地震时，为什么室内吊灯与平板电视机的摇摆方向可能会不同呢？

 

　 有朋友告诉我，有一次他在室内感觉到强烈地震动，看到吊灯沿着东南—西北方向摆动，而沿着东墙安置的电视柜上放着的平板电视机在前后（东西向）摇摆。他问我，面对这样矛盾的证据，应相信哪一个？该如何判断当时地面水平振动方向？ 

　 我觉得，房间里各种物体的摇摆方向不仅与地面水平振动方向有关，有的还会受自身的自由度制约。例如，吊灯不受其他因素制约，可随着地震动沿任何方向摇摆，而平板电视机矩形面积很大，且水平向很长，却又很薄，只能在平板的垂直方向摇摆，也就是说，它的摇摆只有一个自由度。我的朋友观察到的吊灯与平板电视机的摆动方向都是客观的，真实的，只是含义不同。吊灯的摆动方向反映了地面水平振动方向，而这台平板电视机的摇摆受它的自由度制约，是地面水平振动的东西向分量。  

　 其实，装备三分向地震仪的地震台的两个水平向拾震器是相同的，都只有一个振动自由度，不同的分别把底座安装得只能记录东西向或南北向地面振动。获得两个水平分向的地震波记录后，可以将它们的初动经矢量合成求得初动的水平分量，再与初动垂直分量做矢量合成可求得出射的空间初动矢量，包括初动的空间方向与振幅。在上面这个例子里，平板电视机就好比一个最简易的反映东西向水平振动的宏观拾震器。如果在这个房间里沿南墙再添一个电视柜，上面放一台同样的平板电视机，并且能清楚地观测到这两台平板电视机的初始摇摆方向和振幅，那也可矢量合成求出地面水平初动方向和振幅。 

　 总之，遇到地震想根据物体的振动方向来判断地面的振动方向，必须考虑该物体的自由度。最简单的办法是专找不受制约，可以全方位振动的物体。如上面这个问题中直接依靠吊灯的摇摆判断地面水平振动方向是靠谱的。对于平板电视机、大立柜等自由度受限的物体的振动方向在认真分析它是哪个方向的分量后，结合其他证据综合判断时也是有用的。