ชาร์ล ฟรานซิส ริคเตอร์

images

ชาร์ล ฟรานซิส ริคเตอร์ (Charles Francis Richter) เกิดเมื่อวันที่ 26 เมษายน ค.ศ. 1900 ณ ฟาร์มแห่งหนึ่งในเมืองแฮมิลตัน มลรัฐโอไฮโอ ประเทศสหรัฐอเมริกา บิดา-มารดาแยกทางกันขณะเขายังเยาว์

ในปี ค.ศ.1909 ริคเตอร์ไปลอสแองเจลิส กับมารดา ครั้นอาย 16 ริคเตอร์ไดเข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียใต้ หลังจากนั้น 1 ปี ก็ย้ายไปศึกษาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และได้สำเร็จการศึกษาวิทยาศาสตร์บัณฑิต สาขาฟิสิกส์เมื่อ ค.ศ.1920 จากนั้นก็ได้ศึกษาต่อ ณ สถาบันเทคโนโลยแีห่งแคลิฟอร์เนีย จนสำเร็จดุษฎีบัณฑิตสาขาเดียวกัน เมื่อค.ศ.1928

เดิมริคเตอร์ตั้งใจประกอบอาชีพด้านดาราศาสตร์ แต่ต้องเปลี่ยนความตั้งใจ เมื่อ โรเบอร์ต มิลลิแกน ผู้เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาขอให้เขาเป็นผู้ช่วยนักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการด้านแผ่นดินไหว ณ สถาบันทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียนั้น เขาได้ปฏิบัติงาน ณ สถาบันดังกล่าวมาตลอด  ยกเว้นก็แต่ช่วง ค.ศ. 1959-1960 เมื่อได้ทุนฟูลไบรต์ให้ไปศึกษาดูงานที่ประเทศญี่ปุ่น  

ด้านความก้าวหน้าด้านวิชาชีพ ริคเตอร์ ดำรงตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ เมื่อ ค.ศ.1947 เป็นศาสตราจารย์ ค.ศ.1952 และดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์เกียรติคุณเมื่อ ค.ศ.1970

ตลอดระยะเวลากว่า 50 ปีในวิชาชีพ ริคเตอร์นับเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นแนวหน้าในสาขาวิชาแผ่นดินไหว และวิศวกรรมแผ่นดินไหว ค.ศ.1935 เป็นช่วงเวลาที่ทำให้เขามีชื่อเสียงก้องโลก เมื่อได้เสนอแนวคิดการหาขนาดแผ่นดินไหวขึ้นเป็นครั้งแรก จนเป็นที่รู้จักแม้ในปัจจุบันว่าขนาดตามมาตราริคเตอร์ ผลงานของเขาจึงยังนับว่าทรงอิทธิพลในสาขาวิชาแผ่นดินไหว

ผลงานทางวิชาการของริคเตอร์มีเป็นจำนวนมาก เช่น ความรู้เบื้องต้นวิชาแผ่นดินไหว (Elementary Seismolgoy) จัดเป็นตำราเรียนเล่มเอกสำหรับผู้เริ่มศึกษาวิชาการสาขานี้ เขายังได้ร่วมงานกับกูเตนเบอร์กในผลงาน แผ่นดินไหวของโลก (Seismicity of the Earth) นอกจากนี้ ยังมีบทความทางวิชาการอีกกว่า 200 ชิ้น ในฐานะอาจารย์ อาจารย์ที่ปรึกษา และนักวิจัย ริคเตอร์ได้สร้างคุณูปการอย่างใหญ่หลวงให้แก่พัฒนาการของวิชาแผ่นดินไหว นาม ริคเตอร์จึงควรได้รับการจดจำจารึกไว้ในแวดวงวิชาการสาขานี้ตลอดไป

คำให้สัมภาษณ์ของริคเตอร์

คำถาม: เหตุใดท่านจึงให้ความสนใจวิชาแผ่นดินไหว?
ริคเตอร์: เป็นความบังเอิญที่น่าประทับใจ ตอนนั้นผมกำลังศึกษาระดับดุษฎีบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ อยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียโดยมี ดร.โรเบอร์ต มิลลิแกน เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา วันหนึ่งท่านเรียกผมไปพบที่สำนักงานของท่าน กล่าวว่าห้องปฏิบัติการด้านแผ่นดินไหวแห่งสถาบันนั้น กำลังต้องการนักฟิสิกส์สักคน ผมก็เลยได้ทำงานที่นั่นตั้งแต่ ค.ศ.1927

