एल.के.कुलकर्णी
भूकंपाची नोंद करणारी यंत्रे प्राचीन काळापासून वापरली जात होती. पण भूकंप मापन करणाऱ्या यंत्राचा शोध लागायला १९ वे शतक उजाडावे लागले.
केवढा होता हो भूकंप?’
‘तसा लहानच. किंचित जाणवला. पण आम्ही फार हादरलो!’
१९३५ पर्यंत भूकंप लहान- मोठा हे सांगण्यासाठी मर्केली स्केल वापरला जाई. यात जमिनीवरील परिणामावरून भूकंपाची तीव्रता मोजली जाते. पण त्यातून भूकवचाखालील भूकंप किती शक्तिशाली होता हे अचूक कळत नाही. कारण भूकंपाचे परिणाम इतर घटकावरही अवलंबून असतात. उदा. भूकंप केंद्रापासून अंतर, खडकाचा प्रकार, भूरचना, इमारतींचे बांधकाम, लोकसंख्येची दाटी इ. उदा. १९९३ मधील किल्लारी भूकंपापेक्षा १९६७ मधील कोयना भूकंप अनेक पट शक्तिशाली होता. पण किल्लारी येथे हजारो इमारती जमीनदोस्त होऊन दहा हजार लोक मृत्युमुखी पडले व ३० हजार जखमी झाले. तर त्या भूकंपापेक्षाही अधिक शक्तिशाली कोयना भूकंपात १७७ लोक मृत्युमुखी पडले व २२०० लोक जखमी झाले. तात्पर्य भूपृष्ठावरील हानीवरून (म्हणजे मर्केली श्रेणीवरून) मूळ भूकंपाची घटना किती शक्तिशाली होती हे अचूक समजत नाही. हे म्हणजे एक प्रकारे प्रलय मापनाचेच आव्हान आहे. हे आव्हान पेलून भूकंपाला शास्त्रीय मापनाच्या कक्षेत आणणाऱ्या संशोधकाचे नाव होते चार्ल्स रिश्टर.
प्राचीन काळापासून भूकंप नोंदयंत्रे वापरात होती. प्राचीन इजिप्तमध्ये इ. स. पूर्व १४ व्या शतकात आमेनहॉटेप या राजाने भूकंप नोंदयंत्र तयार केल्याचा उल्लेख आढळतो. पण पहिले भूकंप नोंदयंत्र इ. स. १३२ मध्ये चीनमधील चँग हेंग या खगोलतज्ज्ञाने तयार केले असे मानले जाते. १३ व्या शतकात पर्शियातील ‘मारागेह’ वेधशाळेत भूकंपयंत्र होते, पण त्याचा तपशील उपलब्ध नाही. १७३० मध्ये फ्रेंच धर्मगुरू व संशोधक जीन डी. हॉटेफेली यांनी एका भूकंपनोंद यंत्राचे वर्णन दिले आहे. १८ व्या व १९ व्या शतकात अनेक देशात ‘भूकंपमापक’ यंत्रे तयार करण्यात आली. पण त्यापैकी एकही पूर्ण समाधानकारक नव्हते. तसेच ही सर्व यंत्रे फक्त भूकंप झाल्याची नोंद किंवा इशारा देणारी होती. त्याच्या मापनाचा प्रश्न शिल्लकच होता.
