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突破:来自太空的宇宙辐射激增与地震直接相关

webmaster 2023-6-19 17:394361 人围观 原作者: webmaster

简介 :“观天知地震”现在有了科学依据……
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科学家们已经确定了地震与地球表面测量的宇宙辐射强度变化之间的惊人相关性,这种相关性可以帮助预测地震。

地震造成的人员和经济损失是非常严重的。如果能在时间和地点上预测地震将可以大大减轻地震的灾难性后果。

为了证实这种预测的可能性,波兰科学院核物理研究所(IFJ PAN)于2016年在克拉科夫启动了CREDO项目。这个项目旨在破译宇宙辐射涨落与地震之间的潜在联系。

最初的宇宙辐射研究产生了令人惊讶的结果


统计分析得出了一个令人惊讶的结果:这两种现象确实是相关的,但方式是没有人预料到的。

宇宙射线极分布式天文台(CREDO)是一个国际性的虚拟宇宙射线天文台,所有人都可以使用。它聚合和处理来自众多大大小小的探测器的数据,包括智能手机CMOS传感器,通过一个简单的应用程序转换为宇宙射线探测器。

CREDO的一项基本职责是跟踪到达地球表面的二次宇宙辐射通量的全球变化。

这种辐射主要来自地球的平流层,特别是在Regener-Pfotzer最大值内。

在这里,初始宇宙辐射粒子与大气气体分子碰撞,产生次级粒子级串。

Piotr Homola博士(IFJ PAN和AstroCeNT CAMK PAN)是CREDO的协调员,也是《大气和日地物理学杂志》研究文章的第一作者,他解释说:
“乍一看,地震和宇宙辐射之间存在联系的想法似乎很奇怪,其主要形式主要来自太阳和深空。然而,它的物理基础是完全理性的。

他强调,地球磁场是我们星球液核涡流的结果,改变了初级宇宙辐射带电粒子的轨迹。

因此,任何与地球动力流扰动相关的重大地震都会改变磁场,从而影响初级宇宙辐射的路径。这些变化的后果在地面探测器记录的次级宇宙射线粒子数量的变化中很明显。

地震/宇宙辐射研究是如何进行的


为了确定这一假设,CREDO物理学家仔细研究了来自两个不同观测站的宇宙射线强度数据 —— “中子监测数据库”项目(半个世纪的数据)和Pierre Auger天文台(自2005年以来的数据)。这两组数据提供了一种数据平衡性,因为它们分别取自赤道的两侧,并在采样时采用了不同的探测技术。

科学家们将从“太阳影响数据分析中心”获得的数据,将太阳活动的变化纳入他们的分析中。关键的地震活动数据是从美国地质调查局计划获得的。

应用于收集数据的各种统计技术揭示了二次宇宙辐射强度的变化与里氏4级或以上的所有地震的集体震级之间的明显相关性。

值得注意的是,只有当宇宙射线数据相对于地震数据提前15天时,这种相关性才会变得明显。这一发现使人们对预测即将发生的地震的潜力持乐观态度。

非常强大和不可否认的结果


然而,预测地震具体位置的可行性仍不明确。宇宙射线强度和地震的相关性在特定位置的分析中无法辨别,但在考虑全球地震活动时会出现。这可能意味着宇宙射线强度的变化揭示了一种在更大范围内影响我们星球的现象。

霍莫拉博士说:“在科学界,当确证数据的统计置信水平达到五西格玛或标准差时,可以说是发现了一个发现。

Homola继续说道:“对于观察到的相关性,我们获得了超过六西格玛的机会,这意味着相关性是由于偶然性不到十亿分之一。因此,我们有很好的统计基础来声称我们已经发现了一个真正存在的现象。唯一的问题是,这真的是我们期待的吗?

在宇宙辐射和地震数据中发现的更多奥秘


但谜团并没有就此结束。随着观测到的全球自然现象和宇宙辐射相对于地震活动的15天提前量,另一个意想不到的方面出现了:相关性的大规模循环。

这种周期性的波动,每10-11年达到峰值,类似于太阳活动周期,与我们太阳的最大活动不一致,让科学家们感到困惑。

除了这个谜团之外,在宇宙射线和地震数据中观察到的其他常见周期。例如,地震活动的变化和次级宇宙辐射强度对应于地球的恒星日,大约是24小时减去236秒。

这是否意味着宇宙与地震的相关性受到太阳系以外的某种因素的影响,这些因素能够引发辐射和地震效应?但是,什么已知的物理现象可以解释这些明显的相关性呢?

暗物质是否参与其中?


