Albert Einstein si teoria relativitatii

Albert Einstein (n.14 martie 1879! Ulm - d. 18 aprilie 1955, Princeton) a fost un fizician german, apatrid din 1896, elvetian din 1899, emigrat în 1933 în SUA, naturalizat american în 1940, profesor universitar la Berlin si Princeton. Autorul teoriei relativitatii.  În 1921 i s-a decernat Premiul Nobel pentru Fizica.

Cele mai multe dintre contribuțiile sale în fizica sunt legate de teoria relativitatii restranse (1905), care unesc mecanica cu electromagnetismul si de teoria relativitatii generalizate (1915) care extinde principiul relativității mișcării neuniforme, elaborând o nouă teorie a gravitatiei.

Alte contribuții ale sale includ cosmologia relativistă, teoria capilaritatii, probleme clasice ale mecanicii statice, cu aplicații în mecanica cuantica, explicarea miscarii brownieni a moleculelor, probabilita tranziției atomice, teoria cuantelor pentru gaaul monoatomic, proprietățile termice al luminii (al căror studiu a condus la elaborarea teoriei fotonice), teoria radiației (ce include emisia stimulata), teoria câmpurilor unitară și geometrizarea fizicii.

Una din formulele sale celebre este E=mc², care cuantifică energia disponibilă a materiei. Pe această formulă se bazează atomistica, secția din fizică care studiază energia nucleara.

Einstein nu s-a manifestat doar în domeniul științei. A fost un activ militant al păcii și susținător al cauzei poporului evreu căruia îi aparținea.

Einstein a publicat peste 300 de lucrări științifice și peste 150 în alte domeni

Premii	Premiul Nobel pentru Fizca Medalia Copley Medalia Max Planck

Teoria Relativității Restrânse

Cea de-a patra lucrare importantă publicată de Einstein în 1905, "Asupra electrodinamicii corpurilor în mișcare", conținea ceea ce avea să fie cunoscuta mai tarziu ca Teoria relativitatii restranse,  una dintre cele mai celebre contribuții ale sale, în care demonstrează că teoretic nu este posibil să se decidă dacă două evenimente care se petrec în locuri diferite, au loc în același moment sau nu. Ideile de bază au fost formulate de Einstein încă de când avea 16 ani (deci cu 10 ani în urmă).

Încă de la Newton, filozofii naturali (denumirea sub care erau cunoscuți fizicienii si chimistii) încercaseră să înțeleagă natura materiei și a radiației, precum și felul în care interacționau într-o imagine unificata a lumii. Ideea că legile mecanicii sunt fundamentale era cunoscută drept concepția mecanicistă asupra lumii, în timp ce ideea că legile electricitatii sunt fundamentale era cunoscută drept concepția electromagnetica asupra lumii. Totuși, niciuna dintre idei nu era capabilă să ofere o explicație coerentă asupra felului cum radiatia (de exemplu lumina) și materia interactionează atunci când sunt văzute ca sisteme de referinta inertiale diferite, adică interacțiile sunt urmărite simultan de un observator în repaus și un observator care se mișcă cu o viteză constantă.

În primăvara anului 1905, după ce a reflectat la aceste probleme timp de 10 ani, Einstein și-a dat seama ca esența problemei constă nu într-o teorie a materiei, ci într-o teorie a măsurării. Esența acestei teorii speciale a relativității era constatarea că toate măsurătorile timpului și spațiului depind de judecăți asupra simultaneității a două evenimente diferite. Aceasta l-a condus la dezvoltarea unei teorii bazate pe două postulate:

• Principiul relativității, care afirmă că legile fizicii sunt aceleași în toate sisteme de referinta inertiale.
• Principiul invariabilității vitezei luminii, care arată că viteza luminii in vid este o constantă universală.

Numai viteza luminii este constantă în orice sistem de referință, lucru preconizat și de teoria lui Maxwell. Tot aici apare pentru prima data celebra sa formulă:

. ("Echivalența masă-energie")

Această ecuație exprimă cantitate imensă de energie ascunsă într-un corp și care poate fi eliberată atât în procesul de fisiune cât și în cel de fuziune nucleara, procese care stau la baza funcționării bombei atomice.

