Ո՞վ է հորինել սեյսմոգրաֆը: Ի՞նչ է սեյսմոգրաֆը, նկարագրությունը և աշխատանքի սկզբունքը: Սարքի ճշգրիտ պատճենը

| Սեյսմոգրաֆ

Սեյսմոգրաֆ(հունական ծագում և կազմված երկու բառից. սեյսմոսներ«- ցնցում, ցնցում և» գրաֆիկա«- գրել, արձանագրել) հատուկ չափիչ սարք է, որն օգտագործվում է սեյսմոլոգիայում սեյսմիկ ալիքների բոլոր տեսակները հայտնաբերելու և գրանցելու համար։

Հնագույն ժամանակներ

Առաջին սեյսմոգրաֆի ստեղծողը ծնվել է Նանյանգում (Հենան նահանգ): Դեռ մանուկ հասակում Հանը սեր է դրսևորել գիտության հանդեպ։ Տարիների ընթացքում նա մտավ Չինաստանի պատմություն և շատ օգտակար բաներ արեց աստղագիտության և մաթեմատիկայի համար: IN պատմական նշումներԱյդ ժամանակ թվում է, որ այս գյուտարարը հանգիստ ու հավասարակշռված է եղել և փորձել է ցածր անձնավորություն պահել։ Բացի գիտության հանդեպ իր կիրքից, Չժան Հենը գիտեր պոեզիա գրել:

Սեյսմոգրաֆի գյուտարար

Երկրաշարժ - անհավասարակշռություն Յինի և Յանի միջևՀին ժամանակներում կարծում էին, որ երկրաշարժերը շատ անբարյացակամ նշան են և դրախտի բարկություն: Հնում Չինական փիլիսոփայություննույնիսկ հորինվել է հատուկ ուսմունք, որը քննում էր Յինի և Յանի երկու ուժերի հավասարակշռությունը: Բնականաբար, այս գիտությունը չէր կարող չբացատրել այնպիսի երեւույթը, ինչպիսին երկրաշարժն է։ Ըստ այն ժամանակվա չինացիների՝ երկիրը ցնցվում էր ինչ-որ պատճառով, բայց գլոբալ անհավասարակշռության պատճառով։

Ինչու են երբեմն տեղի ունենում երկրաշարժեր, որոնց ուժգնությունը կարող է հանգեցնել աղետի: Ամեն ինչ վերագրվում էր չինական կառավարիչների սխալ որոշումներին։ Հարկերն ավելացե՞լ են. Դրախտը Չինաստանին կպատժի երկրաշարժով. Պատերազմ սկսվե՞լ է Սպասեք դժվարությունների: Այն ժամանակ տեղի ունեցած երկրաշարժերի մեծ տոկոսը մանրակրկիտ նկարագրված է: Պատմաբանները կարեւոր են համարել գրել այն ամենի մասին, ինչ տեղի է ունեցել նման անբարենպաստ օրը։

Չժան Հենգի հետազոտության շնորհիվ պարզվել է, որ երկրաշարժերը բնական երեւույթ են, որը կարելի է նախապես իմանալ։ Այդ նպատակով նա ստեղծել է սեյսմոգրաֆ։

Առաջին չինական սեյսմոգրաֆի շահագործման սկզբունքը

Երբ սկսվեց երկրաշարժը, երկրագնդի առաջին ցնցումները պատճառ դարձան դետեկտորի ցնցմանը:

Միաժամանակ գնդակը, որը դրված էր վիշապի ներսում, սկսեց շարժվել։

Հետո նա առասպելական սողունի բերանից ընկավ ուղիղ դոդոշի բերանը։

Չինական սեյսմոգրաֆի աշխատանքի սկզբունքը
Երբ գնդակն ընկավ, լսվեց բնորոշ ճռճռան ձայն։ Զարմանալիորեն, առաջին սեյսմոգրաֆը նույնիսկ ցույց է տվել այն ուղղությունը, որտեղ գտնվում է երկրաշարժի էպիկենտրոնը (դրա համար սարքին լրացուցիչ վիշապներ են ամրացրել): Օրինակ, եթե գնդակը վիշապից դուրս է ընկել սարքի արևելյան մասից, ապա արևմուտքում պետք է անախորժություններ սպասել։

