Avances históricos en el desarrollo de la detección de sismos.

sismografoNo sé si a ustedes les pasa lo mismo que a mí, pero yo soy incapaz de aceptar “verdades” dogmáticas.  Siempre estoy buscando la explicación de las cosas.  Los vendedores de milagros conmigo se mueren de hambre, porque si me hablan de un sistema novedoso para obtener resultados fabulosos en el ámbito que sea, nunca lo acepto sin entender su fundamento teórico.

No es que necesite entender cada parte de un mecanismo dado, pero sí considero imprescindible saber el principio que está implícito en su funcionamiento.

Asumiendo que ustedes serán igual de curiosos, y puesto que para entender la tectónica global se requiere un cierto nivel de abstracción, doy por sentado que me exigirán algunas pruebas de esa teoría.

Y para que puedan creer en esas pruebas, algunos conceptos físicos muy básicos, y las técnicas que permiten detectar y medir determinados fenómenos, serán un requisito previo.

Por eso, les voy a contar un poquito más acerca de los aparatos que se usaron alguna vez para señalar que un terremoto había tenido lugar, y les mostraré también de forma muuuuuuyyyyy sencilla cómo se fueron perfeccionando dichos ingenios a lo largo del tiempo.

Ya les conté sobre algunos intentos realizados hace ya varios siglos, y hoy les muestro otro sismoscopio muy rudimentario, que por eso mismo es fácil de entender en su funcionamiento y posteriores avances.

Más adelante, en otros posts, veremos otros aparatos más sofisticados, y luego los iremos enlazando con los fenómenos cuya observación condujo al actual paradigma de la Tectónica Global, o de Placas.

¿Dónde y cuándo surgió el sismoscopio que hoy nos ocupa?

El primer antecedente de este tipo de sismoscopios data de 1751, cuando Andrea Bina, padre benedictino, lo construyó en Italia, en ocasión del terremoto de Umbria.

¿En qué principio se basa?

Todo el sistema está basado en el principio de inercia que ya les expliqué en el post a que los he referido al comienzo de nuestro encuentro de hoy.

¿Cómo se reconocía que había ocurrido un sismo?

Sabiendo que una gran masa, relativamente independizada del suelo, tendería a resistirse a abandonar su posición de reposo, Bina diseñó un péndulo con mucha inercia, que pendía de un hilo largo y que tenía en su extremo inferior una punta aguzada, en contacto con una caja de arena.

Al moverse todo el sistema, la masa tendía a retrasarse, con lo cual, la punta dejaba su marca en la dirección desde la cual procedecía el movimiento.

Debido a que la distancia de la marca más alejada hasta el centro del testigo de arena era proporcional al desplazamiento total del suelo, puede decirse que este aparato más que un simple sismoscopio, era un verdadero sismómetro, ya que “medía” la máxima amplitud del movimiento producido por el sismo.

sismoscopio corregido

Figura 1. El sistema se ha corrido hacia la derecha y la masa se retrasa por su inercia, hasta la posición B.

En la figura 1, les he esquematizado (en un gráfico sin escala) la idea general. Las líneas cortadas marcan la posición original de todo el marco solidario con el suelo y la caja de arena. La masa m originalmente está en la posición A.

Al moverse el terreno, (hacia la izquierda) por el sismo debido a ondas procedentes desde donde lo marcan las flechas, el sistema se desplaza hasta lo que indican las líneas continuas, y la masa, debido a su inercia, tiende a rezagarse, quedando en una posición tal como B (a la derecha en el dibujo).  La punta habrá marcado el desplazamiento total, sobre la arena de la caja dibujada al pie del marco.

Por supuesto el esquemita es muy elemental, pero creo que ilustra bien el punto que pretendo explicar.

 

¿Cómo se produjo la evolución de este artefacto hacia los primeros sismógrafos?

Este instrumento fue perfeccionado con el uso de una banda de papel que se desplazaba sobre rodillos, y un estilete entintado que permitía un registro más o menos continuo del movimiento. Ese avance puede verse en la figura que ilustra el post y que he tomado prestada de la página de Televisa.

¿Qué avances significativos tuvieron luego lugar?

Dos de los principales avances tuvieron lugar aun antes de pasar a la registración continua que les he señalado recién, y  fueron:  la adición de dispositivos de amortiguamiento para evitar la vibración continuada del péndulo, y los cambios en las posiciones del eje de giro de los brazos del sistema, para separar movimientos verticales de horizontales.

La amortiguación se conseguía con una pestaña adherida al brazo móvil, que se sumergía en un líquido viscoso, que desaceleraba la vibración.

Para señalar los movimientos verticales del suelo, el eje de giro se disponía de modo horizontal, con sistemas de resortes que permitían al brazo moverse sólo verticalmente.

En cambio, para un mejor registro de la componente horizontal del movimiento, el eje de giro se dispuso de modo vertical. Todo lo explicado se ve en los esquemitas de la figura 2. (1 y 2)

sismoscopiosescanear0002bis

Figura 2

Con posterioridad, las escalas fijas que se ven en la figura, se reemplazaron por tambores giratorios con papel, sobre los cuales, agujas con tinta trazaban el registro del evento transformando los sismoscopios originales en sismógrafos.

En el caso de registro vertical, el eje de giro del tambor era también vertical, mientras que se disponía horizontalmente para la componente horizontal.

Mucho más adelante, los estiletes entintados serían reemplazados por luces incidentes en papel fotográfico, y paso a paso se fueron acercando a sistemas de registro electrónico.

¿Por qué se fueron abandonando progresivamente?

Por su gran tamaño, y simplemente porque nuevos avances tecnológicos fueron generando otros sistemas basados en propiedades muy diferentes, como el elctromagnetismo, y hasta la tecnología laser, pero eso ya es otra historia que nos convocará en otros posts

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Un abrazo, y los espero el miércoles. Graciela.

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