Iată câteva din consecințele relativității restrânse:

• "Contracția Lorentz" sau "contracția lungimilor" însoțită de "dilatarea timpului": Micșorarea aparentă a dimensiunilor obiectelor care se deplasează față de observator cu viteze relativiste.
• "Efectul Doppler": În astronomie, constă în micșorarea frecvenței ("deplasarea spre roșu") radiației emise de corpurile cerești îndepărtate ca urmare a expansiunii Universului.
• "Aberația luminii": Imaginea unui obiect în mișcare (cu viteză apropiată de cea a luminii) apare comprimată asemeni unui con cu vârful indicând sensul deplasării
• Masa nu mai este constantă și nici timpul nu se mai scurge cu aceeași viteză, mai ales la viteze foarte mari.

Teoria relativității restrânse aduce o explicație clară celebrului experiment Michelson-Morley (1887) putând fi considerat chiar o generalizare a rezultatelor acestuia.

Einstein a fost primul care a unit mecanica clasica cu electrodinamica lui Maxwell. Elaborând teoria relativității restrânse, Einstein a spart tiparele unor concepții geniale, clădite cu peste două secole în urmă, de către Isaac Newton în a sa Philosophiae naturalis principia mathematica (1686), dovedind o intuiție și un curaj exemplar. Prin aceasta a fost capabil să ofere o descriere consistentă și corectă a evenimentelor fizice din diverse sisteme de referință inerțiale fără a face presupuneri speciale cu privire la natura materiei sau a radiației, sau a felului cum ele interacționează.

Teoria relativității generalizate

Teoria relativității restrânse explică fenomenele ondulatorii, eliminând acțiunea instantanee de la distanță. Electrodinamica lui Faraday și Maxwell este compatibilă cu viteza finită de propagare a luminii. Prin generalizarea legilor mecanicii newtoniene și a unor legi ale fizicii, electrodinamica devine relativistă. Dar pentru a pune gravitația in concordanță cu relativitatea a fost nevoie de modificări mult mai profunde ceea ce l-a condus pe Einstein la Teoria relativitatii generalizate. În această teorie, orice viteză de propagare, inclusiv a gravitatiei, este finită. Teoria Relativității Generalizate, asociază timpului spațiul legând coordonatele evenimentelor de timp și sudându-le în mod unitar, iar gravitatia devine o proprietate a acestui reper spațiu-timp, devenind de fapt o deformare a spațiului și a timpului.

Einstein nu desființează concepția newtoniană, ci o înlocuiește cu una mai extinsă, valabilă pentru viteze apropiate de cea a luminii.

Teoria Relativității Generalizate a revoluționat gândirea științifică prin negarea existenței unui timp absolut, stârnind un ecou uriaș în toată lumea, fiind discutată în contradictoriu în cele mai prestigioase centre științifice ca și în cercuri mondene sau în săli de conferințe pentru marele public. A fost combătută cu vehemență de unii, dându-se dovadă de cunoaștere superficială. Epoca ce a urmat a fost marcată de interesul pentru această teorie, considerată ca răsturnătoare a tuturor legilor mișcărilor și fenomenelor fizice admise ca fundamentale.

MAREEA-FENOMEN FIZIC

Prin maree (flux și reflux) se înțelege o oscilație periodică a nivelului mării sau oceanului, în raport cu o poziție medie, datorită forței de atracție combinate a Lunii și Soarelui. Perioada de oscilație are o durată aproximativă de 12h25min., astfel că în decurs de 24h50min. (durata unei zile lunare) se vor produce următoarele faze într-un punct al oceanului sau mării:

• a) flux, adică o creștere treptată a nivelului mării și acoperirea cu apă a unei fâșii din uscat; acesta se termină cu o maree înaltă — în timpul căreia nivelul mării a atins o înălțime maximă și rămâne pentru un scurt timp imobil;
• b) reflux, adică o scădere treptată a nivelului mării și retragerea apelor de pe fâșia de uscat acoperită anterior; se termină cu o maree joasă — când nivelul mării ocupă o poziție coborâtă, menținându-se constant un interval scurt de timp.

