Wenn die Erde knistert
Messung von "crackling noise" im Labor<br>Copyright: Wilfried Schranz<br>
Der Physiker, der auf dem Gebiet der Phasenübergänge in nanostrukturierten Materialien forscht, stellt diese Ergebnisse – die so genannte „crackling noise“ bei Erdbeben – in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ vor.
Die großen Erdbeben der letzten Jahre sind noch in den Köpfen der meisten Menschen. Viel öfter aber treten mittelgroße oder kleine Erdbeben auf, die man nur mit Hilfe von Seismographen wahrnehmen kann. Starke Erdbeben sind zum Glück wesentlich unwahrscheinlicher als schwache (Gutenberg-Richter-Gesetz).
Die Erde „knistert“
Wenn man die akustischen Signale von Erdbeben verschiedenster Stärken über die letzten Jahre im Zeitraffer von ein paar Sekunden ablaufen lässt, so entsteht ein „Knistergeräusch“ (crackling noise), ähnlich wie beim Zusammenknüllen von Papier oder beim Biss in Knusperreis. Diese Idee der Geräuschanalyse haben sich Wissenschafter der Universität Wien sowie der Universitäten Barcelona und Cambridge zunutze gemacht, um mögliche Zusammenhänge zwischen Rissbildungen in Materialien und Erdbeben aufzudecken.
Die Forscher haben nanoporöse, d.h. schwammartige Materialien aus Quarz langsam komprimiert, bis sie brechen. Die dabei entstandenen akustischen Signale wurden gemessen und mittels statistischer Methoden analysiert. „Dabei konnten wir erstmals nachweisen, dass in diesen amorphen Materialien alle vier Hauptgesetzmäßigkeiten der statistischen Seismologie von Erdbeben und deren Nachbeben erfüllt sind“, erklärt Wilfried Schranz.
Bemerkenswert war für die Forscher insbesondere, dass sich das Verhalten dieser hochkomplexen Vorgänge von der Größenordnung realer Erdbeben im Bereich von Kilometern auf die Nanometerskala übertragen lässt. Dieses Phänomen der Universalität ermöglicht es, die statistischen Eigenschaften von Erdbeben im Labor an realistischen Modellsystemen zu studieren und weitreichende Schlussfolgerungen auf reale Naturvorgänge zu ziehen.
Publikation in Physical Review Letters:
Statistical Similarity between the Compression of a Porous Material and Earthquakes: Jordi Baró, Álvaro Corral, Xavier Illa, Antoni Planes, Wilfried Schranz, Daniel E. Soto-Parra and Eduard Vives. In: Physical Review Letters, Phys. Rev. Lett. 110, 088702 (2013) Published February 19, 2013
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.088702
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i8/e088702
http://physics.aps.org/articles/v6/20
Wissenschaftlicher Kontakt
Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Wilfried Schranz
Physik Funktioneller Materialien
Universität Wien
1090 Wien, Boltzmanngasse 5
T +43-1-4277-511 71
wilfried.schranz@univie.ac.at
http://homepage.univie.ac.at/wilfried.schranz/
Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.atAlle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften
Die Geowissenschaften befassen sich grundlegend mit der Erde und spielen eine tragende Rolle für die Energieversorgung wie die allg. Rohstoffversorgung.
Zu den Geowissenschaften gesellen sich Fächer wie Geologie, Geographie, Geoinformatik, Paläontologie, Mineralogie, Petrographie, Kristallographie, Geophysik, Geodäsie, Glaziologie, Kartographie, Photogrammetrie, Meteorologie und Seismologie, Frühwarnsysteme, Erdbebenforschung und Polarforschung.
Neueste Beiträge
Wolken bedecken die Nachtseite des heißen Exoplaneten WASP-43b
Ein Forschungsteam, darunter Forschende des MPIA, hat mit Hilfe des Weltraumteleskops James Webb eine Temperaturkarte des heißen Gasriesen-Exoplaneten WASP-43b erstellt. Der nahe gelegene Mutterstern beleuchtet ständig eine Hälfte des Planeten…
Neuer Regulator des Essverhaltens identifiziert
Möglicher Ansatz zur Behandlung von Übergewicht… Die rapide ansteigende Zahl von Personen mit Übergewicht oder Adipositas stellt weltweit ein gravierendes medizinisches Problem dar. Neben dem sich verändernden Lebensstil der Menschen…
Maschinelles Lernen optimiert Experimente mit dem Hochleistungslaser
Ein Team von internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT und der Extreme Light Infrastructure (ELI) hat gemeinsam ein Experiment zur Optimierung…