คำถาม: ไม่ทราบว่าอะไรคือจุดเริ่มต้นของแนวคิดการหาขนาดแผ่นดินไหว?
ริคเตอร์: เป็นช่วงเวลาที่ผมร่วมงานกับทีมงานของ แฮรี วูด ผู้ปฏิบัติงานที่ห้องปฏิบัติการด้านแผ่นดินไหวอยู่ก่อนแล้ว งานหลักที่ผมได้รับมอบหมายคืออ่านบันทึกคลื่นแผ่นดินไหว หาศูนย์กลาง เพื่อจัดทำรายงานศูนย์กลางแผ่นดินไหว เรื่องนี้ต้องให้เครดิตคุณแฮรี วูด ผู้เสนอโครงการวิจัยด้านแผ่นดินไหวบริเวณแคลิฟอร์เนียใต้ ตอนนั้นคุณวูดร่วมงานกับคุณแม็กเวลล์ เอเลียน ในการตรวจแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย เราใช้เครื่องตรวจแผ่นดินไหวแบบบิดของวูด-แอนเดอร์สัน รวมเจ็ดสถานีที่ค่อนข้างอยู่ห่างไกลกัน ผมได้แนะนำพวกเขาว่า เราควรเปรียบเทียบแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้น โดยการวัดแอมพลิจูดของบันทึกคลื่นแผ่นดินไหวที่ตรวจได้จากสถานีเหล่านั้น ด้วยการหักแก้ตามระยะทางที่เหมาะสม ผมได้ร่วมงานกับวูดในการตรวจแผ่นดินไหวครั้งล่าสุด เราพบอุปสรรคว่าจะหาโมเดลการดูดซับพลังงานของคลื่นตามระยะทางได้อย่างไร บังเอิญผมได้อ่านบทความของ ดร.วาดาติ แห่งประเทศญี่ปุ่น กล่าวถึงการเปรียบเทียบแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ โดยอาศัยค่าการเคลื่อนที่ของพื้นดินตามระยะทาง ผมได้นำเทคนิคนั้นมาประยุกต์กับงานของเรา แต่ยังขัดข้องที่แผ่นดินไหวขนาดใหญ่สุดกับเล็กสุดมีช่วงห่างของแอมพลิจูดมากมายจนไม่รู้จะทำอย่างไร เพื่อให้การพล็อตค่าเหล่านี้เป็นไปได้ ดร.กูเตนเบอร์ก แนะนำให้ใช้ค่าล็อกการิธึม จึงทำให้สามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้อย่างดี นี่เองที่ทำให้ผมได้แนวคิดในการจัดขนาดของแผ่นดินไหว นอกจากนี้ เส้นโค้งการดูดซับพลังงานของคลื่นแผ่นดินไหวตามระยะทางยังสอดคล้องกับค่าแอมพลิจูดด้วย ทำให้สามารถหาค่าเฉลี่ยได้เมื่อเคลื่อนค่าต่าง ๆ ที่ตรวจได้ในแนวดิ่งให้ขนานกับเส้นโค้งเดิม ช่วงต่างของค่าล็อกการิธึมของแผ่นดินไหวแต่ละครั้งจึงถูกนำมาเป็นค่าขนาดของแผ่นดินไหวเชิงเครื่องมือ คุณวูดแนะนำว่า ค่าที่ได้นี้ควรมีชื่อเรียกให้แตกต่างจากระดับความรุนแรงของแผ่นดินไหวตอนนั้นผมพอมีความรู้ด้านดาราศาสตร์อยู่บ้างจึงได้เรียกค่าที่ได้ใหม่นี้ว่าขนาด (Magnitude) อย่างเดียวกับที่ใช้เรียกค่าความสว่างของดาวนั่นเอง

คำถาม: ไม่ทราบว่าจะมีวิธีการอย่างไร ในการปรับค่าขนาดแผ่นดินไหวดังกล่าวกับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในที่ต่าง ๆ ทั่วโลก?
ริคเตอร์: นี่เป็นคำถามที่ดีและเป็นประเด็นจริง ๆ เนื่องจากการหาค่าขนาดที่ผมประกาศใช้ครั้งแรกในปี ค.ศ.1935 นั้น เป็นผลมาจากการตรวจแผ่นดินไหวเฉพาะในแคลิฟอร์เนียใต้ และได้จากการตรวจวัดของเครื่องมือที่มีแบบเฉพาะของมัน  การปรับวิธีหาค่าขนาดแผ่นดินไหวในที่ต่าง ๆ ทั่วโลก ซึ่งมีเครื่องมือแตกต่างกัน เริ่มเมื่อ ค.ศ.1936 จากความร่วมมือของ ดร. กูเตนเบอร์ก วิธีการคือ เราใช้รายงานผลการตรวจวัดค่าแอมพลิจูดของคลื่นพื้นผิว ที่มีช่วงคลื่นประมาณ 20 วินาที  ทำให้สามารถปรับวิธีการหาค่าขนาดได้ทั่วโลก