हेही वाचा >>> बुकमार्क : ओडिया साहित्याचे सम्यक संपादन…
१८८३ मध्ये ब्रिटिश भूगर्भतज्ज्ञ जॉन मिल्ने यांनी असा अंदाज व्यक्त केला, की भूकंपामुळे जी कंपने निर्माण होतात, त्यातून लहरी निर्माण होत असाव्यात आणि या लहरी पृथ्वीवर कुठेही टिपता येऊ शकतील. खरोखरच १८९९ मध्ये इ. व्हॉन रेबर पाश्विझ यांनी टोकियोमधील एका भूकंपाच्या लहरी जर्मनीत टिपल्या. अमेरिकेतील प्रसिद्ध कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी – कॅलटेक – या संस्थेतील हेन्री ओ वुड व जॉन अँडरसन यांनी एक भूकंपमापक यंत्र विकसित केले. एका लांब कागदी पट्टीवर आलेखरूपात भूकंप लहरी अव्याहत रेकॉर्ड करणारे व व्यवहारात उपयुक्त असे ते पहिले उपकरण होते. त्याद्वारे भूकंपाची शक्ती किंवा मिती मोजता येणे शक्य होते. यानंतर कॅलटेक व कार्नेजी इन्स्टिट्यूटच्या मदतीने वुड यांनी दक्षिण कॅलिफोर्नियात अशा यंत्रांचे जाळे उभारले. त्याच काळात त्यांनी चार्ल्स रिश्टर नावाच्या एक नव्या तरुणास भरती केले. त्या वेळी वुड यांना कल्पना नव्हती, की लवकरच हा तरुण भूकंपशास्त्रात मोठी क्रांती घडवून आणणार आहे. आणि कामावर रुजू होताना कदाचित त्या तरुणाला, रिश्टरला स्वत:लाही ते माहीत नव्हते.
चार्ल्स रिश्टर यांचा जन्म अमेरिकेतील ओहिओ प्रांतात झाला आणि त्यांचे बालपण आजोळी गेले. १९२० मध्ये स्टॅनफर्ड विद्यापीठातून भौतिकशास्त्रातील पदवी घेऊन ते पीएच. डी. कडे वळले. पण ते काम पूर्ण होण्यापूर्वीच त्यांना १९२७ मध्ये कार्नेजी इन्स्टिट्यूटतर्फे संशोधन साहाय्यक पदाची ऑफर आली. नोबेल पारितोषिक विजेते भौतिकशास्त्रज्ञ रॉबर्ट मिलिकन यांनी त्यासाठी रिश्टर यांची शिफारस केली होती. याच काळात रिश्टरना भूकंपशास्त्राची आवड निर्माण झाली. १९२८ पासून ते पॅसादेना येथील भूकंप प्रयोगशाळेत बेनो गुटेनबर्ग यांच्याबरोबर काम करू लागले. त्या काळात भूकंपाचे अहवाल नियमित प्रकाशित करण्याची ‘कॅलटेक’ची इच्छा होती, आणि त्यासाठी भूकंप नेमका किती क्षमतेचा होता, हे कळणे आवश्यक होते. रिश्टर आणि गुटेनबर्ग यांनी तेच काम हातात घेतले.
१९३१ मध्ये जपानच्या कियु वडाटी यांनी अनेक तीव्र भूकंपाच्या लहरींचा आयाम ( amplitude) मोजला होता. तो आयाम लॉगरिथम रूपात अंतरानुसार आलेखात मांडला असता, त्याच्यात विशिष्ट क्रमाबद्धता व बाक ( curves) आढळून येत होते. याचा अर्थ भूकंप लहरींच्या आधारे भूकंपाची तुलनात्मक क्षमता ठरवणे शक्य होते. या पद्धतीतील काही अडचणी सोडवून व गुटेनबर्ग यांनी गोळा केलेल्या नोंदी व आलेख वापरून रिश्टर यांनी तसेच क्रमबद्ध कर्व्ह मिळवले. त्या आधारे त्यांनी १९३५ मध्ये भूकंपाची क्षमता दर्शवणारी प्रसिद्ध ‘रिश्टर श्रेणी’ एका निबंधाद्वारे प्रकाशित केली. हा या क्षेत्रातील मोठाच क्रांतिकारक शोध होता.
