地声研究工作进展

一、引 言 有关地震的声学现象,尽管古今中外有许多记载,但真正科学资料的发表,恐怕还是本世纪三十年代后期的事[1].五十年代中期有人提出用地声法预报地震的设想[2],随后就开展了这方面的研究.首先肯定了天然地震前震序列的振幅-频度关系与实验室声发射的结果相似; 经过反复试验,我们认为将具有一定频响和灵敏度的水听器,置于底部接近基岩的水井内,是测量震前声发射的好方法之一.记录方法一种是笔记录,另一种是磁记录. 在唐山余震区,我们曾记录到高频声发射信号,尤其是在震前几十分钟内,记录到频率还有人提出地球内部可能有声道,致使声发射…     

中国古代已知听觉有频率下限──谈《老子》一书中所说“大音希声”

人耳所能感受的声音,有频率的下限和上限.频率高于20000Hz的“超声”和低于20Hz的“次声”,人类是听闻不到的.人们总以为超声和次声是近代才发现,但事实上,我们中国人在很早就知道有这种人耳所感受不到的声音的存在.公元前400年左右,我国战国时代初期出现的《老子》一书中有这样的话:“视之不见名曰微,听之不闻名曰希”,“大音希声,大象无形”.值得注意的就在“听之不闻名曰希”和“大音希声”这两句话. 古代“声”和“音”二字有别.“声”是泛指能让听觉器官感受到的物理现象,而“音”字则是指音调高低.和老子同时代的文子(据说是老子的弟…     

中国最大地震的地声研究

本文根据1668年郯城—莒县8(1/2)级地震126个县地声记录,分析震前地声、模拟声响、历时和走向,发现震中区西部存在一条北东向地声异常带。参考水文地质图和石油构造分布图,将地声异常带与地质结构之间的联系做了可能解释。     

我国古代在电磁学方面的成就

我国是世界上文明古国之一.几千年来,我们的祖先创造了光辉灿烂的古代文化,其中也包括电磁学上的一些发现和发明.值得注意的是,在世界文明古国中,只有我国古代和古希腊发现了磁石吸铁和摩擦起电的现象.我国古代在电磁学方面的成就,散见于古籍中,在这里我们摘录其中一些有关的重要内容,并略加说明. 春秋时代的《管子·地数》(公元前六百多年)中有“上有慈石者,其下有铜金”,是我国古代最早关于磁石(我国先秦古籍中称磁石为慈石)的记载. 战国时代的《韩非子·有度》(约公元前250年)中有“先王立司南以端朝夕”,是现今知道的最早关于司南(指南…     

北京一次小震级地震前异常声-重力波产生机理的研究

观测到北京一次小震级地震(ML=3.0)前的异常声-重力波,并同时记录到异常地表倾斜信号。二者相关系数比较高,在接近震中的地区相关系数达到最大值0.5,相关系数随着远离震中的距离增大而减小。经过研究表明,异常声-重力波的产生与震前的地表缓慢活动引发的山体缓慢晃动导致的气流风速波动变化有关。基于350 m高的气象铁塔观测的风速数据,对两层大气模型传播的声-重力波进行了数值计算,得到的相对山体非平稳气流引起的声-重力波与观测信号在特征周期、幅度和速度三个参数上近似。以地表倾斜为例的模型与观测数据的一致性表明该震前声-重力波与地震存在关联性。     

开普勒定律在天体应用

彗星在我国古代叫“妖星”、“■星”、“孛星”、“蓬星”、“发星”,而通常又叫“扫帚星”．它主要是由水、甲烷、氨、氰、氮、二氧化碳、尘埃、岩石等物质组成的一类天体．明亮彗星包含彗核、彗发、彗尾３部分． 一、哈雷彗星的记载 我国是世界上最早记录彗星的国家．从公元前２３００年到公元１９１０年,我国史书上关于卷星的记载亦有５４５次．１９７３年在湖南长沙马王堆三号汉墓出土的帛书中,就有我国二千三百多年前,记载了世界上最早绘出的２９幅彗星图像．我国《春秋》一书中记载了“鲁文公１４年（公无前６１３年）秋７月,有…     

北京一次小震级地震前异常声-重力波产生机理的研究

观测到北京一次小震级地震(ML=3.0)前的异常声-重力波,并同时记录到异常地表倾斜信号。二者相关系数比较高,在接近震中的地区相关系数达到最大值0.5,相关系数随着远离震中的距离增大而减小。经过研究表明,异常声-重力波的产生与震前的地表缓慢活动引发的山体缓慢晃动导致的气流风速波动变化有关。基于350 m高的气象铁塔观测的风速数据,对两层大气模型传播的声-重力波进行了数值计算,得到的相对山体非平稳气流引起的声-重力波与观测信号在特征周期、幅度和速度三个参数上近似。以地表倾斜为例的模型与观测数据的一致性表明该震前声-重力波与地震存在关联性。      

地震不速之客访问“无震”区

地震不速之客访问“无震”区全球地震台网在数十年时间内记录的全球地震的震中分布在数个地震带内．在海洋中，地震带较窄，陆上的地震带则较宽．至今在这些宽的陆上的地震活动带内，存在若干个数百公里宽的区域，明显地不发生地震．这样的无震区在许多国家都存在，例如意...     