Ciclul se repetă astfel în mod invariabil. Referindu-ne la întreg globul, mareea este materializată de un val care se propagă pe suprafața oceanelor, odată cu rotirea Pământului în jurul axei sale; în largul oceanului amplitudinea mareei nu trece de 80 cm, în timp ce în apropierea coastelor și în golfurile lungi, înguste și puțin adânci, ajunge chiar până la 19,6metri().

Perioadele mareelor:

• Semidiurne (12h30min. în zona ecuatorială)
• Diurne (24h50min. în zona tropicală)
• Semilunare sau de sizigii (14,7 zile)
• Lunare sau de perigeu și apogeu (27,5 zile)

În funcție de poziția reciprocă a Lunii, Soarelui și Pămîntului, deosebim:

• a) maree la sizigii sau maree vii — cu amplitudini mai mari decât mareele normale și
• b) maree la cvadratură sau maree moarte — cu amplitudini mai mici.

În portul Constanta, mareea este de tip semidiurn neregulat, cu o amplitudine maximă de 20 cm.

Mareea lunisolara

Influența însumată a Lunii și Soarelui asupra particulelor de apă de pe suprafața Pământului dă naștere mareei lunisolare.

Astfel, forțele generatoare ale mareei iau naștere în funcție de pozițiile Pământului, Lunii și Soarelui, la un moment dat, într-un punct de pe suprafața terestră.

Datorită formei de elipsoid a Pământului amplitudinea mareei este maximă la ecuator și descrește cu creșterea latitudinii.

• mareea înaltă lunisolară se produce la Lună nouă și la Lună plină și este denumită și maree de sizigii.

Mareele de sizigii se produc la culminația superioară sau inferioară a Lunii.

• mareele de cuadratură se produc după primul și ultimul pătrar al Lunii.

Mai exact acestea au loc când Soarele, Pământul și Luna formează un unghi de 90°. Mareele de cuadratură au amplitudini reduse față de cele de sizigii dat fiind pozițiile Lunii și Soarelui in acest caz.

• apă înaltă reprezintă nivelul maxim al apei atins la mareea înaltă.
• apă joasă reprezintă nivelul minim al apei atins la mareea joasă.
• înalțimea mareei reprezintă înălțimea apei la un moment dat față de nivelul de referință zero al acelui loc.

MIRAJUL(FATA MORGANA)

Un miraj (sau o Fata Morgana) este un fenomen optic datorat devierii razelor de lumină la trecerea printr-un mediu neomogen, în particular prin straturi de aer aflate la temperaturidiferite.

Densitatea aerului cald este mai mică decât a celui rece. Razele de lumină parcurg mai intâi straturile mai reci de aer, apoi vin în contact, sub un unghi de incidență relativ mic, cu păturile de aer mai calde și sunt astfel dispersate până la obținerea reflexiei totale.

ECOUL

Ecou

Ecoul este, în general, totalitatea de unde reflectate care pot fi percepute distinct în raport cu undele directe. În viața de zi cu zi, însă, folosim noțiunea de „ecou” în sensul unei repetări ale unui sunet datorată reflectării undelor sonore de un obstacol. Fenomenul ecoului auditiv este observat mai bine în padure, în munti sau într-o sală goală.

Cum functioneaza ecoul

Sunetele sunt vibratii care calatoresc prin aer, apa, sau obiecte solide. Numarul de sunete pe secunda este cunoscut sub numele de frecventa, si este masurat in hertzi. Sunete cu frecvente inalte sunt percepute ca fiind tonalitati inalte. Tonalitati mai inalte decat limita auzului uman, de obicei peste 20.000 hertzi, sunt denumite ultrasunete. Cand un sunet se loveste de un obiect, sunetul se reflecta. Sunetul reflectat se numeste ecou.

FULGERUL

Fulgerul este un arc luminos rezultat în urma unui proces de descărcare electrică (trasnet) cauzat de o diferență de potențial electrostatic. Acest fenomen meteorologic are loc în natura între nori încărcați cu sarcini electrice diferite sau între nor și pământ.

