比較激光波幅知振動程度 成功預測意國6級地震
日本地震頻生，本月18日，大阪發生黎克特制6.1級地震，造成至少4死近400人傷，當時身處大阪的香港旅客，返港後猶有餘悸，不禁讓人想起2011年3月11日發生的悲劇：東日本大地震（福島及仙台一帶）引發巨大海嘯，造成3萬多人死亡或失蹤外，還導致福島核電廠損毀，引發核洩漏事故，舉世震驚。
雖然科學家對地震的認識與日俱增，倘若能找到更多、更快、更好的方法測量地震，將對地震預警起到極大幫助。最近有科學家提出一個創新建議：利用橫亘在海底、長達100萬公里的通訊電纜測量水底地震。
地震成因簡單睇
早前筆者簡介了大陸板塊理論：大小不一、恍如拼圖的陸地板塊，在地球表面四處「飄移」，形成不同地貌。有時候，不同板塊正好「狹路相逢」，聚在一起互相擠壓，起初還能彼此「容忍」。
不過，當情況惡化，板塊間再無法承受壓力，便會經由大幅度振動，把這些壓力釋放出來。
不幸地，生活在這些振動板塊之上的人類，便要經歷天翻地覆的地震了。
海底地震 觀測不足
正因地震對人類影響如此深遠，我們一早已不遺餘力進行研究，並在許多地方設置測量地震的儀器。
不過地球約七成表面被海水覆蓋，這些位於陸地上的儀器，未能準確探測在海底發生的地震。偏偏許多地震發生在海底之下，而海底地震通常引發破壞性極大的海嘯。
英國國家物理實驗室（Britain's National Physical Laboratory）的Giuseppe Marra等研究員，提出利用海底光纖電纜幫助測量地震，讓光纖除了能傳送訊息，還能接收來自海底的另類訊息。
激光猶如精細間尺
原理是向電纜中的光纖發射出激光光束，光束通過光纖到達另一端電纜，再沿着同一條電纜返回，形成環路。
在一來一回間，任何振動都會影響激光移動的距離，因此只要比較射進去的激光和反射回來的激光，便會知道電纜有否振動了。
激光也是一種光波，比方說假若反射回來的激光波峰（波紋的最高點）正好遇上射進去的激光波谷（波紋的最低點），那麼兩束激光聚在一起，便會互相抵消。電纜的移動可能使回來的激光波峰，遇上射進去的激光波峰，那麼它們就會「相得益彰」，變成波幅更大的光波了。
這種顯著的改變，讓我們能察覺電纜的移動。而且激光的波長很短，波峰密集，電纜很微小的動靜就產生這些明顯的效果了。
小 結
這種新方法已在意大利「小試牛刀」。在2016年，英國國家物理實驗室在倫敦的總部與數據中心之間，一條長約80公里的光纖電纜中，錄得的「噪音」使他們成功探測意大利一場6級地震，證明此路可通。筆者希望這項技術在未來能被廣泛應用，以更快更準地預測地震來臨。
作者簡介：張文彥 香港大學土木及結構工程學士。短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。