大对撞中的大写人生

2019年6月11日下午,中国科学院、中国作协、中国科协召开“创新报国70年”报告文学项目审读定稿会。我和作家叶梅相邻而坐,会间我们谈论她悉心采写的报告文学《大对撞》,也谈到她采访过的专家,“方守贤院士在三个月前从上海参加质子治疗加速器的研讨会返京后突发肺炎,正在北医三院的重症病房住院”。听闻此讯,叶梅不禁“啊”了一声,沉默良久。在会上发言时,她动情地说:三年前接受《大对撞》写作任务时,曾打算采访谢家麟院士,但不久得知谢先生不幸逝世。     

中国古代在声学上的几项发现

中国古代在“声学”方面有许多杰出成就.1987年,河南舞阳县贾湖新石器遗址出土的制作于8000年前的骨笛,已具有和今天相似的音阶结构,能吹奏悠美的乐曲,从这不难看出中国古代声学知识的实际水平[1].本文介绍古籍中记载的中国古代在声学上的几项发现. 一、关于低频声的远距离传播 笔者在《中国古代已知听觉有频率下限》一文中[2],曾说明中国人在春秋时就已知有人耳所听闻不到的“次声”的存在.《老子》所说“听之不闻名日希”,“大音希声”,指的就是“次声”. 次声波的一个重要特性是它易于作远距离传播.在大气中,有的次声在传播数千公里之后,…     

从临界转变的角度理解地震预测技术

侦测重大地震前相关的地震活动度异常,以此作为地震预测基础理论的研究,在近十年内常被提出讨论.其中有两个典型的算法,包括美国加州Rundle教授的“震模信息学”算法和北京尹祥础教授的“加卸载响应比值”算法.前者旨在揭示地震活动度的高异常变异性;后者则藉助于日、月引力的响应,来研究地壳块体的受损程度.文章从“临界转变理论”出发,认为不管是高异常地震活动度变异,或是象征地壳材料已严重受损的高加卸载响应比值,都是地壳即将出现临界转变(亦即重大地震)的早期征兆.也就是说,原由两个独立研究群体提出的地震活动度算法,实为临界转变的前兆信号的一体两面,可以在临界转变理论下统一起来.     

中强震的前兆地声

本文报道了滦县五级震前卢龙台站和昌黎台站的震前地声记录。从地声源的强度出发,作者对地声传播的可能距离作了初步分析。分析表明,地声一般不是来自震源,而是来自观测站附近的地下。从而说明彼此相距较远的观测站,其接收信号序列是不相关的。但由于震源体与震级成正比的关系,对于较大地震,我们仍可能在较大范围内和较早的时候收到前兆信息。     

对图像信息学(PI)算法的一个回溯性预测检验:四川芦山7.0级地震

文章针对中强地震预测的图像信息学(PI)算法,对2013年4月20日芦山Ms7.0地震的预测效果进行了回溯性震例分析.结果表明,在芦山地震的震中附近存在“PI热点”.在与2008年汶川地震的PI算法预测进行比较后建议,在以后的“PI热点”计算中,也许还应把背景形变速率作为一个权重因素考虑在内.     

邮票上的物理学史⒅——电流及其磁效应

发现和实际应用磁性（磁针的指极性）的优先权绝对属于中国人．《管子》一书中已有磁石吸铁的记载．管仲生活在春秋时代,大约死于公元前６４５年．但因管子书中杂有他死后的事,它被认为是后人假托的书．即使这样,其成书年代也不会晚于战国后期,即公元前３世纪．同是战国时代的《韩非子·有度》中也提到“先王立司南以端朝夕”．什么是司南？东汉王充（公元１世纪初）在《论衡》中有详细记载：“司南之杓,投之于地,其柢指南．”表明其形状像一把汤匙,由天然磁石做成,有一个长柄,静止时长柄指向南方．它是最早的指南针．图１是我国１…     

震前地声的初步探索

1977年9月14日至9月27日,我们在唐山地区昌黎县进行现场观测地声的实验,收到了震时、震前,震后的可听声及超声信息.现介绍如下: 一、实验环境和现场观测装置 实验是在河北省唐山地区昌黎师范学校进行的.昌黎县处于唐山地区的东部,离卢龙、迁安等余震活动区约50公里,临近卢龙至滦县的活动断裂带,如图1所示.昌黎县地下的基岩是花岗岩,其品质因子Q高达1000左右.昌黎师范学校地下覆盖层很薄,约40米见基岩. 现场观测装置如图2,3所示. 实验场所是在昌黎师范学校的果园内,园内有两口相距约50米的机井.井深40米,水面到井口的距离约8米.一口井中安置…     

