มาตรวัดแผ่นดินไหว: 9.0 กับ 8.1 ริกเตอร์รุนแรงต่างกันถึง 22 เท่าตัว

ข่าวโทรทัศน์ภาคเที่ยงของวันที่ 26 ธันวาคม 2547 รายงานว่าได้เกิดแผ่นดินไหวขนาดความรุนแรง 8.1 ริกเตอร์ ต่อมาตอนหัวค่ำของวันเดียวกันทางสถาบันธรณีแห่งสหรัฐอเมริกาได้ขอปรับตัวเลขใหม่เป็น 8.9 ริกเตอร์ และได้ปรับใหม่อีกครั้งเป็น 9.0 ริกเตอร์

ท่านทั้งหลายจะคิดว่า การปรับตัวเลขความรุนแรงเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยคือจาก 8.9 เป็น 9.0 ไม่น่าจะมีความหมายอะไรมากนัก เพราะเพิ่มขึ้นเพียงนิดเดียว ไม่น่าจะมาทำให้ความจำของชาวโลกต้องสับสนเล่น

แต่ความเป็นจริงไม่ใช่ครับ เพราะว่ามาตรวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหวนั้น เขาวัดเป็นสเกลของลอการิทึม (logarithm) ฐาน 10

การที่ต้องใช้ลอการิทึมก็เพราะว่าต้องการจะลดทอนตัวเลขที่มีขนาดใหญ่โตมโหฬารของพลังงานที่แผ่นดินปล่อยออกมาให้มีขนาดน้อยลง เพื่อให้มนุษย์สามารถเก็บรับความรู้สึกได้ ทั้งนี้ความรุนแรงยังคงเท่าเดิม ที่เปลี่ยนเฉพาะมาตรา คล้ายๆกับมาตราเงินแทนที่จะพูดเป็นสตางค์ก็มาเปลี่ยนเป็นบาทแทน

เช่น ในปี พ.ศ. 2519 แผ่นดินไหวที่ได้คร่าชีวิตชาวกัวเตมาลาไปถึง 23,000 คนนั้น นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าแผ่นดินได้ปลดปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก ถ้าเขียนเป็นตัวเลขก็จะมีตัวเลขที่มากกว่าหนึ่งแล้วตามด้วยตัวเลขอีก 25 ตัว(หรือเลข 26 หลัก) ในขณะที่ 1 ล้านเศษๆ จะมีเลข 1 แล้วตามอีก 6 ตัว(หรือเลข 7 หลักที่บรรดาคนมั่งคนมีเขาคุ้นเคยกัน)

การเขียนเลขขนาด 26 หลักเป็นที่น่ารำคาญทั้งคนเขียนและคนอ่าน นักคณิตศาสตร์จึงได้คิดสเกลลอการิทึมขึ้นมาใช้ (โดย John Napier-ชาวสก๊อตแลนด์ เมื่อเกือบ 400 ปีมาแล้ว

ในกรณีการวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหว นักวิทยาศาสตร์ก็ใช้สเกลลอการิทึม และเพื่อให้เกียรติ กับนักธรณีวิทยาชาวอเมริกันท่านหนึ่งที่ชื่อ Charles Richter (เพิ่งเสียชีวิตเมื่อ พ.ศ. 2528) และเรียกสเกลนี้ว่า ริกเตอร์

ตำราคณิตศาสตร์เบื้องต้นเล่มหนึ่ง(พิมพ์ปี 2533) ได้บอกเป็นสมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสเกลริกเตอร์(R) กับพลังงานที่แผ่นดินปลดปล่อยออกมา(E) ว่า

R = 0.67log(E) - 7.9 (โดยที่ log คือ ลอการิทึม)

ทีนี้ เราลองมาเปรียบเทียบความรุนแรงของแผ่นดินไหวที่เกาะสุมาตราที่เรากำลังเศร้าโศกกันอยู่นี้ดูบ้าง รวมทั้งเปรียบเทียบกับแผ่นดินไหวในระดับที่เราเคยผ่านหูผ่านตากันมา

โดยปกติ เรามักจะได้ยินระดับความรุนแรงระดับ 6.0-6.9 ซึ่งเป็นระดับที่ทำให้ตึกที่ไม่แข็งแรงมากนักพังลงมาได้

ในที่นี้เราจะเปรียบเทียบความรุนแรงระดับ 7.0 ริกเตอร์ (ซึ่งเราเคยได้รับฟังกันมาบ้าง) กับ 8.1 ริกเตอร์ (ซึ่งเราได้รับรายงานครั้งแรก) และ 9.0 ริกเตอร์ซึ่งเป็นความรุนแรงครั้งนี้ โดยการใช้ความสัมพันธ์ดังสูตรที่ผมได้ยกมาแล้วพบว่า

ที่ระดับ 9.0 ลริกเตอร์ จะมีความรุนแรงเป็นเกือบ 1,000 เท่าของความรุนแรงระดับ 7.0 ริกเตอร์ในขณะที่ 9.0 ริกเตอร์ จะมีความรุนแรงเป็นเกือบ 22 เท่าของความรุนแรงระดับ 8.1 ริกเตอร์ สเกลริกเตอร์ไม่มีขีดจำกัดบน คือมากที่สุดเท่าใดก็ได้

ข้อมูลจาก http://pubs.usgs.gov/gip/earthq4/severitygip.html บอกว่าระดับความรุนแรงที่ 8.8 ถึง 8.9 ก็มีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา

แต่เที่ยวนี้ปาเข้าไปถึง 9.0 ริกเตอร์ ล่าสุดผมได้ยินข่าวแว่วๆว่า สหรัฐอเมริกาได้ปรับเป็น 9.2 ริกเตอร์อีกแล้ว นั่นคือรุนแรงกว่าระดับ 8.1 ถึง 44 เท่าตัว (ระดับความรุนแรงเพิ่มขึ้นเพียง 0.9 ริกเตอร์ หรือ 11% แต่ระดับความรุนแรงเพิ่มขึ้น 44 เท่าหรือ 440%)

ผมฟังข่าวอีกช่องถึงบอกว่า ความรุนแรงครั้งนี้เท่ากับความรุนแรงของแผ่นดินไหวทุกครั้งในช่วง 5 ปีที่ผ่านมารวมกัน

ไอ้หยา!

มันเกิดเพราะอะไร หรือเป็นการลงโทษของธรรมชาติ ที่มนุษย์เราไปทำลายธรรมชาติจนเกินระดับที่ธรรมชาติจะทนได้อีกต่อไปแล้ว

มนุษย์ผู้โง่เขลาได้เรียนรู้อะไรมั่ง คราวนี้