Առաջին սեյսմոգրաֆը ոչ միայն գիտական, այլև գեղարվեստական ​​արտեֆակտ է: Ինչու՞ դրա դիզայնը ներառում է վիշապներ և դոդոշներ: Դրանք ժամանակի փիլիսոփայական խորհրդանիշն են։ Համապատասխանաբար, վիշապները Յին են, իսկ դոդոշները Յանգն են: Նրանց միջև փոխազդեցությունը խորհրդանշում է հավասարակշռությունը «վերևի» և «ներքևի» միջև: Նույնիսկ բոլոր գիտական ​​հայտնագործությունների հետ մեկտեղ, Չժան Հենը չմոռացավ ավանդական համոզմունքները հյուսել իր գյուտի մեջ:

Ճակատագիրը չարագործ է

Թերահավատությունը մի փոքր ցրվեց մ.թ. 138 թվականին, երբ Չժան Հենգի սեյսմոգրաֆը գրանցեց երկրաշարժ Լոնգսի շրջանում: Բայց նույնիսկ ապացուցելուց հետո, որ սարքը գտնվում է դաշտային պայմաններըաշխատում է հաջողությամբ, շատերը վախենում էին Չժան Հենից: Այո, հին չինացիները զերծ չէին սնահավատությունից:

Չինական սեյսմոգրաֆ

Սարքի ճշգրիտ պատճենը

Չինական սեյսմոգրաֆը թանգարանում
Այսօր վերստեղծված հնագույն սեյսմոգրաֆը պահվում է Պեկինի Չինաստանի պատմության թանգարանի ցուցասրահում։

19 - րդ դար

1862 թվականին լույս է տեսել իռլանդացի ինժեներ Ռոբերտ Մալետի «1857 թվականի նեապոլիտանական մեծ երկրաշարժը. սեյսմոլոգիական դիտարկումների հիմնական սկզբունքները» գիրքը։ Մալետը արշավ կատարեց դեպի Իտալիա և կազմեց տուժած տարածքի քարտեզը՝ այն բաժանելով չորս գոտիների։ Մալետի կողմից ներկայացված գոտիները ներկայացնում են ցնցումների ինտենսիվության առաջին, բավականին պարզունակ սանդղակը: Բայց սեյսմոլոգիան որպես գիտություն սկսեց զարգանալ միայն գետնի թրթռումները գրանցող գործիքների համատարած տեսքից և պրակտիկայում ներդնելով, այսինքն՝ գիտական ​​սեյսմոմետրիայի գալուստով:

1855 թվականին իտալացի Լուիջի Պալմիերին հորինել է սեյսմոգրաֆ, որն ընդունակ է գրանցել հեռավոր երկրաշարժերը։ Այն գործում էր հետևյալ սկզբունքով՝ երկրաշարժի ժամանակ սնդիկը գնդաձև ծավալից թափվում էր հատուկ տարայի մեջ՝ կախված թրթռման ուղղությունից։ Կոնտեյների շփման ցուցիչը կանգնեցրեց ժամացույցը՝ նշելով ճշգրիտ ժամանակը, և սկսեց արձանագրել երկրի թրթռումները թմբուկի վրա:

1875 թվականին մեկ այլ իտալացի գիտնական Ֆիլիպո Սեչին նախագծեց սեյսմոգրաֆ, որն առաջին ցնցման պահին միացրեց ժամացույցը և գրանցեց առաջին թրթռումը։ Առաջին սեյսմիկ արձանագրությունը, որը հասել է մեզ, կատարվել է այս սարքի միջոցով 1887 թվականին: Դրանից հետո արագ առաջընթաց սկսվեց գետնի թրթռումները գրանցող գործիքների ստեղծման ոլորտում: 1892 թվականին Ճապոնիայում աշխատող մի խումբ անգլիացի գիտնականներ ստեղծեցին առաջին բավականին հեշտ օգտագործվող սարքը՝ Ջոն Միլնի սեյսմոգրաֆը։ Արդեն 1900 թվականին գործում էր 40 սեյսմիկ կայաններից բաղկացած մի համաշխարհային ցանց, որը հագեցած էր Milne գործիքներով։

XX դար

Բ.Գոլիցին
Դիզայնը բավականին պարզ է՝ քաշը կախված է ուղղահայաց կամ հորիզոնական զսպանակի վրա, իսկ քաշի մյուս ծայրին ամրացվում է ձայնագրիչ գրիչ։

