04 地球的内部结构
德国物理学家维歇特（Emil J. Wiechert ， 1861～1926年）在读研究生期间就对物理学、地震学、地质学十分感兴趣 。
当他知道卡文迪许测出地球的密度是5.448 g/cm3以后，忽然想到，地球内部是不是有密度更大的物质呀？
他这样想是因为，在他身边能见到的岩石密度都不大 ， 例如，花岗岩的密度是2.7 g/cm3 ， 玄武岩的密度是2.9 g/cm3，橄榄岩的密度是3.3 g/cm3 。
他猜想 ， 地球内部一定有密度在8 g/cm3左右的物质，只有这样 ， 地球的平均密度才能到5.5 g/cm3 。
有一次 ， 维歇特去参观博物馆，见到一块铁陨石，密度为8 g/cm3 。
这启发他想到地球内部应该有一个铁质地核 。于是，他提出，地球具有双层结构，并按照这个双层模型进行了计算 。
他的计算结果表明 ， 地球有一个密度为3.2 g/cm3的地幔和一个密度为8.21 g/cm3的地核，地核的半径是地球半径的0.779倍，地幔和地核的边界在地下1408 km处 。
1897年，维歇特发表了自己的想法和计算结果 。维歇特的假说得到了后来地震观测资料的修正 。
说到地震观测 ， 必须要再提一下我国东汉时期的张衡 。他不仅提出了“浑天说”，改良了浑天仪，而且还在公元132年发明了监测地震的“候风地动仪” 。
这是世界上最早的地震仪 。
近代地震仪19世纪中后期才出现 ， 原理和张衡的地动仪基本相似，也是利用一件悬挂重物的惯性去记录地震，但时间却晚了1700年 。
（图片来源：公共网络）
第一台近代地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于1855年发明，第一台精确的地震仪由英国地理学家约翰·米尔恩于1880年在日本发明 。
这些仪器记录下来的地震是一条具有不同起伏幅度的曲线，标志着地震的强烈程度，称为地震谱，又称地震图 。
1897年，英国地质学家奥尔德姆（Richard D. Oldham，1858～1936年）首先在地震图上识别出了P波、S波和面波，拉开了用地震波研究地球内部结构的帷幕 。
P波是压缩波，又称纵波 ， 传播速度快，可以穿过固体和液体 。
S波是剪切波 ， 又称横波，传播速度比P波慢 ， 只能穿过固体，不能穿过液体 。
地震波在地下传播穿行时的这一特性帮助科学家们认识了地球的内部结构 。
（图片来源：公共网络）
1906年，奥尔德姆发现，地震波穿行到一定深处后速度开始降低 。
他提出，这表明地球内部存在一个液态地核，地核的半径约为地球半径的0.4倍 。
奥尔德姆的观点和维歇特的模型不太一样 。在维歇特的模型中，地核的半径是地球半径的0.779倍 。
1909年，克罗地亚地球物理学家莫霍洛维奇（A. Mohorovicic ， 1857～1936年）观测到，在地下30～60公里深处存在一个地震波速度突增的界面，P波速度从6～7 km/s跃增到8 km/s以上，他把这个界面作为地壳和地幔的界面 。
后人以Mohorovicic的名字命名这个界面，称为“莫霍（Moho）面” 。
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