地震造成了大规模的死亡和破坏，是非常严重的自然灾害。
如果我们能够预测到这些毁灭性事件的发生，那么伤亡人数就可能大幅度减少。板块构造说使我们对地震的认识发生了革命性的变化，地震学家们得以描述地震发生的过程，并且能够识别出世界上最危险的地区。绝大多数地震发生在与板块边界有关的断层线上，并且是由板块移动过程中相互摩擦产生的应力引发的。当断层两侧岩石中积累的能量比岩石的强度大时，两者间就会发生滑动，向外辐射能量，从而导致地面的移动和震动。
20 世纪 70 年代，人们认为我们很快就能预测地震，并且能够提前足够多的时间做出预警，即使无法撤离这一地区，至少也可以找到避难所。 40 年后， 2011年3月11日在日本太平洋海岸发生的里氏 9.0 级大地震，说明现实情况并非如此。日本拥有世界上最先进的地震预警系统，在 2011 年当它被触发时，这个系统向城市各地区提供了长达一分钟的预警。这一预警依赖于无线电信号，因为无线电的传输速度比压力波穿过岩石的速度要快，这无疑挽救了许多人的生命。即便如此，仍有将近 1.6 万人丧生，其中大部分是由地震引发的海啸造成的，同时它也是福岛核电站发生重大事故的原因。
帕克菲尔德实验
2004 年 9 月 28 日，地震学家预测了在帕克菲尔德镇发生的里氏 6.0 级地震。帕克菲尔德镇正好处于加利福尼亚州中部的圣安德烈亚斯断层上，自从 20 世纪 70 年代以来，这个小镇一直受到大量地震学研究机构的关注。在 2004 年之前的 150 年里，该城镇附近大约发生过 6 次相似震级的地震。 1985 年，经过十多年的研究，地震学家发表了一份报告，称下一次地震将发生在1993 年。这一预测的一部分是正确的—预测地点准确，但时间上 11 年的误差表明，预测一场地震并提前足够的时间释放预警信号是多么困难。
帕克菲尔德和世界各地的地震学家们希望能找到某种形式的地震前兆，最好在地震发生前的几天或几个小时内就能探测到，然后就可以应用到地震中。不过，即使我们发现了这样的前兆，发出警告的程序也是一个非常复杂的过程。太多次的虚假警报可能会导致人们的忽视，举个例子，如果发出警告后洛杉矶或旧金山的人员进行了疏散，但实际上没有发生地震，那么人们对加利福尼亚州政府的不满可能会非常大。
2011年日本太平洋海岸由地震引发的海啸带来的毁灭性影响
多年来，人们提出过许多种不同的地震前兆，即使有些前兆确实在某次地震前被监测到了，也不会在其他地震的预测中同样有效。地震学家们正在监测断层积累的应力，试图寻找在岩石开始断裂之前，能否检测到一些特定类型的声波或压力波，或者压力的积聚是否会引起可观测到的地球磁场的扰动。另一项研究发生在冰岛—地球上地震最频繁的地区之一，研究调查了在地震发生前的几个月中地下水的化学变化，特别是溶解氡（这是一种当岩石受到压力时会释放出的气体）的浓度。到目前为止，这些研究还没有任何结果，主要是因为每次地震发生时的情况都各不相同：岩石和断层线的结构不同、压力的性质和来源不同，以及历史上的地震活动对岩石的削弱情况也不同。目前还不清楚这些问题是否能够被攻克。如果你住在地震带上，最好的办法就是尽可能地做好准备。
其他理论
有无数的故事都提到过一些动物似乎能够感觉到地震的发生。据说，在地震发生前的几个小时里，狗会变得焦躁不安。在 2004 年的印度洋大地震后海啸到来前，斯里兰卡的大象和泰国的水牛都迁移到了地势较高的地方。大多数地震学家都认为这些故事是虚构的，或者是人们在地震后将动物平时正常的行为归结为它们的特殊表现。那些更认真对待这一现象的人认为，动物可能会对岩石发出的高频率声音，或那些在地面上传播的、比主波速度快一些的小地震波做出反应。
斯里兰卡的一头大象。故事讲述了2004年动物是如何在地震发生之前迁移到高地的
本文选自《40个不可错过的科学谜题》
