Qui a inventé le sismographe?

Lorsque vous discutez de l'étude sur les tremblements de terre et des innovations construites autour de celle-ci, il y a plusieurs façons de l'examiner. Il y a le sismographe, utilisé pour détecter les tremblements de terre et enregistrer des informations à leur sujet, telles que la force et la durée. Il existe également un certain nombre d'instruments créés pour analyser et enregistrer d'autres détails du tremblement de terre comme l'intensité et la magnitude. Ce sont quelques-uns des outils qui façonnent notre façon d'étudier les tremblements de terre.

Définition d'un sismographe

Les ondes sismiques sont les vibrations des tremblements de terre qui voyagent à travers la terre. Ils sont enregistrés sur des instruments appelés sismographes, qui suivent une trace en zigzag qui montre l'amplitude variable des oscillations du sol sous l'instrument. La partie capteur d'un sismographe est appelée sismomètre, tandis que la capacité graphique a été ajoutée en tant qu'invention ultérieure.

Les sismographes sensibles, qui amplifient considérablement ces mouvements du sol, peuvent détecter de forts tremblements de terre provenant de sources n'importe où dans le monde. L'heure, l'emplacement et l'ampleur d'un tremblement de terre peuvent être déterminés à partir des données enregistrées par les stations sismographiques.

Pot de dragon de Chang Heng

Vers 132 EC, le scientifique chinois Chang Heng a inventé le premier sismoscope, un instrument qui pourrait enregistrer la survenue d'un tremblement de terre appelé pot de dragon. Le pot de dragon était un pot cylindrique avec huit têtes de dragon disposées autour de son bord, chacune tenant une boule dans sa bouche. Autour du pied du pot se trouvaient huit grenouilles, chacune directement sous une tête de dragon. Lorsqu'un tremblement de terre s'est produit, une balle est tombée de la bouche d'un dragon et a été attrapée par la bouche de la grenouille.

Sismomètres à eau et à mercure

Quelques siècles plus tard, des appareils utilisant le mouvement de l'eau et plus tard, le mercure ont été développés en Italie. Plus précisément, Luigi Palmieri a conçu un sismomètre à mercure en 1855. Le sismomètre de Palmieri avait des tubes en U disposés le long des points cardinaux et remplis de mercure. Lorsqu'un tremblement de terre frappait, le mercure se déplaçait et établissait un contact électrique qui arrêtait une horloge et faisait démarrer un tambour d'enregistrement sur lequel était enregistré le mouvement d'un flotteur à la surface du mercure. Ce fut le premier appareil qui enregistra l'heure du tremblement de terre et l'intensité et la durée des mouvements.

Sismographes modernes

John Milne était le sismologue et géologue anglais qui a inventé le premier sismographe moderne et promu la construction de stations sismologiques. En 1880, Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray et John Milne - tous des scientifiques britanniques travaillant au Japon - ont commencé à étudier les tremblements de terre. Ils ont fondé la Société sismologique du Japon qui a financé l'invention des sismographes. Milne a inventé le sismographe à pendule horizontal la même année.

Après la Seconde Guerre mondiale, le sismographe à pendule horizontal a été amélioré avec le sismographe Press-Ewing, développé aux États-Unis pour enregistrer les ondes à longue période. Ce sismographe utilise un pendule Milne, mais le pivot supportant le pendule est remplacé par un fil élastique pour éviter les frottements.

Autres innovations dans l'étude des tremblements de terre

Comprendre les échelles d'intensité et d'amplitude

L'intensité et l'ampleur sont d'autres domaines importants dans l'étude des tremblements de terre. La magnitude mesure l'énergie libérée à la source du tremblement de terre. Elle est déterminée à partir du logarithme de l'amplitude des ondes enregistrées sur un sismogramme à une certaine période. Pendant ce temps, l'intensité mesure la force des secousses produites par le tremblement de terre à un certain endroit. Ceci est déterminé par les effets sur les personnes, les structures humaines et l'environnement naturel. L'intensité n'a pas de base mathématique, l'intensité de la détermination est basée sur les effets observés.

Échelle de Rossi-Forel

Le mérite des premières échelles d'intensité modernes revient conjointement à Michele de Rossi, d'Italie, et à François Forel, de Suisse, qui ont tous deux publié de manière indépendante des échelles d'intensité similaires en 1874 et 1881, respectivement. Rossi et Forel ont ensuite collaboré et produit l'échelle Rossi-Forel en 1883, et elle est devenue la première échelle à être largement utilisée à l'échelle internationale.

L'échelle Rossi-Forel a utilisé 10 degrés d'intensité. En 1902, le volcanologue italien Giuseppe Mercalli a créé une échelle de 12 degrés.

Échelle d'intensité modifiée de Mercalli

Bien qu'il y ait eu de nombreuses échelles d'intensité créées pour mesurer les effets des tremblements de terre, celle actuellement utilisée par les États-Unis est l'échelle d'intensité de Mercalli modifiée (MM). Il a été développé en 1931 par les sismologues américains Harry Wood et Frank Neumann. Cette échelle est composée de 12 niveaux d'intensité croissants allant de tremblements imperceptibles à des destructions catastrophiques. Il n'a pas de base mathématique; il s'agit plutôt d'un classement arbitraire basé sur les effets observés.