हा स्केल खरे तर भूकंपाच्या घटनेची निरपेक्ष तीव्रता ( absolute intencity) व्यक्त करणारा आहे. पण खुद्द रिश्टरनी त्यासाठी मितीश्रेणी ( Magnitude scale) हा शब्द वापरल्यामुळे तो त्याच नावाने प्रसिद्ध झाला. ही कल्पना रिश्टरनी खगोलशास्त्रातून घेतली होती. ताऱ्यांची परस्पर सापेक्ष तेजस्विता सांगण्यासाठी आकाश निरीक्षक ‘तेजाची प्रत’ ही संकल्पना वापरतात. त्यात तेजप्रतिच्या प्रत्येक अंकावर ताऱ्याचे तेज १०० पटीत बदलते. त्याच प्रकारे रिश्टर स्केलमध्ये श्रेणीच्या अंकागणिक भूकंप १०० पट शक्तिमान असतो. उदा. चार श्रेणीचा भूकंप तीनपेक्षा १०० पट शक्तिशाली असतो. १९३५ मध्ये रिश्टर स्केल प्रकाशित होताच तो एक प्रमाणित स्केल म्हणून स्वीकारला गेला. खरे तर तो रिश्टर आणि गुटेनबर्ग दोघांनी मिळून विकसित केला होता. पण प्रसिद्धी, मुलाखती इ. बाबत गुटेनबर्ग उदासीन होते. त्यामुळे तो स्केल रिश्टरच्याच नावाने प्रसिद्ध झाला. याची गुटेनबर्गना खंतही नव्हती. पुढे काही सुधारणा करून तो स्केल अनेक दशके वापरात राहिला. त्याचेच रूपांतर पुढे मॉमेंट मॅग्निट्यूड स्केलमध्ये केले गेले. पण लोकव्यवहारात आजही ‘रिश्टर स्केल’ हेच नाव रूढ आहे. रिश्टर स्केलनुसार भूकंपाची तुलनात्मक ऊर्जा पुढे दिली आहे. (कंसातील आकडे टीएनटी – ट्राय नायट्रो टोल्यूइन – या स्फोटकाचे असून कोणत्याही स्फोटाची तीव्रता त्याच्याशी तुलना करून ठरवतात.)
१. झाड उडवून लावण्याएवढा
(६०० ग्रॅम)
२. विहीर खोदताना केलेला स्फोट
(२० कि.ग्रॅ.)
३. दगड खाणीतील लहान स्फोट
(६०० कि.ग्रॅ.)
४. दगड खाणीतील मोठा स्फोट
(३० मेट्रिक टन)
५. लहान अणुबॉम्ब (६०० मेट्रिक टन)
६. प्रमाणित अणुबॉम्ब (२० किलोटन)
७. लहान हायड्रोजन बॉम्ब
(६०० किलोटन)
८. तीस हायड्रोजन बॉम्ब (२० मेगाटन)
९. नऊशे हायड्रोजन बॉम्ब
(६०० मेगाटन)
१०. २७ हजार हायड्रोजन बॉम्ब
(२० हजार मेगाटन)
३० सप्टेंबर १९८५ रोजी वयाच्या ८५ व्या वर्षी चार्ल्स रिश्टर यांचा मृत्यू झाला. भूकंपाच्या एका किरकोळ धक्क्याने किंवा त्याच्या आठवणीनेही सामान्य माणसे स्वत:च थरथरतात. या तुलनेत मर्केली, रिश्टर यांचे कार्य अधिकच महान ठरते. ज्वालामुखी, भूकंप यांचा अभ्यास व मापन करणाऱ्या या माणसांनी, एक प्रकारे प्रलयालाच आव्हान देण्यासाठी आपले आयुष्य पणाला लावले आणि ते अमर झाले.
युंही नही आती
प्रलय की लहरे बारबार
कोई तो है उन्हे नापता हुआ
जिसे वे मिटा नही सकती ।
– नीलकमल
लेखक भूगोलाचे अभ्यासक आणि निवृत्तशिक्षक आहेत
lkkulkarni.gmail.com
भूकंपाची नोंद करणारी यंत्रे प्राचीन काळापासून वापरली जात होती. पण भूकंप मापन करणाऱ्या यंत्राचा शोध लागायला १९ वे शतक उजाडावे लागले.