Formarea fulgerelor


Avand in vedere numeroase masuratori ce au fost facute, s-a constat ca picaturile de ploaie, fulgii de zapada, grindina etc., in caderea lor spre pamant, transporta si sarcini electrice. S-a mai stabilit ca sarcinile pozitive transportate de precipitatii sunt mai numeroase decat cele negative. In timpul caderii aceleiasi precipitatii (ploaie ori zapada), unele particule lichide ori solide sunt incarcate cu electricitati diferite, iar altele raman neutre.
Cauza formei in zig zag a fulgerului este produsa prin descarcarea electrica numai prin zonele cu aer ionizat.

Fulgerul este deci un arc luminos, ca urmare a procesului de descarcare electrica cauzat de o diferenta de potential electrostatic, realizat la nivelul norilor sau intre nori si pamant.

Lungimea si durata fulgerului

Fulgerul are in medie 4 sau 5 descarcari care necesita o descarcare prealabila ce dureaza 0,01 secunde, iar cea pricipala numai 0,0004 secunde. Dupa o pauza scurta (0,03 s - 0,05 s) urmeaza descarcari noi.
Au fost observate astfel de descari atingand un numar de 42 cu o intensitate in medie de 20.000 Amperi.
Fulgerul poate avea o lungime de 1-3 Km.

Ce spun cercetatorii


Benjamin Frankli in anul 1752 demonstreaza ipoteza ca fulgerul este rezultatul tensiunii dintre nori si pamant, cu ajutorul unui zmeu de hartie cu care a declansat fulgerul in prezenta norilor de furtuna. Aceasta a fost un punct deosebit de important in cercetarea fulgerelor.

Exista totusi controverse cu privire la efectul fulgerului, ca si a modului in care ia nastere.
Azi se folosec in locul zmeelor rachete, sau baloane metereologice de cercetare. Parerea cercetatorilor ca fulgerul produs si in laborator este rezultatul unei simple descarcari electrice s-a schimbat la sfarsitul anilor 1990, aparand unele aspecte care nu au putut fi clarificate.

Accidente

Anual, cca 24.000 de persoane își pierd viața după ce sunt lovite de fulger

AURORA POLARA.2

Auroră artificială

Aurorele se pot forma de asemenea prin explozii nucleare în straturile superioare ale atmosferei(la 400 km). Acest fenomen a fost demonstrat prin aurora artificiala creata in urma testului nuclear american Starfish Prime la 9 iulie 1962. Atunci, cerul din regiunea Oceanul Pacific a fost iluminat de către auroră pentru mai mult de șapte minute. Acest efect a fost anticipat de omul de știință Nicholas Christofilos, care lucrase la alte proiecte referitoare la exploziile nucleare. Potrivit veteranului american Cecil R. Coale, anumite hoteluri din Hawaii au organizatpetreceri ale bombei curcubeu pe acoperișurile lor pentru a acompania proiectul Starfish Prime, contrazicând rapoartele oficiale care indicau aurora artificială ca improbabilă. Fenomenul a fost filmat pe Insula Samoa, situată la o distanță de 3 200 Km de insula Johnston, locația exploziei.

Simulări ale efectului în laborator au început să fie produse la finalul secoluluiXIX de catre un om de stiinta norvegian, care a demonstrat, utilizând o cameră de vid într-o sferă, că electronii erau atrași de regiunile polare ale sferei. Recent, cercetătorii au reușit să creeze un efect auroral de culoare verde, cu vizibilitate redusă pe Terra, emițând raze radio pe cerul nocturn. La fel ca în cazul fenomenului natural, particulele atingeau ionosfera, stimulând electronii din plasmă. La ciocnirea electronilor cu atmosfera terestră erau emise razele de lumină. Acest experiment a adus noi informații despre efectele ionosferei în comunicațiile prin radio. 

Atât Jupiter cât și Saturn posedă câmpuri magnetice mult mai puternice decât cele terestre(Uranus,Neptun si Mercur, sunt de asemenea magnetice) și dispun ambele de centuri de radiații. Efectul de auroră polară a fost observat pe ambele planete, mai clar, cu telescopul HUBBLE.

