地震（岩爆与疲劳断裂）机制

岩爆是矿业部门观测到的力学现象，疲劳断裂则是机械工业中广为熟悉的力学现象，而地震则是地球物理中的重要研究对象。对这类问题，各自的研究对象尺度是差别很大的。但是，力学本质上是一致的，也就是说，一个成功的力学理论应该能适用于这3类现象，**的差别是使用各自的物性参数。

从牛顿科学原则而言，这类现象所能引入的物性参数只能是两个拉梅系数（或其等价），而不能再引入附加参数，否则就会使理论失去普遍性。这是因为，*基本的弹性变形就是只需要这两个物性参数，少了不行，多了则毫无必要。

但是，人们一般的是无视牛顿原理的这个原则。在1960-1990，各向异性弹性被引入地震学中，地震学家们预期：震源机制可以用增加物性参数的办法解决。也的确如此，增加物性参数可以对地震现象做出几乎逼真的模拟。而且，大量的实验数据也可以在增加物性参数的情况下得到圆满得解决。就现象上看来，问题是解决了。但是，很遗憾，只是在现象上解决了，并不是在本质上解决了。这样的理论没有普遍性。人们就又回到了两个物性参数的理论构架下来研究地震机制。

另一类理论是液固混合理论来研究地震机制，也用来研究岩爆机制。在固体运动方程上，补充一组流体运动方程，令两者耦合在一起。论述其合理性的论文很多，但是，由于固体占**的主导地位，其客观效果等价于前面的各向异性弹性理论，也没有得到普遍性的理论机制。也就是说，只不过是引入了引起各向异性的原因。

事实上，地层的层状性质早就决定了地壳是一个实际的弹性异性体，但是，就相应尺度的地震波而言，它实际上的力学行为依然是由2个物性系数描述的，根本就不需要引入附加参数。从而，总结以上教训，令物性参数为空间上变化的所谓非均介质就是随后的时髦。有了计算机技术的强有力支持，令物性参数可以在不同空间位置上变化，几乎一切地震波基本上都可以被模拟出来。人们再次的高兴的认为，震源机制被解决了。但是，依然是现象上的，而不是本质上的。

但是，无论是那一次的时髦，总是造就了一批学者，形成了几个理论，成就了一批文献。但是，一个本质的理论并没有在其基础上建立起来。

事实上，就疲劳现象而言，材料几乎是均质的，也没有流体，但是其抽象的力学行为与地震、岩爆是等价的，从而是在事实上否定了岩爆、地震的上述寻求附加物性参数的努力。

一个被力学界普遍使用的理论是能量释放率模型，它在物理原则上是正确无比的，但是，能量释放率是外加的。也就是引入了外加的原因，但是，这个外加的原因又必须能够应用于地震发生前的静态变形，和发生期间的动态变形，及发生地震后的终了静态变形。这样一个能流释放率的主观性之大是令人吃惊的。所以，地震学中对此并不热衷。

但是，机械工业研究疲劳断裂类问题的力学理论则热衷于这类模型。半个世纪下来，也没有取得实质性的理论进展。

对比以上3个学科（几乎不相往来）对同一本质（一致）的力学现象的研究，可以看出的是：对现象的重视，对本质的轻视。这是共同的特点，人们往往认为，现象得到了良好的说明就是解决了问题。也就是，并没有把牛顿原理的“只引入必要的物理量及物理参数，既不多，也不少”这个原则当回事。

另一方面，也可以看出，实验，无论有多少实验，如果没有在抽象上的正确原理的支撑，本身是不能依靠数量的庞大而被归纳出一个正确的理论的。换句话说，尽管实验可以归纳出一系列的“经验关系”，但是，经验关系的增加并不能自动的产生一个正确的本质的理论。

科学理论本身的出现在很大程度上是依赖于抽象推理的，是依赖于剥离具体细节而把握事物本质的推理的。显然的灵机一动式的“顿悟”并不是产生正确理论的研究道路，无论这类顿悟是如何的符合实际。

事实上，早在1950年代，个别地震学家基于实验事实就断言，经典的弹性动力学理论，除了能给出正确的波动传播速度以外，根本就不能给出与波形演化有关的任何信息。事实上，这就直接的否定了用经典变形力学理论建立地震震源机制的任何可能性。也否定了用经典力学解决岩爆、疲劳断裂的理论机制的可能性。这个断然的否定引起了力学界、地震学界的一篇愤怒之声讨。但是，到了1980后，地震勘探学界全盘的接受了断言而开始其独立自主的技术开发路线。但是，大多数研究依然是使用经典理论的各类变种，因为，断言归断言，正确的理论为何人们并没有达成共识。

这个历史能告知我们什么吗？经验科学并不能依然于数量庞大的经验关系而自动的上升为抽象理论，要上升为抽象的理论还是依赖于相对独立的抽象研究。而近半个世纪以来，学界痛恨的恰恰是抽象研究（为何痛恨不得而知）。问题在于，抽象研究的本质是：既不引入过多的物理量（及参数），也不会少于必要数量的物理量（及参数）。而一旦在这样的哲学框架下研究，人们面对的是一系列的现实矛盾。消除矛盾的有效办法是找出能与所有经验关系无矛盾的抽象理论。这样一个抽象理论才是本质的。

而经验主义的研究办法是，引入越来越多的物理量（或参数）来消除经验关系间的矛盾。从而，经验关系越来越多，人们很高兴的认为：越来越接近于真实，理论就快要建立了。但是，总是快了，几十年后，还是快了。

本博文只是陈述了在这个研究方向上看到的现象。仅此而已。