Բեռի թրթռումները գրանցելու համար օգտագործվում է պտտվող թղթե ժապավեն: Որքան ուժեղ է մղումը, այնքան գրիչը ավելի է շեղվում, և այնքան երկար է տատանվում զսպանակը: Ուղղահայաց քաշը թույլ է տալիս գրանցել հորիզոնական ուղղված ցնցումներ, և հակառակը, հորիզոնական ձայնագրիչը գրանցում է ցնցումները ուղղահայաց հարթությունում: Որպես կանոն, հորիզոնական ձայնագրությունն իրականացվում է երկու ուղղությամբ՝ հյուսիս-հարավ և արևմուտք-արևելք:

Եզրակացություն

Հին ժամանակներից երկրաշարժերը եղել են ամենասարսափելի բնական աղետներից մեկը։ Մենք ենթագիտակցորեն ընկալում ենք երկրի մակերեսը որպես անսասան ամուր և ամուր մի բան, այն հիմքը, որի վրա կանգնած է մեր գոյությունը:


Եթե ​​այս հիմքը սկսում է ցնցվել, փլվել քարե շենքերը, փոխել գետերի հունը և հարթավայրերի տեղում լեռներ կանգնեցնել, սա շատ սարսափելի է: Զարմանալի չէ, որ մարդիկ փորձում էին կանխատեսել, որպեսզի ժամանակ ունենան փախչելու՝ փախչելով վտանգավոր տարածքից։ Այսպես է ստեղծվել սեյսմոգրաֆը։

Ի՞նչ է սեյսմոգրաֆը:

Խոսք «սեյսմոգրաֆ»հունական ծագում ունի և կազմված է երկու բառից՝ «սեյսմոս»՝ ցնցում, թրթռում և «գրաֆո»՝ գրել, ձայնագրություն։ Այսինքն՝ սեյսմոգրաֆը թրթռումները գրանցելու համար նախատեսված սարք է երկրի ընդերքը.

Առաջին սեյսմոգրաֆը, որի հիշատակումը մնացել է պատմության մեջ, ստեղծվել է Չինաստանում գրեթե երկու հազար տարի առաջ։ Գիտնական աստղագետ Չժան Հենը չինացի կայսրի համար պատրաստել է երկու մետրանոց հսկայական բրոնզե թաս, որի պատերին հենվել են ութ վիշապներ։ Վիշապներից յուրաքանչյուրի բերանում ծանր գնդակ էր ընկած։


Թասի ներսում կախվել էր ճոճանակ, որը, ենթարկվելով ստորգետնյա ցնցումների, հարվածել է պատին, ինչի հետևանքով վիշապներից մեկի բերանը բացվել է և գցել գնդակը, որն անմիջապես ընկել է նստած մեծ բրոնզե դոդոշներից մեկի բերանը։ ամանի շուրջ: Նկարագրության համաձայն՝ սարքը կարող էր գրանցել այն երկրաշարժերը, որոնք տեղի են ունենում տեղադրման վայրից մինչև 600 կմ հեռավորության վրա։

Խիստ ասած՝ մեզանից յուրաքանչյուրը կարող է ինքներս պատրաստել պարզ սեյսմոգրաֆ։ Դա անելու համար կախեք սրածայր ծայրով կշիռը հենց հարթ մակերևույթի վերևում: Գետնի ցանկացած թրթռում կհանգեցնի քաշի տատանումների: Եթե ​​բեռի տակ գտնվող տարածքը փոշիացնեք կավիճ փոշիով կամ ալյուրով, ապա քաշի սուր ծայրով գծված շերտերը ցույց կտան թրթռումների ուժն ու ուղղությունը։

Ճիշտ է, նման սեյսմոգրաֆը բնակչի համար է մեծ քաղաք, որի տունը գտնվում է բանուկ փողոցի հարեւանությամբ, հարմար չէ։ Ծանր բեռնատարների կողքով անցնելը հողը շարունակ թրթռում է` առաջացնելով ճոճանակի միկրո տատանումներ:

Սեյսմոգրաֆներ, որոնք օգտագործվում են գիտնականների կողմից

Ժամանակակից դիզայնի առաջին սեյսմոգրաֆը հայտնագործել է ռուս գիտնական արքայազն Բ. էլեկտրաէներգիա.


