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　　地理系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)；地質(zhì)活動是混沌活動，所以，我要提出一個說法：地震不可能預(yù)測！

　　大牛轉(zhuǎn)前語：大牛在電大里的數(shù)學(xué)一向很爛，其中高數(shù)2是屢試不過。不過，大牛有一門課學(xué)的好，那就是概率統(tǒng)計，給我們上課的老師牛b，他叫杜小牧，參加過南疆地震調(diào)查，講課深入淺出，把一門枯燥的數(shù)學(xué)課弄得像易中天的《品三國》，于是我的概率統(tǒng)計課期末考試居然考了90分。這個杜小牧老師是屬于貝耶斯派，他也是早就聲明：地震不可能預(yù)測，如果非要說地震能夠預(yù)測，也只是建立在概率基礎(chǔ)上的預(yù)測。如同中彩票只具有理論上的可能性，許多人幾輩子也中不上大獎。在他的影響下，我到現(xiàn)在為止，只是湊熱鬧地買過一回彩票，就這一回，大概也辜負了杜小牧老師的期望，所以他有預(yù)見地給了我90分，扣了10分，不堅定。

　　閑話說完，推薦下面的文章，這篇文章寫的牛b，我還以為是我們杜小牧老師重新出山的大作呢，原來是熊博網(wǎng)的人寫的，難怪，熊比牛更猛。

　　地震研究之一：佛曰卡死他

　　眾所周知，大氣環(huán)流是個混沌系統(tǒng)，而混沌是這個宇宙的常態(tài)。這是因為，按照量子力學(xué)的說法，自然界處于混沌狀態(tài)時的能級最低，于是它總是自發(fā)的趨于混沌。地質(zhì)運動也是混沌系統(tǒng)，對初值極端敏感，一個微小的擾動有可能使本來幾十?dāng)?shù)百年后的地震提前到下周甚至今晚。仿照蝴蝶效應(yīng)的格式，如果說南美洲雨林里一只蝴蝶揮動翅膀?qū)е铝讼聜€月萬里之外的緬甸強熱帶風(fēng)暴，那我們同樣可以假說5月1號某個青年在北京家樂福跺了一腳從而引發(fā)了5月12號兩千公里以外的的四川大地震。

　　洛倫茲通過研究，得出了一個令人齒冷的結(jié)論：長期準(zhǔn)確的天氣預(yù)報根本無法實現(xiàn)。這對于人類好容易樹立起來的自信心是個殘酷的打擊，顛覆了牛逼頓爵士一手締造后來又被科學(xué)巨擘拉普拉斯推上極致的機械決定論思想。我們曾幻想憑借自身努力就能得到與大自然平等對話的權(quán)利，我們甚至一度自詡能戰(zhàn)天斗地，“敢教日月?lián)Q新天”。偉大的人類之光牛頓撥開了科學(xué)的迷霧，大家以為從此就一片光明了，豈料造物主他老人家正在更深更黑的迷霧中獰笑，人類只能看到他冰冷的白牙在黑暗中若隱若現(xiàn)。

　　長期的天氣預(yù)報為何不能實現(xiàn)？事實上，自然界的研究對象可分為兩類：線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。后者占壓倒性的比例，而且可以說線性系統(tǒng)不過是非線性系統(tǒng)的近似。線性系統(tǒng)可以預(yù)測，通過解微分方程可以得到全部解析解并且不存在奇點；非線性系統(tǒng)情況復(fù)雜，列出的非線性微分方程只能借助計算機用數(shù)值解法近似求解，發(fā)展下去將會引發(fā)混沌。李雅普諾夫定量分析后發(fā)現(xiàn)，兩次只是初值不同的混沌運動，它們以后的差別將隨時間按指數(shù)規(guī)律增大，根本無法預(yù)測。而且它的形成條件極其簡單。比如，兩體問題很容易，用簡單的引力知識就能解決，但是只增加了一個體變成“三體問題”就立刻復(fù)雜無比，以至于觸發(fā)混沌。由此可想而知影響因素極端龐雜的天氣系統(tǒng)和地理系統(tǒng)。

　　可見，地理系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)；地質(zhì)活動是混沌活動，所以，我要提出一個說法：地震不可能預(yù)測！

　　不僅現(xiàn)在不能預(yù)測，再過多少年也一樣。研究只能讓我們更多的了解地震和地質(zhì)活動，準(zhǔn)確的預(yù)測卻永遠辦不到。這并非科學(xué)家無能，也不是人類智力不夠發(fā)達，實在是因為自然規(guī)律如此，誰也無可奈何?？茖W(xué)的威力僅僅限于發(fā)現(xiàn)未知的規(guī)律，然后更好的認(rèn)識世界而不是改變世界。何況上天容易入地難，人類對月球和火星表面的了解比地殼和南極冰蓋多得多。我國能發(fā)射無數(shù)神舟飛船，也能送上無數(shù)宇航員，卻依然對地下幾公里的深度無可奈何。天氣預(yù)報的技術(shù)如今非常成熟，有遍布全球的氣象衛(wèi)星和地面觀測站，還有世界上最快的超級計算機分析數(shù)據(jù)。即便是這樣，也只對48小時內(nèi)的預(yù)報有一定把握，在這之后的預(yù)報基本等同瞎蒙。兩眼一抹黑的地震預(yù)測是個什么德性也就可想而知了。

