ชาลส์ ฟรานซิส ริกเตอร์ เป็นคนที่มีจิตใจฝักใฝ่ด้านดาราศาสตร์ ชอบการดูดาวเป็นชีวิตจิตใจ และอยากมีอาชีพทางด้านดาราศาสตร์  แต่โชคชะตาพลิกผัน จากฟ้าจากอวกาศมาสู่ดิน เมื่อโรเบอร์ต มิลลิแกน ผู้เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา (ริกเตอร์เรียนระดับดุษฎีบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ อยู่ในสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย) ขอให้เขาเป็นผู้ช่วยนักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการด้านแผ่นดินไหว ณ สถาบันที่เขาเรียนอยู่

เมื่อมาทำงานที่ห้องปฏิบัติการด้านแผ่นดินไหว  ริกเตอร์ได้พบกับทีมงาน ของ แฮรี วูด ผู้ปฏิบัติงานอยู่ก่อนแล้ว ทีมของวูดกำลังทำโครงการวิจัยด้านแผ่นดินไหวบริเวณแคลิฟอร์เนียใต้ โดยใช้เครื่องตรวจแผ่นดินไหวแบบบิดของวูด-แอนเดอร์สัน (สูตรของริกเตอร์ต่อๆมาก็อ้างอิงจากเครื่องมือตัวนี้)

การวัดขนาดแผ่นดินไหวในสมัยนั้น วัดเป็น “มิลิเมตร” ของปากกาที่ขีดไปบนกระดาษ ปากกานี้ต่อมาจากเครื่องวัดแผ่นดินไหว ถ้าแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ปากกาก็ขีดเส้นสูงเรียกว่าแอมปริจูดสูง ถ้าเบาๆ เส้นก็จะเตี้ยๆ คือแอมปริจูดต่ำ

ตอนนั้น มีเครื่องวัดแบบงวูด-แอนเดอร์สันอยู่ 7 เครื่อง วางอยู่กระจายกันในแคลิฟอรเนี่ยร์ ริกเตอร์เสนอว่า ขนาดแผ่นดินไหวที่วัดได้แต่ละเครื่อง มันเป็นเส้นสูงไม่เท่ากัน เพราะห่างจากจุดแผ่นดินไหวไม่เท่ากัน อย่างนั้น ควรหาทางจัดการให้ทราบขนาดจริงๆ โดยหักลบระยะทางจากเครื่องวัด ( ริกเตอร์เอาผลวิจัยของ ดร.วาดาติ แห่งประเทศญี่ปุ่น ที่กล่าวถึงการเปรียบเทียบแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ โดยอาศัยค่าการเคลื่อนที่ของพื้นดินตามระยะทาง มาประยุกต์ใช้ ) แต่ก็มาติดที่บางครั้ง ขนาดของแผ่นดินไหวใหญ่เกินจะวาดในกระดาษ เนื่องจากมีค่าตั้งแต่ 1 ถึง พันล้าน

ปัญหาเรื่องนี้ ริกเตอร์นำไปปรึกษา ดร.กูเตนเบอร์ก และก็ได้คำแนะนำ ให้ใช้ค่าแบบล็อกการิธึม (Logarithms) ซึ่งจะสามารถทำฝันให้เป็นจริงได้ เพราะค่าตัวเลช 1 พันเมื่อเท็กล็อกก็จะได้แค่ 3 หนึ่งล้านก็แค่ 6 ร้อยล้าน ก็แค่ 8 กลายเป็นเลขหน่วยน้อยๆในการพูดและอ้างอิง

เป็นอันว่า ริกเตอร์สามารถสรุปวิธีการหาขนาดของแผ่นดินไหว วู้ดก็แนะนำต่อว่าควรมีชื่อเรียกขนาดของแผ่นดินไหวที่คิดขึ้นได้นี้ (แตกต่างจาก “ความรุนแรง” ของแผ่นดินไหว ขนาดคือขนาด อย่าสับสน) ริกเตอร์ก็เห็นด้วย

