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神奇的常数“1.48”发现记

已有 9312 次阅读 2011-5-30 04:38 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记

20097月,因为心情郁闷,就去了青岛旅游。第二天去崂山游玩,记得那天下着蒙蒙细雨,一个“特铁”的兄弟开着车做导游,玩了个尽兴。在回来的路上,因天气不好和劳累的原因,我坐在副驾驶座上开始“梦游周公”,睡了一会醒来开始胡思乱想。想着想着突然明白了困扰我多年的一个科学难题。我于1992-1994年在成都理工大学(原成都地质学院)做博士后的时候,运用重正化群理论导出了一个系统的临界失稳概率模型,但一直不明白此模型的物理意义,不知道该临界点对应岩石应力应变曲线上的哪个点,也一直未找到该模型的实际用途。

终于恍然大悟了,原来哪个点对应着岩石应力应变曲线的膨胀开始点,在膨胀点时,破裂由稳定破裂向非稳定破裂转化,微破裂开始向未来的主破裂面开始丛集,震群事件开始出现,在位移-时间曲线上表现为位移开始加速现象。我进一步想,震群事件或位移加速现象,通过目前的监测技术可以识别,该点容易确定。如果建立了峰值强度点(大震发生或锁固段断裂点)和膨胀点的力学联系,那么崩塌、滑坡乃至强震的预测不是很容易解决吗?

想到这里,立即中断了在青岛的旅游,回北京后开始了理论推导工作。由于有过去掌握的非线性科学理论基础,理论研究工作非常顺利。但理论公式导出来后,让我大吃一惊,发现峰值强度点和膨胀点的位移或应变之比,竟然是一个常数1.48,真是不可思议。

这样的结果正确吗?只能用已有的监测数据进行验证。我本人过去并不是搞地震研究的,研究崩塌与滑坡预测问题是我的强项,于是对从文献上能收集到的具有长期观测数据的滑坡和崩塌实例进行检验,令人不可思议的事儿又发生了,竟然所有的实例都证明常数“1.48”是客观存在的。在验证的基础上,我们发展了滑坡和崩塌的多锁固段脆性破裂理论。

受到这种成功的鼓舞,我想我们建立的理论能否可用于强震预测呢?不妨试一试。于是用从文献上收集到的强震监测数据检验我们的理论,令人不可思议的是,每检验一个都成功一个,每天都沉浸在科学发现的喜悦中。所有强震震例的验证结果说明,常数“1.48”是客观存在的,并可能是一个表征地质体破坏过程的普适常数。

现在想,幸好是一个常数,若不是常数,那么强震预测真的从科学上无法解决了。若不为常数,就需要知道孕震断层中锁固体的几何与力学参数,而确定这些参数是非常困难的。对强震孕育这样一个复杂的过程,竟然有常数的存在,真的是“天不灭曹”啊。写到这里,我想起了一句歌词“感谢天,感谢地,感谢阳光照耀着大地”。最重要的还是感谢上天给我的灵感,呵呵。

在强震回溯性预测检验过程中,海地地震、智利地震及玉树地震等相继发生了,真是时间不等人啊,于是决定加快研究进度。在理论研究的基础上,我们相继提出了强震四要素预测方法、孕震时空区域划分的四项基本原则,终于在2010年国庆节到来之前,完成了《中国未来强震预测》研究文集,作为一件礼物向伟大的祖国献礼。作为一个土生土长在中国的科学工作者,感觉无愧于党和国家的培养。

在研究中国与其边境地区历史强震的过程中,都证明了我们的强震预测理论与相关预测方法是正确的。在研究过程中,有大牌科学家的漠然、反对和攻击,有某些部门的不屑一顾,但更多的是著名科学家的理解和支持,我想科学真理的发现是任何人和任何势力都不能阻挡的。

在今后的科研进程中,我们会不断地发展和完善强震预测理论方法,力争做到85%的强震预测和100%的巨震预测成功率。总之要超过“天气预报”的成功率。

“世上无难事,只要肯登攀”,我想以此与大家共勉。

2011530凌晨于北京



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