Aceste efecte de auroră par să fie provocate de vânturile solare. Pe de altă parte, lunile planetei Jupiter, în special IO, sunt la rândul lor surse importante producătoare de aurore. Aurorele sunt formate de curenții electrici din câmpul magnetic, generați de mecanismul de dinam relativ la mișcările de rotație a planetei și de translație a lunii sale. În particular, Io are vulcani activi și o Ionosfera iar curenții săi generează emisiunea de unde radio, fenomen studiat din 1955.

Ca și cele terestre, aurorele de pe Saturn creează regiuni ovale totale sau parțiale în jurul polului magnetic. Pe de altă parte, aurorele produse pe această planetă durează de obicei zile, spre deosebire de cele terestre care durează abia câteva minute. Evidențele arată că emisiile de lumină din cadrul fenomenelor de auroră produse pe Saturn sunt datorate participării emisiilor de atomi de hidrogen.

O auroră a fost detectată recent pe Marte de către sonda spatiala Mars Express în timpul misiunii sale în 2004, ale cărei rezultate au fost publicate anul următor. Marte deține un camp magnetic mai slab decât cel terestru, iar până la acel moment se credea că lipsa unui câmp magnetic puternic ar face imposibilă apariția unui asemenea efect. S-a constatat că sistemul de aurore de pe Marte este similar celui de pe Terra, fiind comparat cu furtunile de slabă și medie intensitate petrecute pe Pământ. Cum planeta se plasează întotdeauna cu latura sa diurnă spre planeta noastră, observarea efectelor de auroră e posibilă doar prin intermediul misiunilor spațiale care să învestigheze partea nocturnă a planetei roșii.

Venus, care nu posedă un camp magnetic prezintă de asemenea fenomenul de auroră, prin care particulele atmosferice sunt ionizate în mod direct de către vânturile solare, fenomen prezent de asemenea pe Pământ.

AURORA POLARA.1

Aurora polară este un fenomen optic ce constă într-o strălucire intensă observată pe cerul nocturn în regiunile din proximitatea zonelor polare ca rezultat al impactului particulelor de vant solar cu campul magnetic terestru. Când apare în emisfera nordica, fenomenul e cunoscut sub numele de aurora boreală, termen folosit inițial de Galileo Galilei cu referire la zeita romana a zorilor, Aurora, și la titanul care reprezenta vânturile, Boreas. Apare în mod normal în intervalele septembrie-octombrie și martie-aprilie. În emisfera sudica, fenomenul poartă numele de auroră australă, după James Cook, o referinta directă la faptul că apare în sud.

Fenomenul nu este exclusiv terestru, fiind observat și pe alte plante din sistemul solar,precumJupiter, Saturn, Marte și Venus. Totodată, fenomenul este de origine naturală, deși poate fi reprodus artificial prin explozii solare sau în laborator.

Aurora apare în mod obișnuit atât ca o strălucire difuză cât și ca o cortină extinsă în spațiu orizontal. Câteodată se formează arcuri care își pot schimba forma permanent. Fiecare cortină este compusă dintr-o serie de raze paralele și aliniate pe direcția liniilor de câmp magnetic, sugerând faptul că fenomenul de pe planeta noastră este aliniat cu câmpul magnetic terestru. De asemenea, variabilitatea unor anumiți factori poate determina formarea de linii aurore de tonalități și culori diferite.

Aurora polară terestră e provocată de ciocnirea unor particule încărcate electric (de exemplu electroni) din magnetosfera cu atomi din straturile superioare ale atmosferei terestre, aflate la altitudini de peste 80 km. Aceste particule electrice au o energie de 1 până la 15 keV iar coliziunea lor cu atomii de gaz din atmosferă determină energizarea acestora din urmă. Prin fiecare coliziune o parte din energia particulei este transmisă atomului atins, într-un proces de ionizare, disociere și excitare a particulelor. În timpul ionizării, electronii se desprind de atom, care încarcă energie și determină un efect de ionizare de tip domino în alți atomi. Excitația rezultă în emisie, ducând atomul în stări instabile, dat fiind că aceștia emit lumină în frecvențe specifice când se stabilizează. Dacă procesul de stabilizare a oxigenului durează până la o secundă, azotul se stabilizează și emite lumină instantaneu. Acest proces, esențial în formarea ionosferei terestre, este comparabil cu cel ce stă la baza ecranului de televizor: electronii ating suprafața de fosfor, alterând nivelul de energie al moleculelor, fapt care rezultă în emisiunea de lumină.

