Лабораторная модель прогнозирования землетрясений

30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению.

Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн.

Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% контактной площади исчезало за доли секунды, вызывая резкое высвобождение энергии. Оптические сигналы позволили впервые физически интерпретировать процесс, который ранее оставался лишь математической абстракцией.

В экспериментах были смоделированы 26 сценариев землетрясений, и результаты показали, что скорость разрыва и энергия разрушения полностью соответствуют классической механике. Модель успешно воспроизводила как медленные, так и стремительные сейсмические события, демонстрируя универсальность подхода.

Ученые также выяснили, что изменения контактной площади напрямую влияют на гидравлическую проницаемость, электропроводность и распространение сейсмических волн. Эти свойства могут стать новыми индикаторами начала землетрясений, открывая путь для разработки чувствительных систем мониторинга.

"Представьте будущее, в котором мы фиксируем едва заметные сдвиги в разломах еще до появления первых сейсмических волн", - говорит Барбот. По его мнению, постоянный мониторинг контактной площади разломов позволит создать более точные краткосрочные прогнозы и предупредить население задолго до разрушительных событий.

Следующим этапом исследований станет перенос экспериментов из лаборатории в реальные сейсмоопасные регионы. Это позволит проверить, как микроскопические изменения проявляются в природных условиях и интегрировать новые показатели в существующие сейсмологические наблюдения.

>> Вперед: Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Младенцы понимают смысл труда 04.10.2017 Известно, что маленькие дети прекрасно понимают причинно-следственные связи, причем детям тут не нужно большой статистики, достаточно всего лишь нескольких наглядных примеров. Уже в возрасте пятнадцати месяцев ребенок отлично понимает связь межу затраченными усилиями и результатом. Психологи из Массачусетского технологического института показывали пятнадцатимесячным детям, как они сами, то есть взрослые-экспериментаторы, пытаются выполнить различные действия: одни пытались снять игрушечную лягушку с какой-то коробки, другие занимались тем, что снимали с брелка цепочку для ключей. Кто-то из экспериментаторов выполнял задания быстро, а кто-то, наоборот, возился очень долго, демонстрируя, сколь много сил у него на это уходит. Затем детям давали музыкальную игрушку, которая издавала разные звуки, стоило только нажать ей на кнопку. Фокус был, однако, в том, что у игрушки было две кнопки: первая, которая не работала - на самом виду, и вторая, которая как раз и включала звуки и которая была очень хорошо спрятана. Детям заранее показывали, что игрушка может играть музыку, однако не показывали, что для этого нужно с ней сделать, после чего игрушку отдавали им в руки. В течение двух минут младенцы пытались добиться от нее каких-то звуков, а психологи наблюдали, как именно они будут поступать. Найти истинную кнопку, повторим, было почти невозможно, но она и не была целью - исследователей интересовало, как долго дети будут стараться сами решить проблему. Оказалось, что если ребенок перед тем видел взрослого, который тратил много усилий ради какой-то цели, то и сам младенец работал усерднее: прежде чем отбросить игрушку или попросить помощи у взрослых, такие дети нажимали на неправильную кнопку в два раза больше по сравнению с теми, кто видел взрослых, которые добивались своей цели легко. Любопытно, что усилия детей во многом зависели также от того, как с ними общался взрослый человек: если он смотрел ребенку в глаза, называл его по имени, вообще общался с ним, то ребенок предпринимал больше усилий в отношении игрушки. Если же взрослый напрямую не взаимодействовал с младенцем, то ребенок раньше прекращал попытки запустить музыку - однако сам эффект более усердного труда по чужому примеру никуда не исчезал, просто становился слабее.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025