केवढा होता हो भूकंप?’
‘तसा लहानच. किंचित जाणवला. पण आम्ही फार हादरलो!’
१९३५ पर्यंत भूकंप लहान- मोठा हे सांगण्यासाठी मर्केली स्केल वापरला जाई. यात जमिनीवरील परिणामावरून भूकंपाची तीव्रता मोजली जाते. पण त्यातून भूकवचाखालील भूकंप किती शक्तिशाली होता हे अचूक कळत नाही. कारण भूकंपाचे परिणाम इतर घटकावरही अवलंबून असतात. उदा. भूकंप केंद्रापासून अंतर, खडकाचा प्रकार, भूरचना, इमारतींचे बांधकाम, लोकसंख्येची दाटी इ. उदा. १९९३ मधील किल्लारी भूकंपापेक्षा १९६७ मधील कोयना भूकंप अनेक पट शक्तिशाली होता. पण किल्लारी येथे हजारो इमारती जमीनदोस्त होऊन दहा हजार लोक मृत्युमुखी पडले व ३० हजार जखमी झाले. तर त्या भूकंपापेक्षाही अधिक शक्तिशाली कोयना भूकंपात १७७ लोक मृत्युमुखी पडले व २२०० लोक जखमी झाले. तात्पर्य भूपृष्ठावरील हानीवरून (म्हणजे मर्केली श्रेणीवरून) मूळ भूकंपाची घटना किती शक्तिशाली होती हे अचूक समजत नाही. हे म्हणजे एक प्रकारे प्रलय मापनाचेच आव्हान आहे. हे आव्हान पेलून भूकंपाला शास्त्रीय मापनाच्या कक्षेत आणणाऱ्या संशोधकाचे नाव होते चार्ल्स रिश्टर.
प्राचीन काळापासून भूकंप नोंदयंत्रे वापरात होती. प्राचीन इजिप्तमध्ये इ. स. पूर्व १४ व्या शतकात आमेनहॉटेप या राजाने भूकंप नोंदयंत्र तयार केल्याचा उल्लेख आढळतो. पण पहिले भूकंप नोंदयंत्र इ. स. १३२ मध्ये चीनमधील चँग हेंग या खगोलतज्ज्ञाने तयार केले असे मानले जाते. १३ व्या शतकात पर्शियातील ‘मारागेह’ वेधशाळेत भूकंपयंत्र होते, पण त्याचा तपशील उपलब्ध नाही. १७३० मध्ये फ्रेंच धर्मगुरू व संशोधक जीन डी. हॉटेफेली यांनी एका भूकंपनोंद यंत्राचे वर्णन दिले आहे. १८ व्या व १९ व्या शतकात अनेक देशात ‘भूकंपमापक’ यंत्रे तयार करण्यात आली. पण त्यापैकी एकही पूर्ण समाधानकारक नव्हते. तसेच ही सर्व यंत्रे फक्त भूकंप झाल्याची नोंद किंवा इशारा देणारी होती. त्याच्या मापनाचा प्रश्न शिल्लकच होता.
हेही वाचा >>> बुकमार्क : ओडिया साहित्याचे सम्यक संपादन…
१८८३ मध्ये ब्रिटिश भूगर्भतज्ज्ञ जॉन मिल्ने यांनी असा अंदाज व्यक्त केला, की भूकंपामुळे जी कंपने निर्माण होतात, त्यातून लहरी निर्माण होत असाव्यात आणि या लहरी पृथ्वीवर कुठेही टिपता येऊ शकतील. खरोखरच १८९९ मध्ये इ. व्हॉन रेबर पाश्विझ यांनी टोकियोमधील एका भूकंपाच्या लहरी जर्मनीत टिपल्या. अमेरिकेतील प्रसिद्ध कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी – कॅलटेक – या संस्थेतील हेन्री ओ वुड व जॉन अँडरसन यांनी एक भूकंपमापक यंत्र विकसित केले. एका लांब कागदी पट्टीवर आलेखरूपात भूकंप लहरी अव्याहत रेकॉर्ड करणारे व व्यवहारात उपयुक्त असे ते पहिले उपकरण होते. त्याद्वारे भूकंपाची शक्ती किंवा मिती मोजता येणे शक्य होते. यानंतर कॅलटेक व कार्नेजी इन्स्टिट्यूटच्या मदतीने वुड यांनी दक्षिण कॅलिफोर्नियात अशा यंत्रांचे जाळे उभारले. त्याच काळात त्यांनी चार्ल्स रिश्टर नावाच्या एक नव्या तरुणास भरती केले. त्या वेळी वुड यांना कल्पना नव्हती, की लवकरच हा तरुण भूकंपशास्त्रात मोठी क्रांती घडवून आणणार आहे. आणि कामावर रुजू होताना कदाचित त्या तरुणाला, रिश्टरला स्वत:लाही ते माहीत नव्हते.
चार्ल्स रिश्टर यांचा जन्म अमेरिकेतील ओहिओ प्रांतात झाला आणि त्यांचे बालपण आजोळी गेले. १९२० मध्ये स्टॅनफर्ड विद्यापीठातून भौतिकशास्त्रातील पदवी घेऊन ते पीएच. डी. कडे वळले. पण ते काम पूर्ण होण्यापूर्वीच त्यांना १९२७ मध्ये कार्नेजी इन्स्टिट्यूटतर्फे संशोधन साहाय्यक पदाची ऑफर आली. नोबेल पारितोषिक विजेते भौतिकशास्त्रज्ञ रॉबर्ट मिलिकन यांनी त्यासाठी रिश्टर यांची शिफारस केली होती. याच काळात रिश्टरना भूकंपशास्त्राची आवड निर्माण झाली. १९२८ पासून ते पॅसादेना येथील भूकंप प्रयोगशाळेत बेनो गुटेनबर्ग यांच्याबरोबर काम करू लागले. त्या काळात भूकंपाचे अहवाल नियमित प्रकाशित करण्याची ‘कॅलटेक’ची इच्छा होती, आणि त्यासाठी भूकंप नेमका किती क्षमतेचा होता, हे कळणे आवश्यक होते. रिश्टर आणि गुटेनबर्ग यांनी तेच काम हातात घेतले.
१९३१ मध्ये जपानच्या कियु वडाटी यांनी अनेक तीव्र भूकंपाच्या लहरींचा आयाम ( amplitude) मोजला होता. तो आयाम लॉगरिथम रूपात अंतरानुसार आलेखात मांडला असता, त्याच्यात विशिष्ट क्रमाबद्धता व बाक ( curves) आढळून येत होते. याचा अर्थ भूकंप लहरींच्या आधारे भूकंपाची तुलनात्मक क्षमता ठरवणे शक्य होते. या पद्धतीतील काही अडचणी सोडवून व गुटेनबर्ग यांनी गोळा केलेल्या नोंदी व आलेख वापरून रिश्टर यांनी तसेच क्रमबद्ध कर्व्ह मिळवले. त्या आधारे त्यांनी १९३५ मध्ये भूकंपाची क्षमता दर्शवणारी प्रसिद्ध ‘रिश्टर श्रेणी’ एका निबंधाद्वारे प्रकाशित केली. हा या क्षेत्रातील मोठाच क्रांतिकारक शोध होता.
