Ein Forscher der Autonomen Universität von Barcelona hat durch eine groß angelegte statistische Analyse der Häufigkeitsverteilung von Erdbeben bestätigt, was viele Forscher schon seit langem befürchtet haben: Erdbeben treten bevorzugt in Clustern auf ? die Wahrscheinlichkeit, dass ein Erdbeben stattfindet, ist kurz nach dem Vorkommen eines Bebens erhöht. Diese statistische Verteilung ist dabei sowohl über Zeiträume von Jahren als auch Jahrzehnten hinweg gültig, was auf einen fraktalen Charakter der Häufigkeit von Beben hindeutet.
In seiner Studie vergleicht der Physiker Alvaro Corral die statistische Verteilung von Beben mit dem Magnetismus ferromagnetischer Substanzen in der Umgebung der kritischen Curie-Temperatur. Unterhalb dieser Temperatur richten alle Atome eines Körpers einer ferromagnetischen Substanz wie etwa Eisen ihre Spins in der gleichen Richtung aus, so dass der Stoff im Ganzen betrachtet eine Magnetisierung aufweist. Oberhalb der Curie-Temperatur hingegen zeigen die Spins der Atome aufgrund von deren Wärmebewegung in verschiedene Richtungen, so dass keine spürbare Magnetisierung zustande kommt.
Interessant ist dabei die Verteilung der Spins, wenn gerade die kritische Curie-Temperatur erreicht ist. Dann bilden sich nämlich Cluster von Atomen aus, deren Spins alle in die gleiche Richtung weisen. Die räumliche Verteilung der Cluster ist über mehrere Vergrößerungen hinweg selbstähnlich ? die Spinverteilung benachbarter Atome gleicht der Verteilung der Spins benachbarter Cluster aus Tausenden von Atomen.
Dieser auch von Küstenlinien bekannte fraktale Charakter liegt nun Corral zufolge auch bei Erdbeben vor. Die Häufigkeit, dass ein Erdbeben stattfindet, ist demnach kurz nach dem Vorkommen eines Bebens beträchtlich erhöht ? selbst wenn dieses Hunderte von Kilometern entfernt stattgefunden hat. Die zeitliche Verteilung der Beben ist zudem über verschiedene Zeitskalen hinweg selbstähnlich.
Corral glaubt daher, dass Methoden der statistischen Physik und der Quantenmechanik für die Analyse von Erdbeben angewendet werden können. Allerdings erlaubt seine Methode nicht, die Stärke eines weiteren Erdbebens vorherzusagen, sondern nur die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens.
Physical Review Letters, Band 95, Artikel 028501
Stefan Maier
