众所周知,“地震”这个词有两种解释:第一是本义,指地壳的震动,比如洛杉矶大地震;第二是比喻义,指与地震一样破坏力极大的社会动荡,比如股市地震。过去,不论哪一种地震,都是几乎不可抗拒的,直到人类发明了电脑,才逐渐找到了预测潜在风险、消弥巨大灾难的科学手段。
现代都市的摩天大楼该如何设计建造,才能有效地抵抗住地震的袭击呢?美国圣迭戈超级电脑中心的工程师们一直在为解决这一问题而不懈努力。
尽管凭借强大的运算能力,超级电脑可以建立起完备的分析模型,但模型的基础数据却无法凭空想象,只能源自现实世界的测定。于是,工程师们将一座275吨重的建筑物放在了震荡平台上。这个平台可不简单,它是世界上最大的户外巨型高性能震荡平台,专门为地震工程模拟项目而研制。建筑物上则安装有数百个传感器,用以获取模拟地震时建筑物的精确反应。
现实实验中的建筑
电脑模拟中的建筑
基于测得的数据,超级电脑会在虚拟环境中重复现实的地震实验,从而帮助工程师进行全方位的观察——既能从360度视角查看整座建筑,也能缩放到某个具体部分详加审视。对比真实世界中的数据与电脑模型的数据,便可以改善模型,使其在模拟更强大的地震时,产生更精确的结果。
那么,究竟是否能建造出一座能自我调节并抵消地震破坏力的大楼呢?现在还不行。但在美国科幻作家弗诺·文奇的新作《彩虹的尽头》(Rainbows End)中,他却想象出了一个解决方案,叫做“卡片屋”:
胡安喜欢靠着外墙坐,特别是在三楼教室上课的时候。你能够感到墙壁在轻轻地前后摇晃,而整座大楼却保持平衡。这让胡安的妈妈相当紧张。“系统只要出一点点故障,所有东西都会崩塌的!”她在家长会上抱怨说。可另一方面,“卡片屋”的确造价低廉,而且大地震在它面前就像早晨的清风一样,不会造成半点破坏。
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