Դիզայնը բավականին պարզ է՝ քաշը կախված է ուղղահայաց կամ հորիզոնական զսպանակի վրա, իսկ քաշի մյուս ծայրին ամրացվում է ձայնագրիչ գրիչ։

Բեռի թրթռումները գրանցելու համար օգտագործվում է պտտվող թղթե ժապավեն: Որքան ուժեղ է մղումը, այնքան գրիչը ավելի է շեղվում, և այնքան երկար է տատանվում զսպանակը: Ուղղահայաց քաշը թույլ է տալիս գրանցել հորիզոնական ուղղված ցնցումներ, և հակառակը, հորիզոնական ձայնագրիչը գրանցում է ցնցումները ուղղահայաց հարթությունում: Որպես կանոն, հորիզոնական ձայնագրությունն իրականացվում է երկու ուղղությամբ՝ հյուսիս-հարավ և արևմուտք-արևելք:

Ինչու՞ են անհրաժեշտ սեյսմոգրաֆները:

Սեյսմոգրաֆի գրառումները անհրաժեշտ են ցնցումների առաջացման օրինաչափությունները ուսումնասիրելու համար: Դա արվում է գիտության կողմից, որը կոչվում է սեյսմոլոգիա: Սեյսմոլոգների համար մեծագույն հետաքրքրություն են ներկայացնում տարածքները, որոնք գտնվում են այսպես կոչված սեյսմիկ ակտիվ վայրերում՝ երկրակեղևի խզվածքային գոտիներում: Այնտեղ տարածված են նաև ստորգետնյա ժայռերի հսկայական շերտերի շարժումները, այսինքն. մի բան, որը սովորաբար առաջացնում է երկրաշարժեր:


Մեծ երկրաշարժերը, որպես կանոն, անսպասելի չեն լինում։ Դրանց նախորդում են հատուկ բնույթի փոքր, գրեթե աննկատ ցնցումների շարք։ Սովորելով կանխատեսել երկրաշարժերը՝ մարդիկ կկարողանան խուսափել այդ աղետների հետևանքով մահից և նվազագույնի հասցնել դրանց պատճառած նյութական վնասը:

Սեյսմոգրաֆ- սարք, որը գրանցում է գետնի թրթռումները երկրաշարժի ժամանակ: Այս օրերին դա բարդ է էլեկտրոնային սարքեր. Ժամանակակից սեյսմոգրաֆներն ունեցել են իրենց նախորդները։ Առաջին սեյսմոգրաֆը հայտնագործվել է 132 թվականին Չինաստանում, իսկ իրական սեյսմոգրաֆները հայտնվել են 1890-ական թվականներին։ Ժամանակակից սեյսմոգրաֆն օգտագործում է իներցիայի հատկությունը (հանգիստի սկզբնական վիճակի կամ միատեսակ շարժման հատկություն): Գործիքային դիտարկումներն առաջին անգամ հայտնվեցին Չինաստանում, որտեղ 132 թվականին Չան-Հենը հորինեց սեյսմոսկոպ, որը հմտորեն պատրաստված անոթ էր։ Վրա դրսումներսում տեղադրված ճոճանակով անոթի, բերանում գնդիկներ պահած վիշապների գլուխները շրջանագծով փորագրված էին։ Երբ ճոճանակը ճոճվում էր երկրաշարժից, մեկ կամ մի քանի գնդակներ ընկնում էին գորտերի բաց բերանները, որոնք դրված էին անոթների հիմքում, որպեսզի գորտերը կարողանան կուլ տալ դրանք: Ժամանակակից սեյսմոգրաֆը գործիքների մի շարք է, որոնք գրանցում են գետնի թրթռումները երկրաշարժի ժամանակ և դրանք վերածում էլեկտրական ազդանշանի, որը գրանցվում է սեյսմոգրամների վրա՝ անալոգային և թվային տեսքով: Այնուամենայնիվ, ինչպես նախկինում, հիմնական զգայուն տարրը բեռով ճոճանակն է:

Սեյսմիկ ալիքները շրջում են երկրագնդի ներսում այն ​​վայրերում, որոնք անհասանելի են դիտարկման համար: Այն ամենը, ինչ նրանք հանդիպում են ճանապարհին, այս կամ այն ​​կերպ փոխում է նրանց։ Ուստի սեյսմիկ ալիքների վերլուծությունը օգնում է պարզել ներքին կառուցվածքըԵրկիր.

