Между тем при землетрясении разрушительной бывает именно горизонтальная компонента удара. Она измеряется ускорением, то есть сантиметрами на секунду в квадрате. Этим показателем пользуются для оценки сейсмостойкости строений. Мы не будем вдаваться в эти малозанимательные сухие подробности, но скажем все же, что именно ускорение толчка в данном месте определяет интенсивность землетрясения. Например, землетрясение с интенсивностью V соответствует ускорению, равному 0,015 ускорения силы тяжести (то есть 0,015 g); с интенсивностью X — 0,7 g, а с интенсивностью XII — 3 g.
Остается выяснить, к каким практическим выводам могут прийти архитекторы после таких вычислений? В первую очередь потребовалось конечно, создать приборы для измерения ускорений. Конструкторы использовали небольшие сейсмографы с очень малым периодом (0,1 секунды). Затем они преобразовали эти приборы в акселографы, которые дают на ленте фотографической бумаги графическое изображение ускорений. Акселографы были установлены на различных этажах жилых зданий.
Посредством приборов установили, что ускорение гораздо сильнее на верхних этажах, чем внизу (хотя в этом не сомневались и раньше), причем в среднем оно составляло 0,05–0,25 ускорения силы тяжести.
Отсюда вывели правило, согласно которому горизонтальное сопротивление, которое следует придать строению, должно равняться 0,1 его веса. Подтвердилось, что железобетон, позволяющий строить исключительно прочные здания, следует признать лучшим строительным материалом. И действительно, построенные из железобетона дома выдерживали толчки с интенсивностью VIII и даже IX. Это, впрочем, не означает, что можно возводить небоскребы в районе сильных сейсмических возмущений. Такое строительство было бы неоправданным прежде всего потому, что еще не умеют рассчитать все последствия толчка интенсивностью более X. Кроме того, сильная сейсмическая активность свойственна районам, сложенным нестойкими породами, где, за исключением зданий с очень глубоко заложенным фундаментом, сооружения не могут безнаказанно выдержать большого сотрясения.
Но как же поступать, если нельзя строить из железобетона? В этом случае самым безопасным материалом будет дерево. Надо только возводить прочные стены и потолок и уменьшить размеры дверей и окон. Необходимо также изолировать дымоходы от крыш, с тем чтобы они при сотрясениях раскачивались, не задевая кровлю, наподобие астатического маятника.
При соблюдении этих строительных правил здание можно считать сейсмостойким, но не несгораемым. Впрочем, нам уже известно, что несгораемых сооружений нет.
Страховка от землетрясенийСудя по последним страницам, наша книга как будто меняет направление. Вместо того чтобы ограничиться сферой чистой наук», гордо пренебрегающей житейскими заботами, мы вдруг занялись такими вопросами, как строительство, каменная кладка и качество строительных материалов.
«Как мы отвлеклись от теоретической геофизик» и как печально, что белоснежное одеяние науки пачкается от соприкосновения с известкой», — может быть, вздохнет кто-нибудь из читателей. Пусть не обижаются на нас защитники «башни из слоновой кости», если мы решительно заявляем, что именно сейсмология — характерный прототип современной науки. Весьма желательно, чтобы наука неустанно преследовала неуловимую истину, но во сто крат увеличатся ее заслуги, если она снизойдет со своей высоты, задумается над жизнью человека и смиренно займется улучшением его участи!
И ученые это понимают: геологи, математики и физики, исследовавшие недра земного шара, стали одновременно консультантами, дающими советы инженерам, строителям и архитекторам. Такая их роль может показаться второстепенной тем, кто проживает в привилегированных несейсмических странах. Но как неизмеримо возрастает значение этой деятельности в глазах японцев, чилийцев или жителей некоторых средиземноморских стран. Будьте уверены, что ученые не теряют их уважения, когда рассуждают о сейсмостойких сооружениях, определяют границы опасных зон или пытаются предугадать землетрясения.
Предугадать землетрясения! Ниже мы покажем, как обстоит дело с этой задачей, но вы, вероятно, уже догадались, что она еще далеко не разрешена. Если теория сейсмостойкости сооружений в основном разработана, то на практике она далеко не обеспечена. Это достижение будет реализовано только тогда, когда население сейсмических районов получит возможность жить в домах, построенных в стиле XXI века, которым не страшны ни землетрясения, ни пожары. Невежество и бедность — вот что до сих пор не позволяло уберечься от опасности землетрясения. Почему до сих пор не страхуются от землетрясений? Ведь страхуются же от штормов, и. страховые компании готовы в этих случаях трезво оценивать риск. К сожалению, иное отношение проявляется к землетрясениям. Условия страхования и сумму страховой премии можно уточнить лишь тогда, когда статистические данные позволяют дать точную количественную оценку вероятности ущерба. Что касается страхования жизни, то всем известно, какими точными стали статистические данные по этому вопросу, достоверность которых проверена в течение трех столетий на миллионах случаев. Но статистика землетрясений ведется менее 200 лет и учитывает множество слабых толчков. Когда нужно застраховаться от разрушительных землетрясений, все подсчеты оказываются несостоятельными.
