年度热门 · 地动仪为什么会被从教科书中删除？ _小知识

图片：Public Domain

文章插图

文章插图
猪小宝，博士僧 | 一级注册布局工程师若是这个所谓的道理是对的，那就意味着：我在地上围着我本身放八个玻璃瓶子，这时辰在离我必然距离的处所发生了地动， duang 的一声，只有一个玻璃瓶子倒在地上碎了，剩下七个平安无事……
相信良多盆友都读过知乎上已经说烂了的《三体》，里面的叶文洁领受到了三体监听员发送回来的“不要回覆”之后，请问她是怎么知道这是从三体发过来的呢？
是因为她有八个朝分歧偏向的天线，只有一个收到了旌旗灯号，所以她知道是那个偏向的三体发来的？
并不是。叶文洁的判定依据是旌旗灯号时候，从她发送广播到领受到回信隔了大约八年，意味着电磁波单程传布用了不多于四年的时候，所以这个旌旗灯号来自离她四光年之内的处所。
若是有好几个恒星方才好都离太阳系四光年以内，那么叶文洁是底子无法知道到底是哪一个的。只是，离太阳系大约四光年远的这一个球面之内，刚好只存在比邻星这一个恒星系，所以她立即就知道了谜底。
想要经由过程测量波旌旗灯号来反推旌旗灯号来历，时候才是关头身分。
真正的地震仪的道理是下图这样的：

文章插图
左图是程度地震仪，若是是摆布偏向的震动，底座会跟着地面一路动，吊起来的小球因为惯性，会连结在原位。也就是说，小球和底座之间会发生摆布偏向的相对活动，所以小球底部的笔头会在底座上的的滚动卷纸上留下波形。卷纸的滚动速度恒定，所以波形的横轴是时候，纵轴是振幅。
同样的道理，右图是竖直地震仪，若是是上下偏向的震动，挂在弹簧上的小球会跟底座发生上下偏向的相对活动，同样会在纸卷上留下波形。
若是我们在统一个地址安装三台地震仪：两台程度的，一台竖直的。两台程度地震仪互相垂直着安装，一个监控 x 偏向，一个监控 y 偏向，竖直地震仪负责监控 z 偏向。
统一次地动会发生分歧性质的地动波，好比 P 波和 S 波的传布速度分歧。就比如说，雷雨天，统一次闪电既会发生闪电，又会发生雷声。而因为闪电的光速和雷声的声速显著分歧，所以我们会先看到闪电，必然时候后，才会听到雷声。
按照这个地址的数据，我们能知道记实的波形里这 P 波和 S 波两种波的达到时候。按照分歧波的速度和这个时候差，我们就能知道这个地址离震源的距离。

文章插图
好比这个地震仪的记实数据，在两分钟零十五秒摆布的时辰， P 波到了，然后在四分钟的时辰， S 波才到。两者达到时候差是一分四十五秒，也就是 105 秒。
P 波的速度大要是 5 千米每秒， S 波大要是 2 千米每秒，达到的时候差是 105 秒，所以旌旗灯号源离这里的距离是 350 千米。
很简单的验证， 350 千米， 5 千米每秒的 P 波用时 70 秒， 2 千米每秒的 S 波用时 175 秒，两者的时候差正好是 105 秒。
若是我们在分歧的地址都安装了这样的三个地震仪，那么我们就能有分歧地址的数据，我们也就知道了震源离各自地址的距离。
三个分歧地址的数据汇拢，以各个地址为圆心，以各自离震源的距离为半径，地图上画三个圆，三个圆交汇的处所就是震源。