地震
地下の岩盤には様々な要因により力(ちから)がかかっており、急激な変形によってかかっている力を解消する現象が地震である。地球の内部で起こる地質現象(地質活動)の一種。地震に対して、地殻が非常にゆっくりとずれ動く現象を地殻変動と呼ぶ。
地震によって変形した岩石の断面を断層といい、地下数 kmから数十 kmの深さにあって地表までは達しないことが多いが、大きな地震の時にはその末端が地表にも現れて地表地震断層となる場合がある。一度断層となった面は強度が低下するため繰り返し地震を引き起こすと考えられている。特にカリフォルニアにあるサンアンドレアス断層は1,000 km以上に及ぶ長大なもので繰り返し地震を起こしており、日本の地震学者に地震と断層の結びつきを知らせたことで有名で、日本では兵庫県南部地震の野島断層、濃尾地震の根尾谷断層、北伊豆地震の丹那断層などが有名である。
地震によって生じる振動は高速の地震波となって地中を伝わり、人間が生活している地表でも地震動として感じられる。
地震波は波の一種であり、地中を伝わる波(実体波)と地表を伝わる波(表面波)に大別される。実体波はさらに、速度が速いP波(たて波、疎密波)と、速度が遅いS波(横波、ねじれ波)に分けられる。
地震の大きさを表現する指標は主に2系統あり、それぞれいくつかの種類がある。Mは指数関数、震度は非線形関数であり、数字の大きさと実際の物理量は比例関係ではない(詳細は後述参照)。
マグニチュード (M) は地震の規模すなわち断層の大きさ、あるいは地震の際に放出されるエネルギーの量を表す指標である。
震度階級(震度)は地表の各地点での揺れの大きさを表す指標である。単に「ある地震の震度」という場合には、その地震における全観測地点の最大震度をいう。
132年に、後漢の張衡が世界最初の感震計である「候風地動儀」を発明したとされる。口に玉をくわえた八匹の竜が八方向を向いており、中国のどこかで地震が起きると、その方向の竜が玉を落とす仕掛けになっていたという。
地震に関する日本最古の記録として、416年(允恭5年)と599年(推古7年)に発生した地震のことが日本書紀に記されている。
古代の日本では「なゐふる」という言葉が使われていたことが古事記や日本書紀で確認できる。1903年以前に生まれた者を対象にした国立国語研究所作成の「日本言語地図」では「ない」「なえ」などの呼び名が岩手と九州・沖縄に分布していたことが確認されている(方言周圏論)。
菅原道真は870年(貞観12年)に方略試という当時最高峰の国家試験を受けたが、そのうちの一問が「地震ヲ弁ズ」(「地震について述べよ」の意か)というものであった。道真は「彼漢の張衡が之機巧」と候風地動儀を引用して回答している。
江戸時代後期に佐久間象山が日本で初となる地震を予知をする機器「地震予知器」を開発した。安政江戸地震を機に、大地震の予兆について人々から聞いた話を元に作られた道具で、磁石の先端に火薬が付けられ、その火薬が落ちると大地震が来ると言われている。実際に機能したかは疑問視されている。
地中に電流を流すことで地震が誘発されると言う実験結果がある。ソビエト連邦がキルギスの天山山脈で、2.8 kAの電流を百回以上地下に流し込む実験を行ったところ、約2日後から地震が増え、数日のうちに収まるという現象が起こった。