คำถาม: ไม่ทราบว่า ดร.กูเตนเบอร์ก ได้มองหาวิธีอื่น ๆ ในการหาค่าขนาดแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นทั่วโลกหรือไม่อย่างไร?
ริคเตอร์: แน่นอนครับ ดร.กูเตนเบอร์กได้ทำงานของท่านต่อไปโดยผมไม่ค่อยได้มีส่วนมากนัก ท่านได้นำผลการตรวจวัดแอมพลิจูดและช่วงคลื่นของคลื่นหลักได้แก่ คลื่นพี คลื่นเอสและคลื่นพีพีมาใช้ ผลคือ ท่านพอใจวิธีหลังนี้มากกว่าการตรวจวัดคลื่นพื้นผิว ตอนนั้นผมคิดว่า ตามทฤษฎีก็น่าจะเป็นวิธีที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ประสบการณ์ได้สอนให้เรารู้ว่า ความไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้และการประยุกต์ใช้อย่างผิดพลาดเกิดขึ้นได้เสมอ ยกตัวอย่างเช่น บางครั้งเราพบว่า ค่าขนาดของแผ่นดินไหวนั้นได้จากผลการตรวจวัดแอมพลิจูดและช่วงคลื่นของคลื่นพีสองสามคลื่นแรก ไม่ใช้ถอยห่างออกไปมาก ๆ อย่างที่กูเตนเบอร์กทำ  หรือแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในระดับลึก เราพบว่าคลื่นหลักนั้นได้สูญเสียพลังงานไปมาก กว่ามันจะเดินทางขึ้นไปถึงเปลือกโลก เมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวระดับตื้นที่ไม่สูญเสียพลังงานไปเท่าใดเลย

คำถาม: ประชาชนจำนวนมาก คิดว่าขนาดแผ่นดินไหวตามมาตราริคเตอร์ มีค่าไม่เกิน10 ท่านมีความเห็นอย่างไร?
ริคเตอร์: ผมต้องขอกล่าวย้ำเพื่อแก้ไขความเชื่อนี้ โดยหลักการแล้ว แผ่นดินไหวแต่ละค่าขนาดแสดงถึงความแตกต่างเป็นสิบเท่าของระดับการเคลื่อนที่ของพื้นดินขณะเกิดแผ่นดินไหว แต่ไม่ได้หมายความว่า แผ่นดินไหวจำกัดอยู่แต่เพียงขนาด 10 เหมือนที่ใช้กับค่าระดับความรุนแรง อย่างไรเสีย ผมดีใจที่สื่อได้กล่าวถึงค่าขนาดแผ่นดินไหวตามมาตราริคเตอร์ที่มีลักษณะเป็นสเกลเปิด ค่าขนาดแผ่นดินไหวนั้น เป็นผลมาจากการทำงานของเครื่องตรวจแผ่นดินไหว แม้เรานำค่าล็อกการิธึมมาใช้ก็จริงอยู่ แต่ค่านั้นไม่มีเพดานจำกัด อย่างไรก็ตาม เท่าที่ผ่านมา เราพบว่าแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดมีค่าประมาณ 9 แต่นั้นเป็นข้อจำกัดของปรากฏการณ์ของโลก ไม่ใช้ข้อจำกัดของการตรวจวัด