ด้วยความที่เป็นคนรักด้านดาราศาสตร์ ริกเตอร์เสนอให้ใช้คำว่า “แมกนิจูด” แบบ เดียวกับความสว่างของดวงดาว มาเรียกขนาดของแผ่นดินไหว ที่คิดคำนวนขึ้นมาได้นี้ เป็นอันว่าในที่สุดก็เกิดการวัดขนาดแผ่นดินไหวก็เกิดขึ้นมา ในปี 1935 นั่นเอง

แต่ครับแต่ ผลงานแรกของริกเตอร์นี้ เป็นผลมาจากการตรวจแผ่นดินไหวเฉพาะในแคลิฟอร์เนีย ใต้ (ระยะไม่เกิน 600 กิโลเมตร) และได้จากการตรวจวัดของเครื่องตรวจแผ่นดินไหวแบบบิดของวูด-แอนเดอร์สัน ถ้าเอาไปวัดที่อื่น ค่าก็จะใช้ไม่ได้ หรือใช้เครื่องมืออื่น ก็ใช้ไม่ได้อีก จึงเรียกค่าขนาดแผ่นดินไหวของที่ริกเตอร์คิดค้นได้เป็นสูตรแรกนี้ว่า ขนาดแผ่นดินไหวแบบท้องถิ่น หรือ Local Magnitude หรือย่อว่า ML

ปีต่อมาคือ 1996 ริกเตอร์ได้พยายามหาวิธีวัดขนาดแผ่นดินไหวที่เอาไปใช้ได้ทั่วโลก และจากความร่วมมือของ ดร. กูเตนเบอร์ก ก็ได้พบวิธีการใหม่ สูตรใหม่ คือ ใช้ค่าแอมปลิจูดของคลื่นพื้นผิว (Surface Wave หรือ S-Wave) ที่มีช่วงคลื่นประมาณ 20 วินาที มาสร้างสูตร และก็ได้วิธีวัดขนาดแบบใหม่ที่ชื่อ Surface Wave Magnitude หรือย่อว่า MS ขึ้นมาอีก 1 สูตร

แต่หลังจากปีนั้น ริกเตอร์ก็ไม่ค่อยได้เข้าไปร่วมหาวิธีการวัดขนาดเพิ่มเติมกับดร. กูเตนเบอร์กอีก แต่ทางกูเตนเบอร์ก ไม่ได้หยุดแค่นั้น เขายังพยายามนำคลื่นแผ่นดินไหวแบบอื่นๆ เฟสอื่นๆ เช่น คลื่น P-Wave คลื่น pp มาพัฒนาหาทางวัดขนาดแผ่นดินไหวให้หลากหลายมากขึ้น

ปัจจุบัน มีมาตราการวัดขนาดแผ่นดินไหวมากมาย เช่น ML,MS,mb แต่ละมาตราก็มีข้อจำกัดต่างๆกัน เช่น บางมาตราไม่สามารถวัดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ๆได้  หลังๆมีการพัฒนามาตราวัดขนาด Mw ขึ้นมาหรือที่เรียกว่าขนาดแบบโมเมนต์ (Moment Magnitude) ซึ่งเป็นมาตราที่ใช้ช้วัดขนาดแผ่นดินไหวใหญ่ๆได้ดีโดยผิดเพี้ยนน้อยที่สุด

หลังจากเกิดแผ่นดินไหวทุกครั้ง เอเยนต์แต่ละเจ้า จะใช้มาตราที่ตัวเองคิดว่าเหมาะสมในการรายงานขนาด เช่น ใช้มาตราคลื่นผิว MS ใช้มาตราท้องถิ่น ML (หรือมาตราริกเตอร์) หรือ มาตราโมเมนต์ ซึ่งบางครั้งหลังแผ่นดินไหวอาจต้องใช้เวลาในการรอค่าและคำนวนซ้ำ เราจึงมักเห็นขนาดแผ่นดินไหวที่รายงานโดย USGS หรือ EMSC หรือ Geofon หรือเอเยนต์อื่นๆ ในชั่วโมงแรกๆของแผ่นดินไหวออกมาไม่เท่ากัน แต่จะค่อยๆปรับจนเท่ากันในที่สุด

