冬眠的蛇突然大批爬出洞穴；家養(yǎng)的雞鴨鵝狗會發(fā)生躁動，這些可能都是地震發(fā)生的前兆。因為動物的可控性很差，而且關于動物對地震產生反應，我們還沒有特別深入的了解，因此利用這種方法預測地震存在很大的不確定性。
地震的發(fā)生與宇宙射線相關
此前，科學家對于預測地震的嘗試和研究都是圍繞地球本身展開的，并沒有取得什么效果。時至今日，我們也沒有任何可靠的預測地震的方法。如果我們把目光轉向地球之外，或許會有新的發(fā)現(xiàn)。
最近，由來自波蘭、烏克蘭、意大利、以色列、西班牙、俄羅斯等國的科學家組成的聯(lián)合研究團隊發(fā)現(xiàn)，在過去 60 多年的時間里，地球上測量到的次級宇宙射線流量的平均變化與全球地震活動之間存在著顯著的相關性。
科學家統(tǒng)計了地球上測量到的次級宇宙射線數(shù)據(jù)，以及全球 5 級以上地震的記錄，做了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)上述的顯著相關性。而且宇宙射線的變化要早于地震活動兩周。
也許有的伙伴會說，這樣的研究結果會不會是偶然的，是科學家碰巧發(fā)現(xiàn)了這種所謂的“相關”。為此，科學家做了進一步的研究，他們發(fā)現(xiàn)，這種相關性還存在周期性。換句話說，這種相關性會隨著時間變化，變化周期與太陽的活動周期大致相同。如此強烈的規(guī)律性也就證明了次級宇宙射線的變化同地震活動之間的相關性是可靠，那么我們就可能在地震發(fā)生的前 14 天通過測定次級宇宙射線的變化，預測地震的發(fā)生。
源自地球內部的地震為何會與來自太空的宇宙射線有關聯(lián)？
地震源自地球內部的活動，而宇宙射線來自太空。這兩個看起來毫無關系的現(xiàn)象為什么會有如此顯著的相關性呢？科學家認為，地球內部的質量運動，比如板塊運動，改變了地球的磁場和引力場。
與引力場相比，磁場的變化更快地傳到了地殼，并延伸到地球附近的大氣層，從而造成大氣層中次級宇宙射線的變化。而引力場的變化要晚于磁場傳到地殼，引力場的變化正是造成地震的原因。因此，我們可以在地震發(fā)生之前，探測次級宇宙射線的變化，進而預測地震的發(fā)生。
至于兩者之間的相關性所表現(xiàn)出的周期性，科學家猜測，這可能是因為太陽活動體現(xiàn)出周期性的緣故。太陽活動的周期性變化使得次級宇宙射線的變化也表現(xiàn)出了周期性，因而它與地震活動的相關性也隨之呈周期性變化。
這項研究還處于初級階段，發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象也沒有弄清楚其中的機制。而且，如果我們可以利用宇宙射線來預測地震，那么用這種方法預測的是某一地區(qū)的地震，還是全球范圍內發(fā)生的地震，科學家也并不清楚。不過，這一研究算是一個好的開始，可能我們真的在預測地震方面找到了可靠的新方向。
參考文獻：
Observation of large scale precursor correlations between cosmic rays and earthquakes with a periodicity similar to the solar cycle - ScienceDirect
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