1 42 第42课
2 记录地震
3 ? 钢笔要怎样才能在纸上记录下地震产生的震动?
4 , . 地震如同夜间的小偷,不打招呼就来了。
5 , , . 因此,有必要发明出永不休眠的仪器。
6 . 有些装置非常简单。
7 , , . 例如,其中一种是由长短粗细不同的杆子组成,它们像九柱戏的木柱一样直立着。
8 , . 当震动来临时,它就会摇晃这些杆子所立的坚硬桌子。
9 , . 如果震动轻微,只有那些更不稳定的杆子会倒下。
10 , . 如果震动剧烈,它们会全部倒下。
11 , , , 这样,杆子通过倒下,以及它们倒下的方向,
12 , 为熟睡的科学家记录了不足以将他惊醒的震动的强度,
13 . 以及它传来的方向。
14 . 但如果想要取得任何真正重大的进展,就需要比这精巧得多的仪器。
15 , 理想目标是设计出一种能够用笔在纸上记录的仪器,
16 . 当地震发生时,记录地面或桌子的移动。
17 , . 我写字时笔动纸不动。
18 , , . 毫无疑问,经过练习,我最终能学会笔不动而纸动来写字。
19 , 这听起来是个愚蠢的建议,
20 () . 但这正是早期一些用于记录地震波的仪器(地震仪)所采用的原理。
21 , , ? 但当桌子、笔架和纸都在移动时,如何才能清晰地书写呢?
22 . 解决这个问题的关键在于一个日常观察。
23 ? 为什么站在公共汽车或火车上的人,在突然启动时会倾向于摔倒?
24 , . 那是因为他的脚随之移动,但头部却保持静止。
25 . 一个简单的实验会帮助我们进一步理解。
26 . 在一根长绳的末端系上一个重物。
27 , . 将手高举在空中,握住绳子,使重物几乎接触地面。
28 . 现在,前后左右移动手,但不要上下移动。
29 . 你会发现重物只移动很小,甚至完全不动。
30 . 想象一支笔连接在重物上,笔尖落在地板上的一张纸上。
31 , , . 想象一场地震震动着地板、纸、你和你的手。
32 , . 在所有这些运动中,重物和笔会保持静止。
33 , . 但当纸在笔尖下左右移动时,它的运动就会以墨迹的形式记录在纸面上。
34 , . 第一批仪器就是根据这个原理制造的,但纸是缠绕在一个缓慢旋转的鼓上的。
35 , , 只要一切静止,笔就画出一条直线,
36 , . 但当鼓被摇晃时,笔所画的线就会左右扭动。
37 , , 然而,这样描述的装置,
38 , , , . 只记录波浪运动的水平分量,而实际上,波浪运动要复杂得多。
39 , 如果我们能真正看到一个粒子所描述的路径,
40 , 例如岩石中的一个沙粒,
41 ; , . 它会更像一只苍蝇在房间里嗡嗡飞舞;它会上下、前后和左右移动。
42 . 已经设计出仪器,并且可以这样放置,使得所有三个要素都能在不同的图表中记录下来。
43 700 , 当仪器位于距震中700多英里之外时,
44 . 图形记录显示三波在短时间内一个接一个地到达。
45 . 第一波记录了纵向振动的到达。
46 . 第二波标志着横向振动的到达,它们传播速度较慢,比第一波晚几分钟到达。
47 . 这两波已经穿过地球。
48 . 正是通过对它们的研究,人们才对地球内部有了如此多的了解。
49 , . 第三波,即主波,速度最慢,它通过地表岩石环绕地球传播。