主题：【原创】三峡工程、四川地震和科学 -- 老叶

五月十二号是不幸的一天，四川发生了特大地震，我们的兄弟姐妹需要我们的帮助。大家在为四川地震出钱出力出策，也有分析这次地震的起因，于是有人说三峡工程引起了这次地震。老叶也读了几年书，看过一点点力学、地质方面的科普读物，这里也做一回“砖家”，分析分析三峡工程和这次地震有没有关系。因为地震和力学还是有着非常重要的联系的。已故的力学家，王仁先生和刘恢先先生在地震地质力学方面做了很多工作，为新中国地震预报做出了杰出的贡献。

上个月刚去世的洛伦茨先生有个很著名的“蝴蝶效应”理论，大意是说，德克萨斯州州的一只蝴蝶，它的翅膀稍微动了动，几千公里外的巴西有了一场龙卷风。遵从这个理论，那些说三峡工程引发了四川地震的，我无话可说。因为我同样可以说，他们的一些唾沫星子引发了新奥尔良当年的飓风灾难。洛伦茨先生是著名的气象学家，如果他在九泉之下看到听到这个推论，不知道他是不是会很欣慰。

本着一些些科学性，那我也从力学说说。100多年前的圣维南老先生有个理论，就是说如果把物体的一小部分边界上的力，变换为分布不同但静力等效的力（主矢量相同，对于同一点的主矩也相同) ，那么近处的应力分布将有显著的改变，但是远处所受的影响可以不计。对于学过一些材料力学知识的同学，这应该不很陌生。举个例子，您用手按您家地板，如果您会一指禅，您会把地板戳个洞，但是离手很远的地方，比方说隔壁家，几乎没什么影响。

同样的道理，如果把地球当作这样的一个物体，三峡工程蓄水作为一些力，那么它对地球的影响，应该也是局部的，对远处的影响可以忽略不计。您或许有个疑问，这次的汶川对三峡工程来说，可不是局部了。那么到底什么是局部呢？我们是不是可以定义这个局部的范围就是力（这里是三峡工程）作用比较明显的范围。大家知道葛洲坝离三峡不远，就是40公里不到。三峡工程对葛洲坝的强度不会造成影响，否则为什么要在这么近造这么两个超级巨无坝。那么我们看看三峡离汶川有多远，400公里？总之比到葛洲坝远多多了。三峡工程对四川汶川地震的影响，我想是可以忽略不计的。

不知道您觉得我这个推论如何？如果谁要说他的手一戳地板，把隔着两个单元邻居家的地板都弄个洞了，他不是一个人在戳，是武侠小说里的隔山打牛，比李大师还牛。

很多学力学的同学举手了，说老叶说的是静力学，这个和动力学不一样的。地震发生的时候有地震波，有地震源，有裂缝，这个一指禅下去，只是一个坑而已。这位同学说的对，微观力学里有一种关于位错的理论，用它来描述地震可能是一个比较好的工具。位错指的是晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。从几何角度看，位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，其存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。上面的几行字维基百科上说的，我照抄了。位错要发生需要位错源，需要一个驱动力，需要合适的滑移面。类比到地质力学里，地球是这么一个材料，几个板块互相挤压，会产生某些地方的滑移，就是地震了。我想我们认可这也算一个“位错”，只不过这个“位错”有点大。那么位错动力学理论是不是可以说明三峡工程驱动了汶川地震。这位同学，您的疑问，地震预测研究所的研究员们给了一部分解释（参考新华社5月13号的消息）。同时，这次汶川地震是浅源地震，震源离地表很近，也就是说位错源离驱动力（三峡工程，如果要类比）很远，好几百公里呢。不知道三峡工程怎么能驱动那么远的震源。如果有谁硬要说，三峡工程驱动了震源，导致了巨大灾难，我无语。

有同学要说了，这些搞地震力学的，怎么就不能象那些搞微观力学的一样预测地震呢？材料学家们，力学家们对尺度相对较小的材料进行了从宏观测试到微观观察，仍然不能准确预测实际材料中位错何时何地能发生。对地球这么一个复杂的结构，谁能够给出一个在有效时间尺度上、地理位置尺度上发生地震的准确预测？谁说他能准确预测，老赖喇嘛要拜他为师了。

当然，有些同学哲学学习的特别好，说这个一切事物、现象都不能孤立地存在，都同周围其他事物、现象有某种联系或关系。世界上找不到一个和周围世界毫无联系、互不相干的事物或现象。离开同周围事物的联系，任何事物的存在和发展就都成为不可能和不可理解的。（以上引用自武大网站）所以三峡工程就是引发了这个汶川地震。同学，那一段话要引用全，它还说了，（以下同样引用自武大网站）联系是客观事物所固有的本性。凡是真实的联系都是客观事物本身所固有的联系，而不是外加给事物的主观臆想的联系。坚持普遍联系的观点，首先就是要从客观事物本身所固有的联系出发，反对用主观臆想的联系强加于客观事物，去代替客观事物本身的联系。唯物辩证法在肯定事物的普遍联系时，并不否认事物之间的相互区别，而恰恰是以承认事物的区别为前提的。如果否认区别，事物之间只是混沌一团，就说不清是什么东西和什么东西相联系，也就无所谓联系。

说了这么多，我想说的是，地震预测是很复杂的一门科学，在目前阶段，我们无法给出一个在合理时间尺度上、地理位置尺度上会发生地震的准确预测，让地质学家们为我们去努力。至于我们个人，做好自己份内工作，上西西河，捐献自己的一点心意。

附录：

王仁先生的简介：http://baike.baidu.com/view/196727.htm 刘恢先先生的简介：http://baike.baidu.com/view/159089.htm 洛伦茨和蝴蝶效应：http://web.mit.edu/newsoffice/2008/obit-lorenz-0416.html http://en.wikipedia.org/wiki/Lorenz_attractor

圣维南原理：参见材料力学或者更深度的力学著作

葛洲坝和三峡的关系：http://www.lxexpress.net/html/threegorges/20070801/77.html

位错的定义：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8D%E9%94%99

地震断层：http://news.sina.com.cn/c/2008-05-13/191315531181.shtml

新华社关于板块移动新闻：http://scitech.people.com.cn/GB/7234239.html

武大唯物辩证法引用：http://mz.pspm.whu.edu.cn/mks/Print.Asp?ID=803

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