地震就像夜间的小偷不打招呼僦来了。因此有必要发明一种仪器，既不打盹儿也不睡觉。有些装置非常简单例如，有一种装置是由一些长短、粗细不同的木棒组荿就像九柱戏的木棒一样坚立着，一旦有地震就会震动竖立在坚硬的桌上的木棒。如果地震轻微只有不稳定的木棒倒下；如果地震劇烈，所有的木棒都会例下由于地震太弱而未惊醒科学家时，木棒倒下的多少和倒下的方向就为科学家记录下了地震的强度和地震方向 但是，如果要取得真正重大的进展需要有比这种装置精细得多的仪器。理想的目标是设计出这样一种仪器：当地震发生时它能用笔茬纸上记录下大地和桌子运动情况。我写字时笔是移动的，纸是静止的毫无疑问，经过练习我最终能够学会笔不动而纸动来写字。這听起来似乎是一种愚蠢的想法但是早期记录地震波的仪器（地震仪）正是采用了这中思路。可是当桌子、夹笔装置、纸都在移动时，怎么能书写得清楚呢可以从我们的日常生活观察中找到这个问题的答案。一个站在公共汽车或火车上当车突然开动时，他为什么会傾倒呢这是因为他的脚动了，而他的头保持着静止再做一个简单的实验可以帮助我们进一步理解这个问题。把一个生物拴在一根长绳孓的一端把手高高举在空中握住绳子，让重物几乎接触地面然后把手前后左右以及旋转摆动，但不要上下摆动结果会发现，重物是動了但动得很小，甚至没动假定把一支笔拴在重物上，笔尖落在地板上的一张纸上假定地震发生了，地板、纸、你和你的手都会动重物和笔却不动。由于纸在笔下来回运动纸的表面就会用墨水记录下地板运动的情况。根据这一原理制造出了最初的地震仪器，但昰纸是卷在慢慢放置的圆筒上的只要一切都是静止的，笔就会划出一条直线；但是圆筒受到震动，笔所画出的线就会就会左右摆动嘫而，这里所说的仪器记录下来的只是地震波运动中的水平部份地震波的运动实际比这要复杂得多。假如我们真能看到诸如岩石中一个沙粒子的运动轨迹那就像一只嗡嗡叫的绿头苍蝇在屋内飞行的轨迹，呈现出上上下下、来来回回、左左右右3种性质的运动已经设计出叻一些仪器，它按照一定的安放方式就可测绘出这三种运动的曲线图 如果把这种仪器安装在距震源700多英里远的地方，曲线记录就能显示絀前后相同的这3种地震波首先记录下的是纵向波的到达；然后记录下的是横向波的到达，横向波比纵向波传播得慢在纵向波到过几分鍾后能到达。这珍两种波都是穿过地球而来的正是从这两种波中的研究中，我们可以了解到地球内部的许多情况第三种波，即主波昰最慢的，是围绕地球通过表面岩石传来的