鉴于缺乏传统解释,科学家们正在考虑不太正统的现象的潜在参与。其中一种可能性是地球穿过暗物质流,由太阳和太阳系中的其他大质量天体调制。

我们的地球拥有巨大的磁场,就像一个高度灵敏的粒子探测器,比任何人造探测器都要大得多。因此,它可能会对现有设备目前无法检测到的现象做出反应。

“无论观测周期的来源如何,在研究的这个阶段最重要的是,我们已经证明了在地球表面记录的宇宙辐射与其地震活动之间的联系 - 如果有什么我们可以确定的,那就是我们的观测指向全新的和令人兴奋的研究机会,“霍莫拉博士总结道。

从本质上讲,这一发现开辟了科学研究的新领域。随着科学家们努力解决这些有趣的难题,对理解我们宇宙的追求仍在继续,随之而来的是预测和准备地震等灾难性事件的潜力。

(本站节选自earth.com,作者Eric Ralls
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已有8条评论

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  • 即使统计学上有一定的相关性也并不意味着存在着机制上或物理学上的相关。
    最近几年或十几年一个类似的可能的统计学相关性是“地震与地球电离层扰动”的相关。但机制不清楚,且实际相关性其实不强。
    很难相信宇宙射线同地震相关并具有可用于地震预测的时差性。
    约三、四十年前的一个热门课题“宇宙射线同气候变化”持续了很长一段时间。各国科学家发表了总共有几百篇论文吧!最后也还是不了了之。这一论坛上也还提到过这一个例子呢:

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    庆承瑞:全球变暖与反变暖之争和病态科学 [76楼]
    http://www.cfluid.com/forum.php? ... page%3D1&page=6

    我猜测大致上是这么一回事:

    庆承瑞从事过高能粒子物理研究,好像在欧洲的一个研究宇宙射线(宇宙射线即是自然界的高能粒子)与气候变化关系的单位短期访问过。我们从目前的讨论中已看出太阳辐射变化对百、十年时间跨度的气候变化的影响是次要的(紫荆棘鸟:“太阳活动年只对气候的改变起一定的作用,而不是主因”)。这宇宙射线的贡献又比太阳辐射的贡献小了很多倍(甚至是好几个量级)。尤其重要的一点是这宇宙射线在到达地球环境的过程中一路上受到了“太阳风”磁场及其变化的影响。也就是说,在地球环境所观测到的宇宙射线的变化完全体现了太阳辐射(或即太阳风)的变化。多年前,有几个欧洲人根据宇宙射线同某些大气物理量的相关就提出这宇宙射线的变化能导致地球气候变化的理论。尽管圈内大气科学的专业人员多认为那是瞎扯,但这所谓的“病态科学”或“quasi-病态科学”的流行也并非仅仅在中国才有。这庆承瑞则在从事此糊涂研究的基础上又向前跨了一步:她又感到自己尽管本行是高能物理但只因为从事了“宇宙射线同气候变化”这一专题的研究,其实对全球变化的整个领域也十分了解,可对各种信息做出正确的判断。其结果,当然就是出乱子了。

    ++++++++++++++++++++++++

    上面提到:“多年前,有几个欧洲人根据宇宙射线同某些大气物理量的相关就提出这宇宙射线的变化能导致地球气候变化的理论。”记得那几个欧洲人提出“宇宙射线同气候变化”这一理论的最初原始论文也就是在《大气和日地物理学杂志》上发表的。


    2023-6-22 05:42 引用
    coolboy 发表于 2023-6-22 05:42
    即使统计学上有一定的相关性也并不意味着存在着机制上或物理学上的相关。
    最近几年或十几年一个类似的可 ...

    这篇文章说地磁运动对宇宙射线(包括太阳风中的射线)有扰动作用,所以地球内部有变动导致地磁变化可以影响宇宙射线的强度。定性地说这是有可能的,具体对错还是要定量分析才知道吧。

    当然,统计相关未必机制相关,但也没有排除机制相关,所以还是保持开放的态度,否则可能掉到固步自封的沟里去。
    2023-6-22 23:02 引用

    我感到“宇宙射线和气候变化”与“宇宙射线和地震”等的这类耸人听闻的研究的共同点就是它的误导性。我在上面的帖子中也提到:
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    宇宙射线在到达地球环境的过程中一路上受到了“太阳风”磁场及其变化的影响。也就是说,在地球环境所观测到的宇宙射线的变化完全体现了太阳辐射(或即太阳风)的变化。
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    地球与太阳的内部及外部周边环境都有磁场,“太阳风”包含磁场及高能粒子并与地球磁场及高层大气相互作用而产生各种现象及变化。宇宙射线同所有的这些现象及变化也还会发生相互作用并产生相互变化。这类问题的解答或研究不少都是空间物理的常规课题或热门课题。

    我认为的“耸人听闻”及“误导性”就是指提出或展示这类研究成果所体现出的(或包含的)因果性关系,比如说上面论文中的叙述:“值得注意的是,只有当宇宙射线数据相对于地震数据提前15天时,这种相关性才会变得明显。这一发现使人们对预测即将发生的地震的潜力持乐观态度。”这一描述就隐含了宇宙射线的变化是因,地震发生是果的误导性结论。