Սեյսմոգրաֆի օգնությամբ դուք կարող եք գնահատել երկրաշարժի էներգիան: Համեմատաբար թույլ երկրաշարժերը արձակում են 10000 կգ/մ կարգի էներգիա, այսինքն. Բավական է 10 տոննա կշռող բեռը 1 մ բարձրության վրա բարձրացնելու համար: Այս էներգիայի մակարդակը վերցվում է որպես զրո, 100 անգամ ավելի ուժգնությամբ երկրաշարժը համապատասխանում է 1-ի, ևս 100 անգամ ավելի ուժեղ՝ 2 սանդղակի: Այս սանդղակը կոչվում է Ռիխտերի սանդղակ՝ ի պատիվ Կալիֆոռնիայից հայտնի ամերիկացի սեյսմոլոգ Ք.Ռիխտերի։ Նման սանդղակի թիվը կոչվում է մեծություն և նշվում է M: Սանդղակը ինքնին վերին սահման չի տալիս, այդ պատճառով Ռիխտերի սանդղակը կոչվում է բաց: Իրականում Երկիրն ինքն է ստեղծում գործնական վերին սահման։ Գրանցված ամենաուժեղ երկրաշարժը 8,9 մագնիտուդ ուժգնությամբ է եղել։ Գործիքային դիտարկումների սկզբից ի վեր գրանցվել է նման երկու երկրաշարժ՝ երկուսն էլ օվկիանոսի տակ։ Մեկը տեղի է ունեցել 1933 թվականին Ճապոնիայի ափերի մոտ, մյուսը՝ 1906 թվականին Էկվադորի ափերի մոտ։ Այսպիսով, երկրաշարժի ուժգնությունը բնութագրում է աղբյուրի կողմից թողարկված էներգիայի քանակը բոլոր ուղղություններով: Այս արժեքը կախված չէ ոչ աղբյուրի խորությունից, ոչ դիտակետի հեռավորությունից: Երկրաշարժի ուժգնությունը կախված է ոչ միայն ուժգնությունից, այլև աղբյուրի խորությունից (որքան աղբյուրը մոտ է մակերեսին, այնքան մեծ է դրա դրսևորման ուժը), հողի որակից (որքան ավելի չամրացված և թուլացած) անկայուն հողը, այնքան մեծ է դրսևորման ուժը): Իհարկե, կարևոր է նաև վերգետնյա շենքերի որակը: Երկրաշարժի ուժգնությունը երկրի մակերևույթի վրա որոշվում է՝ օգտագործելով Մերկալիի սանդղակը միավորներով: Միավորները նշվում են I-ից XII թվերով:

Ո՞վ է հորինել սեյսմոգրաֆը:

Երկրի մակերևույթի թրթռումները հայտնաբերելու ունակ առաջին հայտնի գործիքը հայտնագործվել է 132 թվականին չինացի աստղագետ Չժան Հենգի կողմից: Սարքը բաղկացած էր մոտ երկու մետր տրամագծով մեծ բրոնզե անոթից, որի արտաքին պատերին տեղադրված էին վիշապի 8 գլուխներ։ Վիշապների ծնոտները բացվեցին՝ յուրաքանչյուրի բերանում մի գնդակ։ Անոթի ներսում կար ձողերով ճոճանակ, որոնցից յուրաքանչյուրը ամրացված էր վիշապի գլխին։

Երբ ստորգետնյա ցնցման արդյունքում ճոճանակը սկսեց շարժվել, գլխին միացված ձողը բացեց վիշապի բերանը, գնդակը դուրս գլորվեց դրանից և ընկավ 8-ից մեկի բաց բերանը. դոդոշներ, որոնք նստած են նավի հիմքում: Սարքը շատ զգայուն է եղել՝ այն ցնցումներ է հայտնաբերել, որոնց էպիկենտրոնը գտնվել է 600 կիլոմետր հեռավորության վրա։

Վեզուվիուսի աստղադիտարանում սեյսմոգրաֆը, որը կարող էր գրանցել սեյսմիկ ալիքների անցումը, դրանց ամպլիտուդը, ուղղությունը և ցնցման ժամանակը, տեղադրվել է միայն 1856 թվականին:

1960 թվականին Համաշխարհային սեյսմոգրաֆիկ տեղեկատու ցանցի հիմնադրումից ի վեր, երկրագնդի գրեթե բոլոր անկյուններում ստեղծվել են ստանդարտ սարքերով հագեցած և միաժամանակ գործող կայաններ: