海底光纖電纜,除了拿來通訊之外,可以直接拿來當海底地震探測器來用!

#話都給我講就好系列-129-20191129

在這個資源永遠不夠用的科學世界中,最讚的事情是什麼呢?我的答案是「一兼二顧,#摸蛤仔兼洗褲」,如果一套裝備、一份勞力能同時完成兩件工作,那真是超讚的!現在就有個熱騰騰的新例子:#海底光纖電纜,除了拿來通訊之外,可以直接拿來當海底地震探測器來用!

加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)地球與行星科學系(Earth and Planetary Science Department,讚爆的系名XD)Nathaniel J. Lindsey領軍的團隊今天(11/29)發表在「Science」上的論文指出,透過偵測在海底光纖上傳輸的聲波,可以偵測細微的海底地殼變動。一段20公里長的海底光纖電纜,可以相當於一萬個地震觀測站的功能。他們在加州的蒙特利灣(Monterey Bay)的實驗,記錄了四天的資料,偵測到一次3.5級的地震,並且找到了一個之前過去尚未被發現的斷層帶。

此研究使用的技術為「Distributed Acoustic Sensing」(分散式聲學感測),在光纖中送出很短暫的雷射脈衝,如果光纖本身有受到外力產生震動,這些雷射脈衝就會被散射,透過分析光波的干涉現象,可以得到每兩公尺長光纖的散射,以及其震動狀況,20公里(20000公尺)長的光纖,就此變身成10000個震動探測器,這種新的概念,稱為「#光子地震學(photonic seismology)」。(看到這裡,還不通通都給我去讀物理!酷斃了!)

目前海底的地震偵測裝備極度稀少,可以說目前地球表面還有70%是沒有裝設地震偵測器的,而海底的地震偵測對於地震的研究與預測,以及災害的預防,當然是極為重要的,日本311大地震以及所以引起的海嘯所造成的傷害,應該大家還記憶猶新。

本文的主要作者Lindsey表示:「目前海底的地震研究需求極大,任何能夠進入海底的研究儀器都非常有用,即使它們只離岸邊50公里遠」,Lindsey目前還是個柏克萊的研究生。

如果這項技術能夠擴大到目前全世界鋪設的海底光纖電纜,人類的地震研究版圖將能一口氣擴大到原本幾乎是一片空白的海底世界。

國產動畫「重甲機神Baryon」中的瘋狂科學家以「人類用鋼鐵取代骨骼、用機油取代血液、用電纜取代神經」來形容人類依照自己的形象建造出巨大機器人這個「機械神」,現實世界更加厲害,是把電纜直接當作「地球的神經」,哪天整個地球直接變身成巨大機器人,大家也別太驚訝嘿。

Phys.org 報導:https://phys.org/…/2019-11-underwater-telecom-cables-superb…
Science論文:https://science.sciencemag.org/content/366/6469/1103

#超中二物理系主任雜記
#等我征服世界就把光子地震學列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之129
#重甲機神Baryon

圖一、二:「重甲機神Baryon」中的瘋狂科學家,大談「機械神Deus ex Machina」
圖三:實驗區域蒙特利灣區地圖,粉紅色為本次實驗所利用的海底光纖電纜,黃色圓圈標記區域為新發現的海底斷層帶。(來源:Science)
圖四:架設在蒙特利灣海面下891公尺的研究儀器。(來源:Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI)

在這個資源永遠不夠用的科學世界中,最讚的事情是什麼呢?我的答案是「一兼二顧,#摸蛤仔兼洗褲」,如果一套裝備、一份勞力能同時完成兩件工作,那真是超讚的!現在就有個熱騰騰的新例子:#海底光纖電纜,除了拿來通訊之外,可以直接拿來當海底地震探測器來...

東海大學應用物理系發佈於 2019年11月28日 星期四

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