    在“宇宙射线和气候变化”相关的各类研究课题中,就有人认为可能的机制是当(来自宇宙深空的)宇宙射线发生变化时,宇宙射线到达地球大气层时会导致大气中 “气溶胶”浓度的变化,并进而引起的地球气候的变化。

    2023-6-24 02:59 引用
    也未必是“误导”或“耸人听闻”。我记得看过一篇文章讨论的是太阳黑子与地震之间的关系,其中的观点就是太阳风中的高能粒子可以深入到地幔,并对地幔有加热作用,而地幔被加热后流动性增强就导致地质活动趋于活跃。特别是太阳黑子周期与木星公转周期大致相同,因此太阳黑子活动可能主要是受到木星潮汐力的影响,因此木星的公转运动就间接地在地球上造成周期性现象。这个模型也是说地球和太阳内部的活动都会受到其它天体的影响,第一次看到可能会觉得有些耸动,但这也许就是真正的物理机制。类似的比如地球上的潮汐现象,古人认为海中有一种叫鲲的巨兽,它每天翻身导致潮汐出现。那个时候,如果有人说是月球的引力导致地球上出现潮汐现象,是不是也会被认为是“耸人听闻”呢?
    2023-6-25 07:55 引用

    采用“月地引力”所导致潮汐现象的物理解释相对于“巨兽鲲翻身”来解释潮汐现象确实是挺有意思的。这本质上说的是人们的知识积累与知识结构对事物的认知会有本质的区别。知道“月地引力”原委的人们就会认为提出“巨兽鲲翻身”理论的人们是“误导”、“耸人听闻”或是“瞎扯”。
    “古人认为海中有一种叫鲲的巨兽,...”。事实上,现代人中具有“月地引力”物理解释的知识结构的人也是极少数,有不少人也还是会认为“巨兽鲲翻身”的理论看起来、听起来还真是蛮有道理的呢!
    当“月地引力”遇上了“巨兽鲲翻身”的时候,出现“误导”、“耸人听闻”或是“瞎扯”的批评性态度是很难避免的。比如说,我在上面2楼的叙述就是“月地引力”遇上了“巨兽鲲翻身” 时所该有的态度的一个例子:
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    这庆承瑞则在从事此糊涂研究的基础上又向前跨了一步:她又感到自己尽管本行是高能物理但只因为从事了“宇宙射线同气候变化”这一专题的研究,其实对全球变化的整个领域也十分了解,可对各种信息做出正确的判断。其结果,当然就是出乱子了。
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    你这里提到的“太阳黑子与地震之间的关系,其中的观点就是太阳风中的高能粒子可以深入到地幔,..."这一理论对任何一个稍具有空间物理基础知识的人来说就完全是另一个“巨兽鲲翻身”类理论。一见到这一荒唐的理论,随之而来的则就是“等离子体”、“地球磁场的屏蔽作用”、“范艾伦辐射带”、“极光”、等等的一系列名词及概念会自然而然地在具有空间物理最基础知识的人们的脑海中冒出来。

    以前有一个叫“通流”的网友。他的知识积累和结构就相当地差和偏。但他偏偏是自我感觉极好,总希望着他人应该始终以请教、商榷的态度与他交流。对我的不少否定性回复则认为我有居高临下、高人一等、教训人的不良交流态度。为此,我还专门列举了一个例子解释了我的态度:
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    我一般不去纠缠别人以前的评论去反驳、出气什么的。在这里我这么做一次其实是想说明我在不少情况下以比较肯定的语气去否定别人的一些评论、观点也确实是因为自己已清楚知道事情的原委。举一个极端的例子,当年文革中有开大会批判爱因斯坦相对论的。其中有一位造反派领导在审阅批判稿时就说:你看你看,这么不小心,你连这8都写不好,都躺下来了,没有一点正气。假若你要是懂相对论的话,你就可以用比较肯定的口气说,那造反派领导连“无穷”的符号都不知,还批爱因斯坦的相对论呢,纯粹是在瞎扯。对那些真懂相对论的人们来说,他们是不会认为这一比较肯定的批评口气去否定他人是自以为高别人一等地在教训他人。
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    上面的例子中关于“你连这8都写不好,都躺下来了,没有一点正气”的描述就是另一个“巨兽鲲翻身”类的理论。

    2023-6-25 21:24 引用
    “通流”已经很长时间不来了,铁打的网站,流水的网友……
    2023-6-27 21:01 引用
    记得“通流”说过他有个女儿,他女儿现在该上大学或大学毕业了吧!
    2023-6-27 23:05 引用
    coolboy 发表于 2023-6-27 23:05
    记得“通流”说过他有个女儿,他女儿现在该上大学或大学毕业了吧!

    这个不清楚,没打听过他家里的事儿。
    2023-6-29 13:30 引用
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