เมื่อยังไม่แน่ใจว่าใช้แมกนิจูดไหน หรือมาตราไหนในการวัดขนาด การรายงานข่าวก็ไม่ต้องใส่ชื่อมาตราลงไป แค่บอกว่าเป็นแผ่นดินไหวขนาดเท่าไร หรือ แมกนิจูดเท่าไร ก็พอแล้ว

เช่น “เมื่อเวลา 09:38 เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 7.2 มีศูนย์กลางอยู่ที่เมืองโกเบ ประเทศญี่ปุ่น” เป็นต้น หรืออาจใช้ตัวย่อว่า M เฉยๆ ถ้ายังไม่รู้ว่ามาตราไหนแน่ เช่น M7.2 ก็ได้ หรือจะใช้ภาษาไทยล้วนก็ไม่ผิด เช่น “เมื่อเวลา 09:38 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.2 มีศูนย์กลางอยู่ที่เมืองโกเบ ประเทศญี่ปุ่น”

อย่าบังอาจไปโกหกใครว่า มันเป็นมาตราริกเตอร์ เป็นอันขาด จนคุณแน่ใจว่าเค้าใช้ ML แน่ๆแล้ว เพราะมันอาจเป็น MS ก็ได้ หรือ MK Md ได้หมด คุณจะรู้ว่าเป็นริกเตอร์หรือไม่ก็ต่อเมื่อทางเอเยนต์ ระบุมาแน่ๆว่าเป็น ML

ที่แย่กว่านั้น คนไทยจำนวนมาก ตัดคำว่า “ตามมาตรา” ออกไป อาจเพราะความสะดวกปาก คำว่าริกเตอร์สำหรับคนไทย เลยกลายเป็นเมตร เป็นกิโลกกรัม เป็นหน่วยแผ่นดินไหวไปซะงั้น เช่นที่ได้ยินจนชินหูว่า แผ่นดินไหว 7.2 ริกเตอร์ 

ตัวเลขริกเตอร์    จัดอยู่ในระดับ    ผลกระทบ              อัตราการเกิดทั่วโลก

1.9 ลงไป        ไม่รู้สึก           ไม่มี ไม่สามารถรู้สึก   ได้                                                                                           8,000 ครั้ง/วัน
2.0-2.9          เบามาก          คนทั่วไปมักไม่รู้สึก แต่ก็สามารถรู้สึกได้บ้าง และตรวจจับได้ง่าย                                             1,000 ครั้ง/วัน
3.0-3.9          คนส่วนใหญ่รู้สึกได้ และบางครั้งสามารถสร้างความเสียหายได้ บ้าง                                                            49,000 ครั้ง/ปี
4.0-4.9          เบา               ข้าวของในบ้านสั่นไหวชัดเจน สามารถสร้างความเสียหายได้ ปานกลาง                                    6,200 ครั้ง/ปี
5.0-5.9          ปานกลาง        สร้างความเสียหายยับเยินได้กับสิ่งก่อสร้างที่ไม่ มั่นคง แต่กับสิ่งก่อสร้างที่มั่นคงนั้นไม่มีปัญหา          800 ครั้ง/ปี
6.0-6.9          แรง               สร้างความเสียหายที่ค่อนข้างรุนแรงได้ในรัศมีประมาณ 80 กิโลเมตร                                         120 ครั้ง/ปี
7.0-7.9          รุนแรง            สามารถสร้างความเสียหายรุนแรงในบริเวณกว้าง กว่า                                                           18 ครั้ง/ปี
8.0-8.9         รุนแรงมาก        สร้างความเสียหายรุนแรงได้ในรัศมีเป็นร้อย กิโลเมตร                                                           1 ครั้ง/ปี
9.0-9.9         'ล้างผลาญ'      ทุกสิ่งทุกอย่างในรัศมีเป็นพัน กิโลเมตร                                                                             1 ครั้ง/20 ปี
10.0 ขึ้นไป     ทำลายล้าง     ไม่มีบันทึกความเสียหายไว้    หายาก มาก                                                                        (ไม่ทราบจำนวนครั้งที่เกิด)

