「折斷竹筷」就像發生地震？ 斷裂聲符合三大定律

▲▼清大物理系教授洪在明及研究團隊發現折斷一隻竹筷或義大利麵發出的聲音，竟符合地震定律。（圖／清大提供，下同）

記者蕭玗欣／台北報導

「沒想到我們每天吃便當用的簡便竹筷竟然與複雜的地震一樣，符合地震三大定律」，清大物理系教授洪在明近來發現一項有趣的研究，折斷一支竹筷子或是一把義大利麵所發出的聲音，竟完全符合地震三大定律：古騰堡-芮克特定律 、大森定律和巴特定律，有可能成為預測地震的新線索。

地震發生的時機和地震釋出的能量大小至今仍難以預測，原因是除了板塊推擠的狀況外，科學家實在無法同時掌握包括地層結構在內的眾多複雜因素。不過，藉由分析主震和餘震的震度與發生頻率，科學家已經歸納出地震學最主要的三條經驗定律。

而洪在明和他的研究團隊發現，折斷一支竹筷子或是一把義大利麵所發出的聲音，竟然符合這三條定律，或許能作為往後地震研究的一項參考。該發現也在1月刊登於知名學術期刊《物理評論通訊 Physical Review Letters》。

洪在明表示，就目前所知無感地震經常發生，而大地震較為少見。古騰堡-芮克特定律是說明地震規模與其發生頻率成反向關係，符合統計學中的冪次法則，折竹筷所發出的聲音同樣也滿足這麼特別卻簡單的關係。大森定律則描述距離主震發生的時間愈長，餘震發生的頻率愈低，折斷的竹筷也有同樣的現象。最後，巴特定律指出主震與最大餘震的震級比，大致和主震震級無關，在折斷竹筷的聲音表現上也有這個特性。

儘管有這三項經驗定律，但人類仍無法準確預測餘震發生的地點、時間與強度，因為有太多變數會影響到預測的準確率，科學家寄望藉由理解這三個定律背後的機制，或許可以幫助改善在預測上遇到的困境。

然而，複雜的地震竟然以簡單不過的折竹筷動作就能模擬，是過往未曾有過的發現。為了嘗試其他材質是否也能達到同樣的效果，洪在明的研究團隊找來一把義大利麵折斷，發現所發出的聲音也符合三項定律。

洪在明表示，以橫斷面來看，一把義大利麵的構造，與竹筷子的維管束構造頗為相似，因此在實驗中獲得相同的結果或許不是那麼令人訝異，但是重要的是義大利麵證明了這個發現，並不僅限於竹筷，條狀或層狀（例如地層）的結構都有機會適用，有可能成為探索地震奧秘的新線索。