Od lat dwudziestych XX wieku wiemy, że otaczający nas świat jest zasadniczo dyskretny – kwantowy. Jednak w większych skalach przestrzennych dyskretność ta "gubi się" na skutek częściowo chaotycznego (statystycznego) zachowania się niezliczonej ilości atomów, z których zbudowane są obiekty makroskopowe. Dlatego też do opisu procesów w takich skalach, a więc także w w zagadnieniach geofizycznych, stosuje się metody klasycznej mechaniki zakładającej ciągłość badanych ośrodków.

Czy wspomniana podstawowa własność  materii - jej dyskretność, może przejawiać się także w wielkoskalowych procesach geofizycznych np. pękaniu skał? Prof. Wojciech Dębski oraz dr Piotr Klejment z Zakładu Geofizyki Teoretycznej, próbują odpowiedzieć na to pytanie w artykule Earthquake physics beyond the linear fracture mechanics - a discrete  approach  opublikowanym w najnowszym numerze Transaction of the Royal Society.

Naukowcy analizują  proces pękania materiału poddanego siłom rozciągającym, używając zaawansowanej techniki symulacji numerycznej zwanej Metodą Elementów Dyskretnych. Cechą charakterystyczną tej metody, jest dyskretna reprezentacja materii w postaci zespołu oddziaływujących wzajemnie cząstek. W konsekwencji dynamika procesu pękania jest całkowicie zdeterminowana przez charakter oddziaływania pomiędzy cząsteczkami budującymi dany obiekt oraz siły zewnętrzne. Autorzy prezentują, że takie podejście nie tylko odtwarza  klasyczne wyniki otrzymane metodami mechaniki "ciągłej’’, ale także pozwala prowadzić analizy niedostępne wspomnianym metodom. Przykładowo badacze analizowali sposoby absorbcji i konwersji energii wskazując na istnienie dwóch zasadniczo różnych mechanizmów fizycznych, które determinują  sposób pekania badanego materiału. Perspektywniczna i ciekawa jest również przedstawiona próba, powiązania przeprowadzonych symulacji i analiz z zaawansowanymi metodami fizyki statystycznej. 

Jednak nadal bez odpowiedzi pozostaje zagadnienie, czy do zrozumienia fizyki trzęsień ziemi potrzebna jest mechanika kwantowa, a więc i "kwantowa sejsmologia"

            Gratulujemy!