На главную

УДК 534:550.34.06.013.3

Аннотация
Александр Scinquisitor Панчин. НАУЧНЫЕ АНЕКДОТЫ

Ядерные взрывы спасают от землетрясений?

Представлялка © Жугдэрдэмидийн Гуррагча

Предлагаю вниманию читателей следующую картинку, опубликованную в журнале Успехи физических наук в статье О некоторых корреляциях в сейсмодинамике и двух компонентах сейсмической активности Земли. В статье показано, что во время проведения полномасштабных программ подземных ядерных испытаний в США и СССР землетрясений с магнитудой 8.3 балла не наблюдалось.

(а) Ежегодная совокупная энергия подземных ядерных взрывов СССР и США, выраженная в соответствии с законом Гутенберга - Рихтера в период с 1957 по 1992 гг., (б) Сильнейшие землетрясения с магнитудой m > 8,3 с 1900 по 2008 гг.
Рис. 1. (а) Ежегодная совокупная энергия подземных ядерных взрывов СССР и США, выраженная в соответствии с законом Гутенберга - Рихтера в период с 1957 по 1992 гг.,
(б) Сильнейшие землетрясения с магнитудой m > 8,3 с 1900 по 2008 гг.

Хотя сами авторы не особо акцентируют внимание на этом интересном наблюдении, сайт газеты Дубна: Наука Содружество Прогресс наполовину в шутку, наполовину всерьез представил это так:

Приведенный рисунок – это уникальный пример того, как наука, даже используемая не по назначению, во зло, может приносить огромную пользу и сохранять человеческие жизни, предотвращая глобальные природные катаклизмы.

Давайте разберемся насколько подобный вывод оправдан на основании имеющихся данных?

Данные, по которым построена картинка, взята из общедоступных баз данных о подземных ядерных взрывах и крупнейших землетрясениях.

Если вы хотите попробовать разгадать задачку самостоятельно, то самое время прервать чтение этой статьи, подумать о том, какие гипотезы приходят в голову, а потом вернуться и поделиться своими ответами.

Версия о том, что ядерные взрывы предотвращают землетрясения, мне не показалась правдоподобной. Каким может быть механизм такого воздействия, особенно в масштабах всей планеты? Непонятно! Сами авторы ничего не предлагают, а анализ имеющейся литературы не дает убедительного ответа.

Моя первая догадка имела конспирологический характер: а что если в период ядерных испытаний информация о сейсмической активности скрывалась или преуменьшалась? Может быть, кто-то не хотел, чтобы было легко вычислить место ядерных испытаний, которые могли сказаться на сейсмографах. Может быть, ученые, знавшие о том, что возможно проведение ядерных испытаний, были вынуждены более жестко фильтровать данные сейсмографов. Может быть, было опасение, что кто-то обнаружит обратную корреляцию и обвинит в землетрясениях ядерные испытания, что плохо скажется на политической карьере тех, кто эти испытания одобрил? Но сам факт некоторой странной аномалии в данных не доказывает наличие заговора – это проблема многих подобных теорий, авторы которых слишком ленивы, чтобы углубиться в вопрос и предложить альтернативную гипотезу. В конце концов, скрыть крупные землетрясения и одурачить научное сообщество – задача не из легких.

Моя вторая догадка относит нас к моему любимому анекдоту об ошибках мышления. К Карапету пришло 6 человек гостей. Когда он заглянул под стол, он насчитал одиннадцать ног. Как такое могло получиться? Пока вы думаете об этом вопросе, я расскажу о наиболее частных вариантах ответов, которые приходят в голову тем, кому я даю эту задачку.

✓ Кто-то из гостей подогнул ногу.

✓ Кто-то был инвалидом.

Мало кто сходу называет самое простое объяснение – Карапет ошибся. Действительно ли данные, выложенные на указанных сайтах, позволяют построить приведенную картинку? Я проверил. В случае с землетрясениями все сошлось. В случае с ядерными испытаниями - не совсем, но это не противоречило заявленной корреляции.

Моя третья догадка была связана со следующим наблюдением: почему порог силы землетрясений был выбран именно на уровне 8,3 балла по магнитуде? Почему не 8,4, не 8,5 или не 8? Произвольный выбор порога дает определенную свободу экспериментатору подогнать данные под некоторый результат. Если взять землетрясения с магнитудой хотя бы 8 баллов, картинка получается куда менее впечатляющая, без очевидных для невооруженного взгляда провала в период активных ядерных испытаний.

Число землетрясений с магнитудой более 8
Рис. 2. Число землетрясений с магнитудой > 8.

Далее, возник вопрос – почему выбран определенный период ядерных испытаний и лишь определенный набор стран, когда данные имеются по большему числу стран и по большему периоду времени? Ниже представлена картинка, которую получил я, когда взял данные по всем странам.

Мощность подземных ядерных взрывов
Рис. 3. Мощность подземных ядерных взрывов.