ข้อมูลเพิ่มเติม

1.จริงๆแล้วมาตราริกเตอร์(M_l เอ็ม แอล)ก็ยังมีอยู่แต่คำที่เขาใช้สากลจะเรียกว่า Local magnitude แต่ด้วยความที่ว่ามาตรานี้มีข้อจำกัดมาก เช่น ตำแหน่งจุดเกิดกับเครื่องมือวัดต้องห่างกันไม่เกิน 1500กม (ตัวเลขไม่ชัวร์นะครับ แต่ประมาณนี้) ชนิดของ seismometer(เครื่องมือวัดแผ่นดินไหว) ที่ใช้ ฯลฯ และที่สำคัญคือข้อมูลจะใช้ได้ ค่าจะไม่เกิน 7 (ปล.วิกิพีเดียไทยไม่ถูกนะครับงานนี้) แต่มาตรานี้จะมีข้อดีในการใช้วัดแผ่นดินไหวระดับพื้นที่คือไม่ไกลจากจุดเกิด มากนัก

2. นายริกเตอร์และทีมงาน รวมไปถึงนักวิจัยคนอื่นๆ ก็เจอปัญหานี้ก็พยายามหาทางแก้ไขโดยพยายามหามาตราใหม่ๆเช่น Body wave magnitude:m_b (เอ็มเล็ก ห้อย บีเล็ก) ที่คำนวณจากคลื่นตัวกลาง, Surface wave magnitude:M_S (เอ็มใหญ่ ห้อยด้วย S) ที่คำนวณจากคลื่นพื้นผิว ฯลฯ แต่ก็ล้วนมีข้อจำกัดเรื่องความอิ่มตัวของการวัด สุดท้ายไปได้มาตราที่เรียกว่า Moment magnitude:M_w มาตรานี้คำนวณจาก Focal machanism (หาคำไทยแปลยากครับ แต่รวมไปถึงโครงสร้างของแนวรอยเลื่อนที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว พลังงานที่ปล่อยออกมา ฯลฯ) ทำให้มาตรานี้แก้ปัญหาข้อจำกัดเรื่องการอิ่มตัวได้

3. ส่วนที่เรียกว่า magnitude เพราะริกเตอร์สนใจดาราศาสตร์ อันนี้ไม่ค่อยชัวร์ครับ แต่ความหมายของคำว่าแมกนิจูดหมายถึงความตามดิกฯออกฟอร์ดแปลว่า Greater size or importance of something; the degree to which something is large or important ก็คือ ขนาดความใหญ่ของอะไรสักอย่างอยู่แล้ว ก็ไม่รู้ว่าเกี่ยวกับความสนใจของริกเตอร์หรือปล่าว

4. อย่าสับสนเรื่องขนาด(Magnitude) กับความรุนแรง(Intensity):::ขนาดวัดโดยเครื่องมือวัด(seismometer) ความรุนแรงวัดจากความรู้สึกของคนกับความเสียหายของวัตถุต่างๆที่เราเห็นได้

ติชม กำลังแสดงหน้า 1/0 << 1 >>

ต้องการให้คะแนนบทความนี้่ ? 0 คะแนนโหวด สร้างโดย : SciSw3 สถานะ : ผู้ใช้ทั่วไป วิทยาศาสตร์