對于一個對杠桿原理毫無了解的人(當然這樣的人肯定不多)來說,阿基米德要么是神,要么是個牛皮大王,因為他曾對自己的國王夸下海口:只要給我一個支點,我就能撬起地球!他說得沒錯,地球的確存在被撬起的可能,可惜的是時至今日還沒人真正做到,反而是另一件與地球相關的大事成為了熱點,那就是地震。在普通百姓眼里,地震是一種自然災難,但物理學家可不這么認為。在他們看來,大地震完全是可以人為制造的。乍聽上去,是不是跟當初阿基米德說能把地球撬起一樣不可思議呢?
在人類已經登上月球的今天,我們對賴以生存的地球內部的了解其實并不多。毫不夸張地說,關于地球的內部結構,真正能夠上得了教科書的,不過是一幅有著幾個層次的雞蛋切面圖。然而,正是這種有層次的構造,給了一些人充裕的想象空間,甚至危人聳聽地提出了“地震武器”這個新鮮概念。簡單解釋起來,大概就是這個意思:通過人為手段制造地震,從而給攻擊目標地造成毀滅性的打擊。
這是不是像天方夜譚?事實上,如果只需要用公式和理論來證明的話,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。假設地球是一顆隨時可能發生爆炸的炸彈,如果我們想主動引爆它,只需要找到一條導火線和一根火柴。這個導火線就是我們在教科書里看到的像雞蛋一般的地球——內部圈層構造及物質狀態,而接下來所要做的就是找一根“火柴”就可以了。那么,找什么來充當這根火柴才能把地球這個龐然大物點著呢?最核心的奧妙還得從地震波說起。
地震波是由地震震源發出、在地球內部傳播的波。最早記錄地震波的儀器是我國古代的張衡在公元132年發明的“候風地動儀”。人類利用地震波的一個重要方面是地震勘探,可以追溯到19世紀中葉。早在1845年,馬利特就曾用人工激發的地震波來測量地殼中彈性波的傳播速度。而在第一次世界大戰期間,交戰雙方都曾利用重炮后坐力產生的地震波來確定對方的炮位。這些可以說是地震勘探的萌芽。
地震波勘探具有其他地球物理勘探方法所無法達到的精度和分辨率,所以在石油和其他礦產資源的勘探中,用地震波進行勘探是最主要和最有效的方法之一。由于各種礦產資源在構造上都會具有某種特征,地震波在穿過這些構造時會產生反射和折射,通過分析地表上接收到的信號,就可以對地下巖層的結構、深度、形態等作出推斷,從而可以為以后的鉆探工作提供準確的定位。科學技術的發展,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,那么每個地層都會有相應的頻率。實際上這就像撥動琴弦一樣,撥動不同音調的弦,發出的聲音也不同。據說只要向地下發射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部會怎樣呢?毫無疑問,結果將異常可怕。因為地下的巖石都是剛性的物質,“琴弦”可能會斷掉,“琴”會振得很厲害,實際上,地上的房子也將跟著晃動起來。還用想嗎?地震已經到家門口了!
當然,人為制造大地震的方法遠不止一種“彈琴”的方式。比如地下核試驗,在很深的地下引爆核彈。不過,想引爆一個相當規模的地震需要的核彈能量是很大的。像汶川大地震,據說相當于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級以上),也需要近百噸。這很不劃算,代價太大,而且這類地震影響范圍小,不會造成大的破壞。
但也存在另外一個問題。人為制造一次本身破壞很小的地震,并不意味著可以躲過大災難。地震波不僅會向地表輻射,而且地震波會深入底層,直到遇到地球的液態外核上的包裹層,從而被反射到地球的另一端,從而進一步產生震動,如果當地又正好在板塊交接處的地震頻發地段的話,那么就能引起一連串連鎖反應,從而導致看似天災的“地震”。如果這一切發生在戰爭中,不用多想,一種過去從未有過的、威力巨大而又隱蔽的地震武器現身了。
所謂的地震武器,現在應該還沒有,但愿將來也不會有。希望它永遠都呆在物理學家的想象里,安分守己,不從理論走到現實!
編輯/梁宇清