對(duì)于一個(gè)對(duì)杠桿原理毫無(wú)了解的人(當(dāng)然這樣的人肯定不多)來(lái)說(shuō),阿基米德要么是神,要么是個(gè)牛皮大王,因?yàn)樗鴮?duì)自己的國(guó)王夸下??冢褐灰o我一個(gè)支點(diǎn),我就能撬起地球!他說(shuō)得沒(méi)錯(cuò),地球的確存在被撬起的可能,可惜的是時(shí)至今日還沒(méi)人真正做到,反而是另一件與地球相關(guān)的大事成為了熱點(diǎn),那就是地震。在普通百姓眼里,地震是一種自然災(zāi)難,但物理學(xué)家可不這么認(rèn)為。在他們看來(lái),大地震完全是可以人為制造的。乍聽(tīng)上去,是不是跟當(dāng)初阿基米德說(shuō)能把地球撬起一樣不可思議呢?
在人類已經(jīng)登上月球的今天,我們對(duì)賴以生存的地球內(nèi)部的了解其實(shí)并不多。毫不夸張地說(shuō),關(guān)于地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),真正能夠上得了教科書(shū)的,不過(guò)是一幅有著幾個(gè)層次的雞蛋切面圖。然而,正是這種有層次的構(gòu)造,給了一些人充裕的想象空間,甚至危人聳聽(tīng)地提出了“地震武器”這個(gè)新鮮概念。簡(jiǎn)單解釋起來(lái),大概就是這個(gè)意思:通過(guò)人為手段制造地震,從而給攻擊目標(biāo)地造成毀滅性的打擊。
這是不是像天方夜譚?事實(shí)上,如果只需要用公式和理論來(lái)證明的話,它是完全成立的。并且,單從原理上講,還不是件多么困難的事情。假設(shè)地球是一顆隨時(shí)可能發(fā)生爆炸的炸彈,如果我們想主動(dòng)引爆它,只需要找到一條導(dǎo)火線和一根火柴。這個(gè)導(dǎo)火線就是我們?cè)诮炭茣?shū)里看到的像雞蛋一般的地球——內(nèi)部圈層構(gòu)造及物質(zhì)狀態(tài),而接下來(lái)所要做的就是找一根“火柴”就可以了。那么,找什么來(lái)充當(dāng)這根火柴才能把地球這個(gè)龐然大物點(diǎn)著呢?最核心的奧妙還得從地震波說(shuō)起。
地震波是由地震震源發(fā)出、在地球內(nèi)部傳播的波。最早記錄地震波的儀器是我國(guó)古代的張衡在公元132年發(fā)明的“候風(fēng)地動(dòng)儀”。人類利用地震波的一個(gè)重要方面是地震勘探,可以追溯到19世紀(jì)中葉。早在1845年,馬利特就曾用人工激發(fā)的地震波來(lái)測(cè)量地殼中彈性波的傳播速度。而在第一次世界大戰(zhàn)期間,交戰(zhàn)雙方都曾利用重炮后坐力產(chǎn)生的地震波來(lái)確定對(duì)方的炮位。這些可以說(shuō)是地震勘探的萌芽。
地震波勘探具有其他地球物理勘探方法所無(wú)法達(dá)到的精度和分辨率,所以在石油和其他礦產(chǎn)資源的勘探中,用地震波進(jìn)行勘探是最主要和最有效的方法之一。由于各種礦產(chǎn)資源在構(gòu)造上都會(huì)具有某種特征,地震波在穿過(guò)這些構(gòu)造時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和折射,通過(guò)分析地表上接收到的信號(hào),就可以對(duì)地下巖層的結(jié)構(gòu)、深度、形態(tài)等作出推斷,從而可以為以后的鉆探工作提供準(zhǔn)確的定位??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得我們不用再像以前那樣需要到處打洞才能知道地底下究竟藏著些什么寶貝了。
正是地震波勘探的巨大成功,讓人不由地產(chǎn)生了額外的遐想。想象一下,如果把琴弦比作地球的地層的話,那么每個(gè)地層都會(huì)有相應(yīng)的頻率。實(shí)際上這就像撥動(dòng)琴弦一樣,撥動(dòng)不同音調(diào)的弦,發(fā)出的聲音也不同。據(jù)說(shuō)只要向地下發(fā)射30瓦左右的能量,我們就能獲取這樣的信息。但如果讓10億瓦甚至更大的能量鉆入地球內(nèi)部會(huì)怎樣呢?毫無(wú)疑問(wèn),結(jié)果將異??膳隆R?yàn)榈叵碌膸r石都是剛性的物質(zhì),“琴弦”可能會(huì)斷掉,“琴”會(huì)振得很厲害,實(shí)際上,地上的房子也將跟著晃動(dòng)起來(lái)。還用想嗎?地震已經(jīng)到家門(mén)口了!
當(dāng)然,人為制造大地震的方法遠(yuǎn)不止一種“彈琴”的方式。比如地下核試驗(yàn),在很深的地下引爆核彈。不過(guò),想引爆一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的地震需要的核彈能量是很大的。像汶川大地震,據(jù)說(shuō)相當(dāng)于400多顆廣島原子彈的能量,這等于10億噸TNT炸藥的能量。就算我們僅僅想引起我們能感知到最小的地震(里氏3級(jí)以上),也需要近百噸。這很不劃算,代價(jià)太大,而且這類地震影響范圍小,不會(huì)造成大的破壞。
但也存在另外一個(gè)問(wèn)題。人為制造一次本身破壞很小的地震,并不意味著可以躲過(guò)大災(zāi)難。地震波不僅會(huì)向地表輻射,而且地震波會(huì)深入底層,直到遇到地球的液態(tài)外核上的包裹層,從而被反射到地球的另一端,從而進(jìn)一步產(chǎn)生震動(dòng),如果當(dāng)?shù)赜终迷诎鍓K交接處的地震頻發(fā)地段的話,那么就能引起一連串連鎖反應(yīng),從而導(dǎo)致看似天災(zāi)的“地震”。如果這一切發(fā)生在戰(zhàn)爭(zhēng)中,不用多想,一種過(guò)去從未有過(guò)的、威力巨大而又隱蔽的地震武器現(xiàn)身了。
所謂的地震武器,現(xiàn)在應(yīng)該還沒(méi)有,但愿將來(lái)也不會(huì)有。希望它永遠(yuǎn)都呆在物理學(xué)家的想象里,安分守己,不從理論走到現(xiàn)實(shí)!
編輯/梁宇清