В газетах, когда сообщается о землетрясении, часто указывается, что оно было во столько-то баллов.
Посмотрим, как надо понимать это выражение. Ученые, изучающие землетрясения, — сейсмологи, разделяют все землетрясения на десять степеней, или баллов, по их силе и тем разрушениям, которые они причиняют. Вот эти десять степеней:
- Удары и колебания почвы, незаметные для человека и отмечаемые только особыми чувствительными приборами — сейсмографами.
- Сотрясения, записанные сейсмографами и ощущаемые только немногими людьми, находящимися в полном покое.
- Землетрясения, ощущаемые большинством людей, которые находятся в полном покое.
- Колебания почвы, замечаемые людьми, которые находятся в движении или заняты какой-нибудь работой. Дребезжание оконных стекол.
- Землетрясения, замечаемые всеми. Колебания мебели и кроватей.
- Пробуждение всех спящих. Звон колокольчиков. Остановка часов с маятником. Шелест листьев. Испуг.
- Опрокидывание предметов. Звон больших колоколов. Ужас.
- Образование трещин в стенах, разрушение дымовых труб. Незначительные опустошения. Всеобщая паника и бегство.
- Разрушение отдельных частей зданий или целых построек.
- Всеобщее разрушение. Трещины земной коры. Обвалы и пр.
Известно также, что в некоторых больших городах имеются так называемые сейсмические станции, на которых узнают, что где-нибудь произошло землетрясение, раньше чем дойдет об этом телеграфное известие. На этих станциях имеются особые приборы, которые чувствуют малейшие колебания почвы и отмечают, откуда приходят эти колебания, где, следовательно, произошло землетрясение. Эти приборы носят название сейсмоскопов, сейсмографов и сейсмометров. Они по большей части имеют очень сложное устройство, и мы не будем подробно их описывать. Укажем только в общих чертах, на чем основано их устройство и что можно узнавать посредством их.
Самый простой прибор, указывающий, откуда приходят сейсмические волны, т. е, колебания земли, устраивался так.
В сосуде, в котором налита ртуть, сделано 8 отверстий. Все они находятся на одинаковой высоте и на одинаковом расстоянии друг от друга. Они обращены к странам света: четыре к главным и четыре к второстепенным. Ртуть налита так, что она доходит как раз до нижних краев отверстий. Прибор устанавливается на спокойном месте, чтобы никакое искусственное сотрясение не могло вывести его из равновесия.
Когда сейсмические волны от места, где произошло землетрясение, доходят до того места, где стоит этот прибор, он сотрясается. Тогда часть ртути выталкивается в противоположном направлении через одно из отверстий и падает в находящийся под ним сосуд. Судя по тому, в какое отверстие вылилась ртуть, можно заключить, с какой стороны идут волны землетрясения. А судя по тому, сколько вылилось ртути, можно заключить, как велико было сотрясение.
Очень интересно устраивался подобный же прибор в Китае. Представим себе медный сосуд в виде колокола. На наружной стороне его находится восемь драконовых голов, обращенных на 8 стран света — главных и второстепенных. В пасти каждого дракона находится металлический шарик, а напротив каждого дракона сидит лягушка с открытым ртом. Когда сейсмические волны доходят до прибора, тогда на противоположной стороне из пасти дракона вылетает шарик и падает в рот лягушки. Отсюда, как и по ртути, можно заключить, с какой стороны от данного места произошло землетрясение.
Современные сейсмографы устроены гораздо сложней и состоят из многих частей. Основная часть их — это горизонтальный маятник. Он представляет горизонтальный металлический стержень, одним концом крепко укрепленный в неподвижной стене. На другом конце его находится острие. Против острия помещается вращающийся барабан с закопченной поверхностью. Когда волны землетрясения доходят до прибора, маятник сотрясается, и острие его пишет кривую линию на закопченной поверхности барабана. По кривизне линии можно судить о силе землетрясения.
В усовершенствованных приборах острие заменяется маленьким зеркальцем, а вращающийся барабан помещается в коробке, в которой сделана узенькая щелочка против зеркальца. На барабан надета светочувствительная фотографическая бумага. Зеркальце отбрасывает от особой лампы «зайчик», который проходит сквозь узкую щелочку, и от его колебаний на фотографической бумаге отпечатывается кривая линия. Ее можно обнаружить после проявления бумаги.
Сейсмографы и сейсмометры устраиваются по-разному. Одни из них указывают, откуда приходят сейсмические волны, т. е. с какой стороны находится землетрясение. Другие указывают, как велики колебания почвы, т. е. насколько сильно землетрясение.
Третьи отмечают время, когда случилось землетрясение. Эти приборы соединяются с часовым механизмом. Когда до такого прибора дойдут сейсмические волны, часы от сотрясения останавливаются. Таким образом, по ним, даже и после, можно с полной точностью узнать, во сколько именно минут и секунд началось землетрясение.