În general, efectul luminos este dominat de emisiunea de atomi de oxigen în straturile superioare ale atmosferei (aproximativ 200 de kilometri de altitudine), care produce tonalitatea verde. Când se produc furtuni puternice, straturile inferioare ale atmosferei sunt atinse de vântul solar (la aproximativ 100 de kilometri altitudine), producând tonalitatea rosu închis prin emisiunea de atomi de azot (predominantă) și oxigen. Atomii de oxigen emit tonalități de culori variate, deși, de cele mai multe ori, se întâlnesc roșul sau verdele.

Fenomenul poate apărea și ca o luminescență ultravioleta, violeta sau albastra, datorată atomilor de azot, prima dintre acestea putând fi foarte bine observată din spațiu (dar nu de pe Pământ, pentru că atmosfera absoarbe razele UV). Satelitul NASA Polar a observat efectul în raze X, imaginile ilustrând precipitații de electroni de energie ridicată.

Interacțiunea între moleculele de oxigen și azot, ambele generatoare de tonalități ale culorii verde, creează efectul de „linie verde aurorală”. În același fel, interacțiunea dintre acești atomi poate produce efectul de „linie roșie aurorală”, deși mai rar și prezent în altitudini mai ridicate.

Planeta noastre este atinsă permanent de vanturi solare, fluxuri rarefiate de plasmacaldă (gaz de electroni liberi și cationi) emise de Soare în toate direcțiile, ca rezultat al temperaturii înalte a coroanei solare, stratul exterior al stelei. Pe durata furtunilor magnetice, fluxurile pot fi mai puternice, asemenea câmpului magnetic interplanetar apărut între două corpuri celeste, determinând conturbarea ionosferei în răspuns la furtuni. Asemenea tulburări afectează calitatea comunicațiilor radio sau a sistemelor de navigare, putând afecta astronautii din aceste regiuni, celulele solare ale sateliților artificiali, indicația busolelor și acțiunea radarelor. Acțiunea ionosferei este complexă și dificil de modelat, îngreunând prezicerea fenomenelor de acest tip.

Magnetosferaterestră este o regiune din spațiu dominată de câmp magnetic. Ea se constituie ca un obstacol în drumul vântului solar, cauzând dispersarea sa pe sensul de întoarcere. Lățimea sa este de aproximativ 190 000 Km, iar în timpul nopților o lungă coadă magnetică se extinde pe distanțe chiar și mai mari.

Aurorele sunt încadrate în general în regiuni cu format oval, apropiate polurilor magnetice. Când activitatea efectului este calmă, regiunea dispune de o dimensiune medie de 3 mii de kilometri, putând varia până la 4 sau 5 mii de kilometri când vânturile solare se intensifică.

Sursa de energie a aurorelor este dată de vanturile solare care circulă pe Terra. Atât magnetosfera  cât și vânturile solare pod conduce electricitatea. Este cunoscut faptul că dacă două conducatoare legate într-un circuit electric sunt introduse într-un camp magnetic, iar unul dintre ele se deplasează în jurul celuilalt, în circuit este generat un curent electric, Generatoarele electrice și dinamurile utilizează acest principiu, însă conductoarele tradiționale pot fi înlocuite de plasme sau chiar alte fluide. În acest context, vântul solare și magnetosfera sunt fluide conductoare de electricitate cu mișcare relativă, fiind astfel capabile să genereze curent electric, care produce efect luminos.

Cum polurile magnetice și geografice ale planetei noastre nu sunt aliniate, în același fel regiunile aurorale nu sunt aliniate cu polul geografic. Cele mai bune puncte de observație a aurorelor se găsesc în Canada pentru aurorele boreale și pe insula Tazmania sau în sudul Noii Zenlande pentru aurorele australe.