हा स्केल खरे तर भूकंपाच्या घटनेची निरपेक्ष तीव्रता ( absolute intencity) व्यक्त करणारा आहे. पण खुद्द रिश्टरनी त्यासाठी मितीश्रेणी ( Magnitude scale) हा शब्द वापरल्यामुळे तो त्याच नावाने प्रसिद्ध झाला. ही कल्पना रिश्टरनी खगोलशास्त्रातून घेतली होती. ताऱ्यांची परस्पर सापेक्ष तेजस्विता सांगण्यासाठी आकाश निरीक्षक ‘तेजाची प्रत’ ही संकल्पना वापरतात. त्यात तेजप्रतिच्या प्रत्येक अंकावर ताऱ्याचे तेज १०० पटीत बदलते. त्याच प्रकारे रिश्टर स्केलमध्ये श्रेणीच्या अंकागणिक भूकंप १०० पट शक्तिमान असतो. उदा. चार श्रेणीचा भूकंप तीनपेक्षा १०० पट शक्तिशाली असतो. १९३५ मध्ये रिश्टर स्केल प्रकाशित होताच तो एक प्रमाणित स्केल म्हणून स्वीकारला गेला. खरे तर तो रिश्टर आणि गुटेनबर्ग दोघांनी मिळून विकसित केला होता. पण प्रसिद्धी, मुलाखती इ. बाबत गुटेनबर्ग उदासीन होते. त्यामुळे तो स्केल रिश्टरच्याच नावाने प्रसिद्ध झाला. याची गुटेनबर्गना खंतही नव्हती. पुढे काही सुधारणा करून तो स्केल अनेक दशके वापरात राहिला. त्याचेच रूपांतर पुढे मॉमेंट मॅग्निट्यूड स्केलमध्ये केले गेले. पण लोकव्यवहारात आजही ‘रिश्टर स्केल’ हेच नाव रूढ आहे. रिश्टर स्केलनुसार भूकंपाची तुलनात्मक ऊर्जा पुढे दिली आहे. (कंसातील आकडे टीएनटी – ट्राय नायट्रो टोल्यूइन – या स्फोटकाचे असून कोणत्याही स्फोटाची तीव्रता त्याच्याशी तुलना करून ठरवतात.)
१. झाड उडवून लावण्याएवढा
(६०० ग्रॅम)
२. विहीर खोदताना केलेला स्फोट
(२० कि.ग्रॅ.)
३. दगड खाणीतील लहान स्फोट
(६०० कि.ग्रॅ.)
४. दगड खाणीतील मोठा स्फोट
(३० मेट्रिक टन)
५. लहान अणुबॉम्ब (६०० मेट्रिक टन)
६. प्रमाणित अणुबॉम्ब (२० किलोटन)
७. लहान हायड्रोजन बॉम्ब
(६०० किलोटन)
८. तीस हायड्रोजन बॉम्ब (२० मेगाटन)
९. नऊशे हायड्रोजन बॉम्ब
(६०० मेगाटन)
१०. २७ हजार हायड्रोजन बॉम्ब
(२० हजार मेगाटन)
३० सप्टेंबर १९८५ रोजी वयाच्या ८५ व्या वर्षी चार्ल्स रिश्टर यांचा मृत्यू झाला. भूकंपाच्या एका किरकोळ धक्क्याने किंवा त्याच्या आठवणीनेही सामान्य माणसे स्वत:च थरथरतात. या तुलनेत मर्केली, रिश्टर यांचे कार्य अधिकच महान ठरते. ज्वालामुखी, भूकंप यांचा अभ्यास व मापन करणाऱ्या या माणसांनी, एक प्रकारे प्रलयालाच आव्हान देण्यासाठी आपले आयुष्य पणाला लावले आणि ते अमर झाले.
युंही नही आती
प्रलय की लहरे बारबार
कोई तो है उन्हे नापता हुआ
जिसे वे मिटा नही सकती ।
– नीलकमल
लेखक भूगोलाचे अभ्यासक आणि निवृत्तशिक्षक आहेत
lkkulkarni.gmail.com