คำถาม: ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ท่านจะต้องถูกตั้งคำถามเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างขนาดกับระดับความรุนแรงของแผ่นดินไหว?
ริคเตอร์: นี่เป็นอีกประเด็นหนึ่ง ที่ทำให้ประชาชนสับสน ผมอยากเปรียบเทียบกับการส่งคลื่นวิทยุ เพราะสามารถเทียบได้กับวิชาแผ่นดินไหว โดยเครื่องตรวจแผ่นดินไหวเปรียบได้กับเครื่องรับวิทยุ ที่ทำหน้าที่แสดงผลของคลื่นแผ่นดินไหวที่ถูกส่งออกมาจากแหล่งกำเนิด  เทียบได้กับคลื่นวิทยุที่ถูกส่งออกมาจากสถานีวิทยุกระจายเสียง ขนาดของแผ่นดินไหวเปรียบได้กับกำลังส่งที่มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ของคลื่นวิทยุที่ถูกส่งออกไปส่วนระดับความรุนแรงของแผ่นดินไหวตามมาตราเมอคัลลี เปรียบได้กับความดังของคลื่นวิทยุ ณ เครื่องรับแต่ละแห่ง ที่ขึ้นกับคุณภาพของสัญญาณจากสถานีส่งไปยังเครื่องรับ เช่น อ่อนกำลังลงเมื่อเดินทางผ่านระยะทางไกล ๆ นอกจากนี้ สมบัติของเส้นทางเดินของคลื่น มีผลต่อกำลังของคลื่นจากต้นทางไปยังปลายทางด้วยเช่นกัน

คำถาม: ท่านมีความเห็นอย่างไร เกี่ยวกับการประเมินเพื่อทบทวนค่าขนาดของแผ่นดินไหวเมื่อเร็ว ๆ นี้?
ริคเตอร์: การตรวจสอบเป็นเรื่องธรรมดาของวิทยาศาสตร์ เมื่อคุณทำการตรวจวัดปรากฏการณ์หนึ่งผ่านไปนาน ๆ   หลักการเดิมของเราในการหาค่าขนาดแผ่นดินไหว คือ อาศัยผลการตรวจจากเครื่องตรวจแผ่นดินไหว ต่อมาเมื่อมีการเสนอแนวคิดเกี่ยวกับพลังงานของแผ่นดินไหว ก็นับว่าเป็นการตรวจวัดเชิงปริมาณเช่นกัน เมื่อสมมุติฐานที่ใช้ในการคำนวณพลังงานของแผ่นดินไหวเปลี่ยนไป ย่อมมีผลต่อผลลัพธ์เป็นธรรมดา แม้ใช้ข้อมูลชุดเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เราพยายามที่จะรักษาความหมายของคำว่าขนาดแผ่นดินไหวให้ใกล้เคียงกับผลการตรวจวัดที่สุดเท่าที่จะทำได้ ผลเป็นอย่างไร แน่นอน ผลย่อมเป็นไปในทางเดียวกัน ยกเว้นเฉพาะตัวแปรที่เป็นค่าคงตัวเท่านั้น และนี่เป็นข้อพิสูจน์ถึงความจริง เกินกว่าที่เราคาด

อนาคตของการหาขนาดแผ่นดินไหวที่น่าจับตามองที่สุด คือ วิธีที่ใช้ได้เหมือนกันหมดทั่วโลก ไม่ว่าเครื่องมือที่ใช้ตรวจเป็นแบบใด อย่างที่เราคาดไว้แต่แรก เราควรยินดี ถ้ามีการแบ่งแผ่นดินไหวออกเป็นสามขนาดคือ ใหญ่ กลางและเล็ก ทั้งนี้เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ จากการคำนวณของแต่ละบุคคลหรือเครื่องมือแต่ละแบบ

งานของ ดร.คานาโมริและคณะ เน้นที่รายละเอียดของแผ่นดินไหวแต่ละครั้ง ถึงตอนนี้ เราน่าจะมาถึงจุดหลีกพ้นค่าขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกันอันเนื่องจากวิธีการคำนวณ หรือเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัด ว่าไปแล้วก็คล้ายกับดาราศาสตร์ เมื่อความสว่างที่ต่างกันของดาว ขึ้นกับความยาวคลื่นแสงที่วัด เช่น ดาวบางดวงส่งพลังงานออกไปมากในย่านอินฟราเรด จึงมีการใช้ค่าความสว่างสัมพัทธ์ แทนที่จะใช้ย่านช่วงคลื่นกลางของแสง นี่เป็นอุปมาของการตรวจวัดขนาดแผ่นดินไหวที่ ดร.คานาโมริและคณะกำลังดำเนินการอยู่