Если взять временной интервал в 15 лет, то мы заметим, что меньше всего землетрясений было в период с 1978 по 1992 гг. Наибольшая мощность подземных ядерных взрывов была в период с 1966 по 1980 гг. Но это лишь некоторый наглядный намек на то, что не все идеально с обсуждаемой корреляцией.

Если аккуратно посчитать коэффициент корреляции между изучаемыми параметрами, то он получается равным -0,1926, то есть, действительно, отрицательным по значению, хоть и достаточно маленьким по модулю. С другой стороны, вероятность получение такой или более выраженной корреляции по случайным причинам равна 0,.037. Кажется, что довольно маловероятно, что такая корреляция получилась случайно. Но представьте себе, что при подбрасывании монеты у вас пять раз подряд выпала решка. Кажется ли это невероятным событием? Думаю, что нет, тем не менее его вероятность равна 0,031. Кроме того, вполне возможно, что землетрясения не являются независимыми друг от друга. Если они возникают кластерами, то полученная оценка вероятности появления подобной корреляции может быть немного занижена.

Популяризуя байесовский подход к мышлению, предлагаю каждому читателю самостоятельно подумать и ответить на вопрос: что более вероятно – случайное событие, вероятность которого равна 0,037 или, что ядерные взрывы, действительно, каким-то загадочным образом предотвращают крупные землетрясения? Какая из двух гипотез кажется наиболее правдоподобной? В данном случае я стою на стороне случайного события, хотя и могу ошибаться.

Единственное, от чего я хочу предостеречь: даже хорошая корреляция далеко не всегда означает причинно-следственную связь, не говоря уже о плохой.

Число людей, утонувших в результате падения в бассейн, коррелирует с фильмами Николаса Кейджа
Рис. 4. Число людей, утонувших в результате падения в бассейн, коррелирует с фильмами Николаса Кейджа.

Если взять все землетрясения из базы данных, для которых известна магнитуда, то отрицательная корреляция пропадает вовсе. Получается слабая положительная корреляция между ядерными испытаниями и землетрясениями, что является аргументом в пользу случайности обсуждаемого наблюдения и роли выбора порога отсечения сильных землетрясений. Для землетрясений с магнитудой 6 и более получается слабая положительная корреляция.

Вверх

Приглашение к обсуждению прочитанного

Из wikipedia.org

Свободная энциклопедия
 

Успехи физических наук, ежемесячный научный журнал, публикующий обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук.

К тексту

Закон Гутенберга - Рихтера, в сейсмологии описывает зависимость между магнитудой и общим числом землетрясений для любого заданного региона и промежутка времени.

К тексту

Масяня. Смешные заповеди, трактаты и инструкции котов
(продолжение).

Правила кошачьего поведения

✓ Если Человек стоя готовит пищу, спрячьтесь за его левой ногой - так вас трудно заметить и поэтому у вас больше шансов, что на вас наступят, после чего обязательно возьмут на руки и приласкают!!!
 

✓ Если Человек читает книгу, расположитесь около его лица, желательно между его глазами и книгой, если только вы не можете лечь непосредственно на книгу.
 

✓ Если Человек занят с бумагами, развалитесь на них, чтобы закрыть как можно больше текста и притворитесь спящей, но периодически "просыпайтесь" и гоняйте по столу ручку или карандаш, если вас отодвинули, сидите на краю стола и смотрите на Человека грустными глазами - вас обязательно возьмут на руки и приласкают.
 

✓ Если Человек читает газету, развернув ее перед собой, надо обязательно прыгнуть в самый центр газеты. Люди любят прыжки.
 

✓ Если Человек работает за компьютером, пройдитесь по клавиатуре, погоняйтесь за указателем мыши на экране, а потом обязательно развалитесь поперек рук Человека, как только он начнет печатать.
 

✓ Как можно чаще и как можно быстрее пробегайте прямо перед ногами Человека, когда он идет куда-то. Особенно полезно это делать, когда Человек несет что-то большое, на лестницах и в темноте. Это помогает Человеку развивать реакцию и координацию движений.
 

✓ Ночью спите обязательно на Человеке, по возможности так, чтобы он не мог повернуться. Очень полезно спать на голове Человека.
 

✓ Иногда прячьтесь в местах, где Человек не сможет вас найти, не выходите три-четыре часа ни при каких обстоятельствах. Это заставит Человека паниковать (Люди это любят) от мысли, что вы сбежали или упали с балкона. Когда вы появитесь, вас обязательно поднимут на руки и приласкают, вероятно, даже, что поцелуют и дадут в два раза больше еды, чем обычно!!!
 

✓ Почаще запрыгивайте на шторы или одежду и висните на передних лапах - это очень полезно и Людям нравятся затяжки!!!
 

✓ Как можно чаще забирайтесь к Человеку на грудь или на плечи так, чтобы быть ближе к лицу Человека, затем повернитесь к ним задом и задерите хвост - Люди это любят!!! Hе забывайте делать то же самое, если к Людям пришли Гости.