　　如果非要說地震能夠預(yù)測，也只是建立在概率基礎(chǔ)上的預(yù)測。而預(yù)測準(zhǔn)確的概率極端低下，可能永遠不準(zhǔn)。這就如同中彩票只具有理論上的可能性，許多人幾輩子也中不上大獎。中國境內(nèi)每年要經(jīng)歷數(shù)千次大小地震，對四川一地來說可能只有幾次。這幾次地震的發(fā)生在數(shù)學(xué)上有個說法，叫做“泊松流”，屬于隨機過程的研究領(lǐng)域。而且由于地震的偶發(fā)性，它只是個強度很弱的泊松流。泊松流的數(shù)學(xué)意義是“隨著時間推移遲早會重復(fù)出現(xiàn)的事件”。從字面上就能看出，這個敘述充滿了不確定性：“隨著時間推移”、“遲早”，沒有一句有譜的。事實也的確如此，泊松分布是個無法預(yù)測的分布，只在海量數(shù)據(jù)面前才具有統(tǒng)計學(xué)上的意義。

　　歷史上應(yīng)用泊松分布最著名的例子發(fā)生在二戰(zhàn)：美軍發(fā)動“王八計劃”在諾曼底強行登陸，作戰(zhàn)部隊在加萊灘頭遭到德軍炮彈如同外科手術(shù)般的精準(zhǔn)狙擊。加之希特勒宣稱研制出了導(dǎo)彈，美軍統(tǒng)帥部陷入了深深的憂慮，害怕德軍真的掌握了導(dǎo)彈技術(shù)，部隊將面臨重大傷亡，甚至導(dǎo)致諾曼底登陸夭折?？茖W(xué)，是科學(xué)在這個關(guān)鍵時刻發(fā)揮了關(guān)鍵作用，幾個數(shù)學(xué)家研究了德軍彈著點后一拍大腿“我操，這他媽不是泊松分布么！”(當(dāng)然他們是用英語說的)。然后對美軍司令拍胸脯打包票說你們盡管登陸，德國要是再打中你們我就去抽丫泊松。果不其然，隨后的行動證明了德軍根本沒有導(dǎo)彈技術(shù)，之前的命中只是運氣好。幾個書呆子用一點知識就縮短了戰(zhàn)爭進程，避免了至少幾百萬軍人和平民的無謂犧牲。

　　這是個說明泊松流不能預(yù)測的經(jīng)典例子，地震預(yù)報的問題與之類似。不過我也能料到，一定還有人要跟我扳杠，非得說地震可以預(yù)測。他們會用幾個預(yù)測成功的例子反駁我，并擺出一副“事實勝于雄辯”的操性樣兒。其中最有力的一個證據(jù)發(fā)生在唐山：青龍鎮(zhèn)采納了地震預(yù)報并迅速做出反應(yīng)，成功避免了傷亡。這件事最近被翻出來老調(diào)重彈，意在說明地震局的無能和政府的不作為，甚至鳳凰衛(wèi)視都作了一期人物專訪。你們都知道我對政府沒什么好感，但就這件事而言我覺得政府被冤枉了。我也知道很多人因為恨透了CCTV喪盡天良而走向另一個極端，無比迷信鳳凰衛(wèi)視的客觀公正和權(quán)威。多說無益，我決定用數(shù)字來說話，請看一道數(shù)學(xué)題：

　　假設(shè)當(dāng)6級以上破壞性地震(小地震有益無害，所以我們只考慮大地震)確實發(fā)生時預(yù)報有地震的概率為0.8(即80%，我們姑且把這個概率定高些以示預(yù)報的準(zhǔn)確，實際上根本沒這么準(zhǔn))；設(shè)當(dāng)?shù)卣鹞窗l(fā)生時預(yù)報沒有地震的概率也為0.8(理由同上)?，F(xiàn)在利用這個預(yù)報手段對某個地區(qū)進行觀測，根據(jù)歷史資料知道該地區(qū)一年內(nèi)發(fā)生有震感地震的概率為百分之一(這符合我國的平均水平，許多大地震都至少是百年一遇的)?，F(xiàn)在來求當(dāng)預(yù)報將要地震時，地震確實發(fā)生的概率。

　　解：用A表示事件“預(yù)報有地震”，用B表示事件“地震確實發(fā)生了”。已知有

　　P(A|B)=0.8，P(A|B)=0.8(表示“取反”。本應(yīng)用上劃線，由于數(shù)學(xué)公式顯示的問題，此處用下劃線代替)，P(B)=0.01。要求P(B|A)