คำถาม: ไม่ทราบว่าขณะนี้ท่านได้ร่วมดำเนินการประเมินความเสี่ยงภัยด้านแผ่นดินไหวอยู่หรือไม่?
ริคเตอร์: ใช่ครับ ผมเป็นที่ปรึกษาโครงการโดยเฉพาะการวิเคราะห์พื้นที่เสี่ยงภัย  ปัญหาของการประเมินอัตราเสี่ยงด้านแผ่นดินไหวเริ่มต้นที่ด้านธรณีวิทยา ธรณีฟิสิกส์ และท้ายสุดเป็นด้านวิศวกรรม เมื่อได้พื้นที่ในการวิเคราะห์ สิ่งที่เราต้องทำ คือ ประเมินผลกระทบของแรงสั่นสะเทือนที่มีต่อโครงสร้างต่าง ๆ ในพื้นที่ดังกล่าว ตามปกติ ต้องบรรยายถึงลักษณะการออกแบบโครงสร้างด้านวิศวกรรมกับผลกระทบที่ได้รับจากแรงสั่นสะเทือนในอดีตที่ผ่านมา  หรือกับแรงสั่นสะเทือนที่คาดว่าจะเกิดขึ้น จากนั้นก็มาถึงปัญหาด้านวิศวกรรม วิศวกรต้องพิจารณาถึงแรงสั่นสะเทือนที่คาดว่าจะเกิดขึ้น แล้วพิจารณาเกี่ยวกับโครงสร้างที่จำเป็นที่ทำให้โครงสร้างปลอดภัยอยู่ได้บนพื้นที่นั้น

ก้าวแรกสู่โครงสร้างต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว คือ การกำหนดค่าอัตราเร่งของพื้นดินขณะเกิดแผ่นดินไหว โดยมุ่งเน้นไปที่ตัวแปรของอัตราเร่งในแนวระนาบ เหตุผลง่าย ๆ ก็คือ โครงสร้างทั่วไปมีตัวแปรเกี่ยวกับความปลอดภัยในแนวดิ่งอยู่แล้ว เพื่อต้านอัตราเร่งอันเนื่องจากแรงโน้มถ่วงนั่นเอง จากการที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้มากขึ้นจากแผ่นดินไหวในอดีต ทำให้ตระหนักว่าการลดอัตราเสี่ยงโดยพิจารณาแรงสั่นสะเทือนมิติเดียวนั้นไม่เพียงพอ เพราะคลื่นสั่นสะเทือนมีหลายมิติ และหลายย่านความถี่ ปัจจัยหลักคือ ช่วงเวลาของการสั่นสะเทือน หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่ง อัตราเร่งอันเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนเกิดขึ้นนานเพียงใด

คำถาม: ไม่ทราบว่าท่านเห็นควรเสริมมาตรการลดภัยพิบัติด้านแผ่นดินไหวหรือไม่?
ริคเตอร์: ผมมักชี้ให้เห็นเสมอว่า การสูญเสียชีวิตและทรัพย์สินนั้น มักเกิดจากการวิบัติของโครงสร้างที่ไม่ปลอดภัย โดยเฉพาะโครงสร้างอิฐ หรือปูน ทุกแห่งที่มีอัตราเสี่ยงแผ่นดินไหว มักพบโครงสร้างประเภทนี้อยู่ทั่วไป แต่ก็นั่นแหละ คงยากที่จะกำจัดออกไป  อย่างน้อยแคลิฟอร์เนียก็มีความก้าวหน้าในเรื่องนี้ โครงสร้างที่เกิดขึ้นใหม่ล้วนได้รับการออกแบบให้ต้านทานแผ่นดินไหว และคงป่วยการที่จะถามหาการพยากรณ์แผ่นดินไหวในขณะนี้

คำถาม: เกี่ยวกับประเด็นการพยากรณ์แผ่นดินไหว ท่านคิดว่าเราจะมีความก้าวหน้าหรือไม่ในทศวรรษหน้า?
ริคเตอร์: ไม่มีอะไรที่คาดหมายได้ยากกว่าความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์ สำหรับสาขาวิชาแผ่นดินไหว เรามีบุคลากรและเครื่องมือเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก หวังว่าเราจะเอาชนะสิ่งเร้นลับของธรรมชาตินี้ได้สักวัน ยกตัวอย่างเช่น เรามีความสามารถในการศึกษาเชิงเปรียบเทียบระหว่างโลกของเรากับดาวอื่น ๆ ในระบบสุริยะ การระเบิดอย่างรุนแรงของภูเขาไฟบนดวงจันทร์ บริวารของดาวพฤหัสบดีมีผลใหญ่หลวงต่อแนวคิดด้านกระบวนการทางธรณีฟิสิกส์ และธรณีเคมีภายในดาวเคราะห์และบริวาร

เรื่องนี้ถูกเขียนใน ภัยพิบัติ และติดป้ายกำกับ , , , คั่นหน้า ลิงก์ถาวร

1 ตอบกลับที่ ชาร์ล ฟรานซิส ริคเตอร์

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s