矿山地震、瓦斯突出、煤岩体破裂——煤矿安全中的科学问题

文章介绍了矿山地震和瓦斯突出等煤矿灾害及成因，并通过若干煤矿瓦斯突出和矿山地震的同震现象，论述了这些灾害在动力过程中的内在关系．这些震例表明，在高瓦斯煤矿，矿山地震与瓦斯突出存在密切的相关．认为较大矿震加上瓦斯的低值延时响应可能是瓦斯突出的预警信号．建立矿震（冲击地压）与瓦斯突出联合监测和预警系统，是维护矿山安全，减轻矿山灾害的重要途径．从矿震定位、震源机制、矿震成因、瓦斯突出条件分析了矿震与瓦斯突出相关的机理．为矿震和瓦斯的联合监测和灾害预警提供了科学依据．进一步介绍了瓦斯流体对矿震的触发作用，尤其超临界流体的特殊性质在矿震发生中的重要作用．     

科学,激活了张衡地动仪

张衡在公元132年发明的地动仪是人类历史的第一台地震仪器--验震器,失传于东汉末年(大约公元190-220年).为了展现这一伟大的科技成果,国内外自1875年以来提出过13种概念性的地动仪复原模型,都不能够验震工作.其中王振铎于1951年提出的展览模型最为流行,但是存在着原理性的错误和其他的失误,受到学术界的严肃批评和否定.为此,中国地震局和国家文物局组织专家从2002年开始了新的科学复原研究.新的研究工作取得了一系列新发现并纠正了过去的误解,证实史料对地动仪的记载并不是孤证,地动仪成功测震的是公元134年12月13日的陇西地震,地动仪的工作原理足悬垂摆,张衡的发明曾经在现代地震学起步阶段起过重要的思想启迪作用.新设计的模型已经于2008年定型,内部结构有5部分,形似汉代酒樽,蟾蜍为器足,不仅更加符合史料和汉代的历史特征,而且具有了良好的验震和抗干扰功能,陇西地震现象得到重现,百年多的复原研究第一次实现了从概念模型到科学仪器的历史性跨越.文章对有关问题进行了介绍.     

分子生物学的成就和量子生物学的发展

谁都知道生物学是一门古老的学科.可以说自有了人类以来,就有了对生物的探索.我国夏朝就有了关于动物习性的记载.而据河南安阳殷墟出土的蚕绢表明,在公元前1200年我国已驯养家蚕.公元前1000年左右成书的《诗经》上就记有植物约100种,动物约200种.《诗经》的名篇《氓》有诗句说:“氓之斥斥,抱布贸丝”就是指养蚕织布的.战国时代的《内经》中关于针灸、经络的有些论述一直使用到今天.随着生产力的发展,在几千年的漫长岁月中,对生物的探索逐渐发展为独立学科,从而形成了生态学、解剖学、生理学、细胞学、组织学、胚胎学、遗传学、微生物学、古…     

中国古代对潮汐的观察及近距作用的观念

近年来某些科学史文章在论述中国古代关于潮汐的观察成就时,以为古代人已有超距的引力观念,这多少误解了古代典籍中的有关记载和古人的思想.本文就此谈点看法,供读者参考. 一、对潮汐规律及成因的探讨 中国古代有关潮汐的记载极为丰富,早期的文献如《尚书》、《周易》、《诗经》和《山海经》中就有过描述1).古代人在观察、研究潮汐,探讨它与日、月运动的关系以及对它的成因寻求解释等方面都表现出极大兴趣. 潮汐简称潮,又称为海涛.古人所以把海水的定期涨落称为潮汐,是因为白昼有潮,夜晚也有潮.葛洪的《抱朴子·外佚文》说:“麋氏云:‘潮者,…     

中国物理学会主办刊物简介

中国物理学会现主办下列五种期刊,各刊物的编辑委员会由学会的理事会分别任命。 1.《物理学报》1933年创刊,登载有创造性的研究论文和简报。编辑部通讯处:北京603信箱。国内刊号:2-425,国外刊号:M52。 2.《物理》1972年创刊,主要登载深入浅出地介绍物理学的研究进展、动向和新知识的文章和报道,也交流物理学研究工作中的实验技术经验。分“知识和进展”、“实验技术”、“讲座”、“前沿”、“物理学史和物理学家”等栏目。编辑部通讯处:北京603信箱。国内刊号:2-805,国外刊号:M51。