CUTREMUR-FENOMEN FIZIC

Cutremurele de pământ sunt fenomene fizice complexe, caracterizate    printr-o mişcare haotică a păturilor superficiale ale globului terestru, având direcţia şi intensitatea extrem de variabile în timp. Intensitatea mişcării produsă de acţiunea cutremurelor variază de la valori imperceptibile (sesizate numai de instrumente foarte sensibile), până la şocuri violente cu consecinţe dezastruoase asupra oamenilor şi construcţiilor.
            Avarierea sau distrugerea anumitor obiective industriale sau civile, pierderile de vieţi omeneşti, incendiile, alunecările de pământ, rupturile scoarţei pământului precum şi pagubele materiale pe care le cauzează efectele produse de cutremurele intensive, au implicaţii sociale şi economice din cele mai importante.
În vederea proiectării unei construcţii rezistente la acţiunea seismică, inginerul constructor este interesat să cunoască caracterul şi mărimea forţelor care se produc în timpul unui cutremur.

Din observaţiile obţinute cu ajutorul aparaturii speciale existente în staţiile seismice s-a ajuns la concluzia că un cutremur începe printr-un şoc puternic, similar unei explozii, situat într-o zonă din interiorul pământului. Centrul acestei perturbări,  se numeşte focar sau hipocentru.

                        Energia şocului produsă în focar se manifestă radial în toate direcţiile, fiind transmisă către exterior prin intermediul unor unde elastice de diverse tipuri.       Datorită fenomenelor de refracţie şi reflexie, natura undelor se modifică în permanenţă iar intensitatea lor scade cu depărtarea de hipocenţru. Punctul de pe suprafaţa terestră care se află deasupra hipocentrului poartă denumirea de epicentrul cutremurului. Localizarea se face în mod aproximativ utilizând înregistrările obţinute mai ales în urma cutremurelor puternice.

                        În general, cutremurele de pământ au origine vulcanică sau tectonică.

                        Cutremurele tectonice sunt cele mai frecvente iar energia pe care o eliberează se extinde pe zone mari de la suprafaţa pământului. Cutremurele tectonice au efectul distructiv cel mai pronunţat.

Mişcarea terenului produsă de acţiunea cutremurelor se determină cu ajutorul instrumentelor moderne, seismometre sau accelerometre.

Aparatura modernă permite să se înregistreze simultan trei componente ale mişcării terenului, pe direcţiile: verticală, orizontală N–S şi orizontală E–V. în baza acestor înregistrări pot fi reconstituite atât mişcările cât şi traiectoria undelor.

            În general durata unui cutremur distructiv este mica. De obicei, după şocul principal urmează post-şocurile, care pot avea sau nu efecte distrugătoare.

Cu ajutorul scărilor seismice se determină gradul de intensitate al unui cutremur. Principalele scări de intensitate seismică care se folosesc în diverse regiuni ale lumii:
 SCARA DE INTENSITATE MERCALLI MODIFICATĂ
           
            Scara de intensitate MM, exprimă gradul de violenţă a unei mişcări de pământ, prin efectele pe care le au cutremurele asupra oamenilor, obiectelor, clădirilor etc. Scara conţine 12 grade iar o avarie superficială a structurilor de rezistenţă mai slabe începe cu gradul V, mărindu-se în importanţă până la distrugerea totală la gradul XII.
            Fiecărui grad de intensitate îi corespunde o valoare orientativă pentru acceleraţia medie echivalentă a unui cutremur. Scara MM, se foloseşte atunci când nu există înregistrări instrumentale care să permită determinarea intensităţii unui cutremur.

SCARA MAGNITUDINII  RICHTER            Scara magnitudinii conţine 8 grade si dă posibilitatea aprecierii aproximative a intensităţii unui şoc seismic prin mărimea energiei de deformaţie eliberată prin ruptura faliei. Prin intermediul magnitudinii, notată cu M, se pot obţine informaţii cantitative cu privire la energia şocurilor seismice declanşată în focar.
Prin definiţie, magnitudinea M a unui cutremur reprezintă logaritmul în baza 10 a amplitudinii maxime măsurată în microni şi înregistrată la 100 km de la epicentru cu un seismome