預測未知之數:喧囂翻騰的地震預測科學(Predicting the Unpredictable: The Tumultuous Science of Earthquake Prediction)

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預測未知之數:喧囂翻騰的地震預測科學(Predicting the Unpredictable: The Tumultuous Science of Earthquake Prediction)
知識通訊評論第89期

作者:休絲 (Susan E. Hough)
出版社:普林斯頓大學出版社, 2009 年 272 頁
定價: 24.95 美元/ 16.95 英鎊

最近的海地大地震,提醒我們一個相當嚴酷且不堪的事實,那就是地震學家無法預測地震。休絲這本地震預測專書告訴我們,許多備受景仰的科學家與瘋子,都曾試著要預測地震,他們都失敗了。《預測未知之數》這本書提到有哪些預測地震的方法,經過試驗後遭到放棄的原因。本書沿著這個可能相當有用的學門,過去四十年來蜿蜒曲折的發展之路,探討地震學從暗處登上舞台中央,然後又黯然消退的過程。

地震不像天文盈虧預測那般週而復始,也不像來襲的颱風那樣大搖大擺。不過地震確實遵循物理定律,因此就原理來說,我們應當能夠預測地震來襲。科技進步站在我們這一邊:由地震儀組成的測距網路,能夠在地震發生後幾分鐘之內,製造出地震發生地點、強度、以及其運作構造的概貌;星羅棋布的全球定位衛星,量化了地球表面移動的程度;切分地表大陸的斷層線滑動,在過去一萬年的歷史中所造成的地震記錄,也都一覽無遺。

然而即使我們知道哪裡產生了標準的斷層滑動,也知道它滑動了多少,卻還是無法預測下一次地震發生的時間、地點與強度。我們只對一小部分的地震有興趣,也就是那些嚴重到足以對人類造成傷害的地震,但即使是最小的顫動,我們都無法預見。地震隨時都在發生,而我們最不知道的,是小地震為何會在無預警的情況下,變成大地震。

認為地震在發生前,會先產生預兆警訊,這是預測地震的中心思想。休絲指出,倘若地殼壓力是累積千百年而成的,那麼你可以想見地球斷層在到達爆發點之前,一定會送出某種訊號才是。她引領讀者遍覽我們曾經尋覓過的訊號大觀,舉凡拉力變化加速、地表瞬間隆起、氣體噴射而出、電磁異象、震波速率改變、小型地震與地下水位產生變化等等,並指出這每一項訊號是怎樣未能通過科學家所設下,藉以分辨是巧合還是有因果關係的關鍵測驗。

休絲在模糊難辨的檔案堆裡勤勉為學,為讀者剖析地震預測的著名時刻。歷史會感謝她在這些棄置已久的脈絡裡穿梭鑽研。她探討一九七五年中國海城大地震,看似成功的預測案例,當時大大鼓舞了美國的地震預測努力,但如今卻被認為只是前震與傳統信仰軼聞的巧合罷了。

聖安地列斯斷層

美國加州的棕櫚谷凸出部,是座落在聖安地列斯斷層大彎曲處,一塊凸起的地區,也是美國地震預測研究的跳板。曾有理論指出這裡將會發生巨大地震,但是數十年來對該地區進行土地調查,辛苦取得的校平資料裡所發現的統計誤差,已經證明這個理論行不通。

從一九八五年開始,在加州帕克菲德鎮進行的地震預測實驗,確定了有些地震根本沒有任何前兆的事實,不過它能夠這麼清楚地得出這樣的結論,也值得慶賀。最引人注目的是布萊迪與史潘斯 (Brady-Spence) 在一九八一年,預測秘魯將發生地震那一筆帳。那場地震始終沒有發生,預測後來也撤銷了,但是這項評估所造成的成串討論,卻提供了一些驚人,有時候則是令人啼笑皆非的解讀。

在地震預測的領域中,每一次嘗試都伴隨著一名失敗同行的姓名,要寫出這段歷史並非易事。不過休絲以其幽默與機智,踏過這條艱辛的寫作之路,而未損及她的眾家同行名聲。有些格外誇張的預測失敗案例,卻足堪為科學研究誠實的典範,而贏得讚賞與榮耀。比方說有些「加速力矩釋放」理論的支持者,在發現他們所提出前景看好的預測地震方法有瑕疵後,就很熱切地駁斥自己的想法,這便是一例。

無論你是地震學家、學生、還是議員,《預測未知之數》裡總有些東西能讓你受益。即使是瘋子,也能在休絲老練地探討為何我們無法預測地震的精妙摘要裡,得到一些助益。不過我們還是有希望,有朝一日能夠預測地震。

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