Вот почему в 1906 году страховые компании, которые согласились оплатить ущерб, нанесенный землетрясением в Сан-Франциско, сели на мель. То же самое произошло в 1925 году, когда им пришлось выплатить 666 265 долларов после катастрофы в Санта-Барбаре. Вот почему в наши дни такой риск обычно не находит отражения в полисах, а только в особых договорах. Не трудно догадаться, что и пожары, как следствие землетрясения, тоже не учитываются в обычных полисах страхования от огня.
Если бы можно было предсказывать землетрясенияДля ученых землетрясения — это интересное и даже захватывающее геологическое явление. Подземные толчки подают геофизикам сигнал из недр земного шара и позволяют определить его внутреннее строение. В тиши своих кабинетов одни сейсмологи расшифровывают бесконечные ленты сейсмограмм, в то время как другие посредством обоснованных гипотез пытаются объяснить нам строение Земли на глубине 1000 или 5000 километров.
Но мы не должны забывать, что для сотен миллионов людей землетрясение — это постоянная угроза, которая висит над головой всю жизнь. В любой час их подстерегают разрушения или смерть. В декабре 1960 года Лаклавер, генеральный секретарь Международного союза по геодезии и геофизике, сообщил, что землетрясения истребляют в среднем до 15 тысяч человек в год и что с 1948 по 1957 год, то есть за 10 лет, от катастрофических стихийных бедствий (землетрясений, извержений, циклонов, наводнений) погибло более 1 миллиона человек. Одновременно Синна Ломниц, директор Чилийского сейсмологического института заявил, что после 1906 года Чили, Марокко и Иран не знавали таких смертоносных катастроф, как те, которые произошли в 1960 году.
Легко понять, что в этих странах сейсмологию не считают чистой наукой и что простые смертные, несчастные лесорубы и крестьяне, с упованием ждут наступления того дня, когда сейсмологи смогут предугадывать землетрясения.
«Не произойдет ли в этом году разрушительное землетрясение в Японии? Когда разлом Сан-Андреас породит следующее чудовищное землетрясение? Будет ли моя дочь в безопасности, если поедет этим летом в Сан-Франциско? Не угрожают ли Нью-Йорку или Чикаго такое же землетрясение, которое разрушило Чарлстон в 1886 году или долину Миссисипи в 1811 году?» Вот те вопросы, с которыми, по словам Массельуэйна, ежедневно обращаются к сейсмологам. Бедные сейсмологи! Их разъяснения неизбежно вызывают насмешки: «Вы начинаете говорить о землетрясениях только после того, как они разразятся! Наступит ли время, когда вы сможете их предсказывать!»
Прогнозы землетрясений! Никто не сомневается в их огромном значении. Ведь это позволит не только ежегодно спасать от гибели 15 тысяч человек, но и предотвращать огромный материальный ущерб. Сколько миллиардов можно будет сэкономить! Но не только пытливые умы издавна искали способы прогноза землетрясений. Этим соблазнялись и шарлатаны, которые не прочь поживиться на доверчивости простаков, пожиная богатые плоды на невежестве.
Ведь задолго до того, как ученые поставили перед собой эту задачу, астрологи и другие проходимцы уже заявили, что «решили» ее, и неплохо на этом зарабатывали. Но зачем писать в прошедшем времени? Даже в 1960–1961 годах, отмеченных такими блестящими победами науки, астрологи размножались и процветали, предвещая с одинаковой невозмутимостью землетрясения, войны и заключение браков между представителями царствующих династий. Рихтер рассказывает, что некий итальянец, по имени Граффиакане[68], специализировался на предсказаниях землетрясений во времена фашизма. Этот невежественный сапожник добился своеобразной известности, посылая в газеты свои гороскопы. Пресса разоблачила Граффиакане, когда он занялся прогнозами землетрясений, которые не оправдались. Крупный сейсмолог Агаменнон публично обвинил астролога в шарлатанстве, но это только усилило его популярность. Она достигла апогея, когда, чтобы блеснуть своей астрологической эрудицией, Граффиакане «открыл» новую планету, которую назвал «Дуче» в честь Муссолини.