Сейсмографы и сейсмометры отзываются на малейшие сотрясения почвы, такие ничтожные, каких человек ни за что не может подметить.
Между тем, из примеров многих землетрясений видно, что животные часто за несколько часов до начала землетрясения уже выражают признаки сильной тревоги. Так было перед верненским землетрясением. То же наблюдалось и перед недавним землетрясением в Крыму. За несколько часов перед первым сильным толчком животные здесь находились в возбужденном состоянии.
«Коровы мычали и просились из хлевов наружу. Собаки выли, лаяли на землю, жались к человеку. Кошки исчезли из дому и появились дня через три, отощавшие и голодные. Лошади настораживались, храпели, шарахались без видимой причины в сторону. В одном совхозе рабочие лошади за 4 часа до толчка перестали есть. Черепаха, жившая уже мною лет у одного крымчанина, тоже перестала есть задолго до начала землетрясения и тревожно бегала по комнатам.
Такое как будто беспричинное волнение испытывают и дикие животные. Птицы беспокойно кружатся в воздухе или сидят на месте со взъерошенными перьями и не прикасаются к пище. Кроты, полевые мыши и змеи покидают свои норы. А. Гумбольдт рассказывает, что перед разрушением Каракаса (главного города Венесуэлы в Южной Америке) «тупоумные крокодилы Ориноко, вообще безмолвные, как наши ящерицы, перед началом землетрясения поспешно покинули свои воды и с ревом устремились в девственный лес». Очевидно, животные чувствуют те легкие колебания почвы, которые предшествуют землетрясению и которых не замечаем мы. Люди не видят и не чувствуют, что творится там, в глубине земли, и как подготовляется там катастрофа, которая, быть может, погубит их. Землетрясение всегда является неожиданностью.
Впрочем, очевидно, есть возможность иногда заранее предсказывать землетрясения. Уже известное нам страшное землетрясение в Японии в 1923 году было предсказано выдающимся японским ученым Омори. Он хорошо изучил геологическое строение местности, где находятся Токио и Иокогама, а также изучил и все бывшие в этом районе землетрясения. И вот он пришел к выводу, что при следующем сильном землетрясении в этом районе эпицентр его будет находиться в самом Токио или около него. Он высказал также, что это должно случиться приблизительно через год. Действительно, землетрясение произошло там, где он указывал, но только не через год, а через год и четыре месяца. Но это предсказание пока было исключительным случаем.
В настоящее время в странах, которые подвержены частым землетрясениям, стали обращать серьезное внимание на способ построек. Опыт показал, что одни здания легко разрушаются при первых же сотрясениях почвы, другие, напротив, остаются целыми. И это не простая случайность. У нас в Крыму быстро разрушались дома, построенные из смешанного неоднородного материала, например, из кусков разного сорта известняка, и скрепленные плохим цементом. Очень интересны в Крыму некоторые крестьянские постройки, построенные еще в глубокую старину. Внутри их идет деревянная прокладка — «лешни». Кроме того, все здание спаяно особым раствором жидкой извести, кварцевого камня и некоторых других веществ. Эти постройки совершенно не пострадали от землетрясения. Наоборот, постройки позднейшего времени на глине или даже на грязи рассыпались впрах. В Японии в небольших городах и селениях дома строятся легкие, деревянные и по большей части одноэтажные. Но в больших городах, например, в Токио, воздвигались и многоэтажные здания, построенные из железа и кирпича. На них возлагались надежды, что они выдержат сотрясения почвы. Но недавнее землетрясение 1923 года обмануло эти ожидания. Эти высокие и, по-видимому, прочные здания были разрушены до основания. Напротив, во время сильного землетрясения в Сан-Франциско, в Калифорнии, в 1906 году устояли громадные многоэтажные «небоскребы», между тем как рядом разрушались более низкие дома, но хуже построенные.
Эти небоскребы были построены из самого прочного материала — железа и бетона; кроме того их стены были скреплены поперечными железными балками. Подобные здания представляют одно прочное целое. При сотрясениях почвы они раскачиваются, но не разрушаются.
Необходимо также сооружать здания на прочном, не сползающем и не разрыхленном грунте. В особенности же важно не устраивать больших поселений и городов на разрыхленном грунте, лежащем тонким слоем на твердом основании. Мы уже видели, что это именно погубило Мессину.
Конечно, человек еще не может преодолеть грозной силы землетрясений. Но все же он может до некоторой степени уменьшить причиняемое ими зло, если будет умело возводить свои постройки. Как и всегда в борьбе с враждебными ему силами природы, человек противопоставляет им свой изобретательный ум и мощь своих рук, все больше сжимая твердыню земли и охватывая ее своими сооружениями.