　　這個問題很簡單，利用貝耶斯公式直接可得：

　　P(B|A)=0.8×0.01/(0.8×0.01+0.2×0.99)=0.039

　　可見，地震預(yù)報的準(zhǔn)確率只有不到4%，這還是建立在80%這樣高精度假設(shè)的基礎(chǔ)上，實際情況更加悲觀。估計有許多人會對這個結(jié)果產(chǎn)生恐懼并因此覺得難以置信，這可以理解，因為不少人都沒有起碼的概率知識，寧肯徹夜不眠的畫雙色球號碼分布圖，也不會看一本基礎(chǔ)的概率論教材。我只對這個結(jié)果作簡要的說明：這實際上是個“先驗概率”和“后驗概率”的問題，那些預(yù)報成功的例子屬于“后驗概率”，等地震發(fā)生了再來炫耀預(yù)測的準(zhǔn)確性，卻不說那些大量預(yù)測錯誤的例子。民間管這個叫做“馬后炮”、“事后諸葛亮”。

　　但是還有人會不服，說你算個什么東西，國家地震局在20號之前發(fā)布了地震預(yù)報，這又是為什么？難道地震局專家的水平還不如你么？對于這個問題，我覺得其中的政治意味遠大于科學(xué)意味。512慘案發(fā)生后，大量不明真相的群眾憤怒了，說麻痹的地震局是干嘛吃的，癩蛤蟆都比地震專家管用！養(yǎng)專家還不如養(yǎng)條狗！地震局頓時被千夫所指，成了一切矛盾的核心，可想而知那些書呆子承受了多么大的壓力，百口莫辯，勉力發(fā)出一點辯護的聲音立刻就被更大的謾罵覆蓋：麻痹的還敢反駁！加之汶川周邊余震不斷，綿延1周多，大有沒結(jié)沒完的架勢。神經(jīng)過敏的地震局專家們決定亡羊補牢，預(yù)測一個給老百姓看看，以示自己并非不作為。所以這次的預(yù)報很有些寧肯錯殺一千不能放過一個的意思，稍微有點懷疑就趕緊報了。老百姓口耳相傳，結(jié)果20號當(dāng)晚的四川“今夜無人入睡”。壞就壞在預(yù)期的地震并沒有發(fā)生，這本沒有什么奇怪，預(yù)報準(zhǔn)了才是怪事。但是人民們又受不了了，開始新一輪的口誅筆伐，有詩為證：

　　比地震可怕的是余震

　　比余震可怕的是預(yù)報余震

　　比預(yù)報余震更可怕的是預(yù)報了余震卻一直不震

　　近期成都人民生活狀況：震不死人晃死人，晃不死人嚇?biāo)廊?，嚇不死人困死人，困不死人累死人，累不死人跑死人?/p>

　　上聯(lián)：早也跑晚也跑一天到黑都在跑，

　　下聯(lián)：跑得脫跑不脫跑來跑去命耍脫？

　　橫批：安心睡覺

　　……

　　天底下真是再也沒有比地震局更倒霉的了。

　　既然是研究性文章，我就要考慮到最壞的情況，有人肯定會拋出最后的殺手锏來反駁我：就算你說的有道理，但是人不能預(yù)測，動物卻可以預(yù)測地震！可愛的狗狗貓貓們比人厲害多了！寵物就是比人管用！看你丫還敢說我們寵物主人的不好！！

　　對于這個問題，美國地質(zhì)調(diào)查局早就注意到了，他們做了長期不懈的觀察和研究，囊括了各種各樣的動物。結(jié)論是，沒有證據(jù)表明動物能夠預(yù)測地震。事實上，稍微分析一下就能做出正確的判斷：動物沒有必要進化出預(yù)測地震的機制。首先，地震對動物的威脅遠沒有對人類的嚴(yán)重，絕大部分傷亡人群都是因為建筑物的坍塌，而動物是無房戶，地震對露天的它們威脅不大。即便是穴居動物比如老鼠，它們的身體都很細小，但凡有一點微小空間就能逃生；四肢短促，體格渾圓光滑，很難被直接壓到肢體。而且它們的地穴大多是土壤類而甚少巖層，松軟的土壤對于擅長挖掘的它們能有多大阻礙呢？其次，地震是個小概率事件，幾百年也難得發(fā)生一次，何況動物的壽命普遍短促，在短暫的生命歷程中遇到大地震的機會微乎其微。它們沒有必要為了這么不靠譜的事情有備無患的進化出本能。這也不符合進化論自然選擇的理論。大自然的精巧就在于處處發(fā)展的恰到好處，堅決避免無謂的浪費。

　　我說地震不能預(yù)測，并非說不要預(yù)測，要不然日本美國成天都在干嘛。對于地震的研究還是極有必要的，但是這種預(yù)測只局限于監(jiān)測板塊活動，推測出某地日后若干年內(nèi)有無地震的風(fēng)險，以便政府決策。但是準(zhǔn)確的預(yù)測出某時某刻在某地會有多大的地震，這是永遠也辦不到的！外星人也沒戲。