随便翻开一本中国古代历史书，你一定可以找到大量关于地震灾害的记载。

如果史书记载准确的话，早在东汉时期，中国科学家张衡就发明了一种检测地震的仪器，叫作地动仪。

张衡的地动仪应该无法预测地震。它的原理是通过检测地震发出的振动（我们现在知道这叫地震波），在震区灾情的汇报传到中央政府的案几之前，就以最快的速度提示地震发生的方向。

不过，张衡发明的地动仪已经失传了。我们现在看到的地动仪，都是科学家在20世纪时根据文字记载复原的模型。虽然复原的模型并不能检测地震，但是中外地震学家通常认为，中国人在很早的时候就开始认识地震了。

例如，在西周时期，关中地区发生地震。周幽王的大臣伯阳父解释说[注1]，

这种解释虽然不对，但至少没有像很多原始文明那样，把地震解释成“神灵震怒”。

古希腊哲学家亚里士多德也研究过地震，不过他的解释刚好相反。

可惜，不论是古中国人，还是古希腊、古罗马人，他们都没有继承前人的衣钵，继续研究地震的成因。

在后来的漫长时间里，人们研究地震的方法跟瞎猜差不多。比如，人们学会了使用火药，于是就怀疑地震是因为地底下发生了类似的化学爆炸；人们发现了闪电是天上的云在放电，于是怀疑地震是因为地底下也会放电；人们学会了观测星空，于是怀疑地震跟重大天文现象有关。

就这样，人们东猜猜，西想想，谁也没搞清楚地震到底是怎么回事。直到1755年，这一情况才发生了改变。

在那一年的11月1日，一场突如其来的大地震对葡萄牙帝国造成了重大打击。地震引发了火灾和海啸，将许多历史建筑夷为平地，仅仅在首都里斯本，就有大约3万人失去了生命。

当时的葡萄牙帝国正处于大航海时代的巅峰时刻，这场地震极大地打击了帝国的殖民野心。当时的葡萄牙帝国首相庞巴尔侯爵出人意料的冷静。他不但有条不紊地组织大家开展救援和修复，后来还请人设计了一组调查问卷，派发到全国各地，调查和记录地震造成的损失。

这些问卷至今还保存在葡萄牙的档案馆中，成为后人研究那场地震的最详细的一手资料。由于这个贡献，科学家认为庞巴尔侯爵是现代地震学的先驱。

于是，英国科学家约翰•米切尔通过分析1755年里斯本地震的资料和另外几起地震的资料后，提出了两个全新的观点：

根据当时的物理学认识，米切尔提出，地震的源头是通过“波动”的形式将地震传到四面八方的。

约翰•米切尔的发现开启了现代地震学的研究。可惜，他当时的发现并没有引起特别大的反响。又过了100多年，直到1880年时，日本东京帝国理工大学外聘教授的约翰•米尔恩，才在科学仪器的帮助下，记录了大量地震引发的“波动”的波形。

通过分析和比较这些“波形”，人们才渐渐认识到，地震波的构成非常复杂。加上地震学家发展出的断层错位理论，人们才搞清楚地震的真正来源。

现代地震学认为，地壳不是一块完整的岩体，而是会在许多地方存在不连续的界面，这叫作断层。当断层破裂时，它两侧的岩体就会发生相对运动，并释放出大量的能量。

一部分能量通过波的形式向四周传播，其中一种波是纵波，也叫作P波。

另一种波是横波，即所谓的S波。

当S波和P波传播到地表时，就会发生复杂的叠加，形成表面波。表面波能破坏建筑的地基，我们看到地震造成的各种破坏，主要就是由表面波造成的。

既然地震的破坏来自地震波，那么我们有什么办法能够尽快检测到地震波呢？科学家发现，地震时，P波的传播速度比S波快。所以，一场大地震发生以后，科学家可以快速分析仪器接收到的P波，在S波传到附近之前的几秒钟到几十秒钟的时间里，发出地震预警。通过这种方法，我们能够在一定程度上减少地震的破坏。

不过，地震预警系统并不是任何时候都能发挥作用，它也会存在一定盲区。

为了预防地震发生的灾害，社会各界需要跟科学家一起，共同科学地认识地震发生的原理，并从提高建筑抗震等级，地震预警和防震演习、地震知识普及等多个角度，共同预防和减少地震带来的危害。当然，我们先要正确地认识地震的原因，才能真正地做到这一点。

注1：《国语》：“陽伏而不能出，陰迫而不能丞，於是有地震。”

作者：Sheldon
对白、美指：牛猫
绘制：周源
排版：胡豆

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