マグニチュードでわからないことがある
どなたか教えてください。地震のマグニチュードでわからないことがあるのです。それは、なぜマグニチュードが2大きくなると放出されたエネルギーは(10000倍ではなくて)1000倍なのか、です。
知っていること
教科書には「マグニチュードは地震の規模を示す数値」なんて書かれていますが、要は「その地震によってどのくらいのエネルギーが放出されたかを示す数値」ですよね。
あとは「マグニチュードが2大きくなると規模(放出されたエネルギーが)が1000倍になる」とか、「マグニチュードが1大きくなると規模(放出されたエネルギーが)が約32倍になる」とか。
副教材には、エネルギーEとマグニチュードMの間にはこんな関係がある、なんてことでこんな式も出ています。Eの単位はJです。ジュールです。ちゃんとマグニチュードが2大きくなるとエネルギーは1000大きくなるようになってますね。
E = 10^(1.5M+4.8) とか
LogE = 1.5M + 4.8 とか。(Log は常用対数)
ついでにこの式からは「マイナスのマグニチュードも有り」なのがわかります。実際、気象庁では-3ぐらいまでは扱うようです。
わからないこと
実際はマグニチュードの算出はいろいろな方法があるようなのですが、マグニチュードのそもそもは、リヒターさんが決めた「震央から100km離れたところにある地震計の最大振幅をマイクロメートル単位で表したときの常用対数」のはずなのです。
で、本題です。ならなんで「マグニチュードが2大きくなると放出エネルギーは10000倍にならないんじゃ!?」なのです。
物理の教科書では「波のエネルギーは振幅の2乗に比例する」とあります。ならば、
マグニチュードが2大きくなる
↓
振幅は100倍になる
↓
エネルギーは10000倍になるはず
上記の考え方には何か大事な知識が欠けているのでしょうか?
そしてそれはわし以外の誰もが当たり前すぎて誰もどこにも書かないのでしょうか? 教科書作る人、書いてよ教えて〜!
そんなわけで、どなたか教えてください。
もしくは「ggrks&ここ見ろ」でもいいです。
以上おっさんの自由研究シリーズでした。