地震是地球上可能引发的最具破坏性的灾难之一，但当地震发生时，我们仍然常常感到措手不及。
新的研究揭示了地震发生前的细节：地壳中明确的应力点发生缓慢而稳定的位移是引发巨型地震事件的必要条件。
“我们的发现挑战并完善了传统的破裂动力学模型，”物理学家杰·芬伯格说耶路撒冷希伯来大学。
“我们表明，缓慢的抗震过程是由局部应力和几何约束驱动的地震破裂的先决条件。这对于理解地震何时以及如何开始具有深远的影响。”
为了发生地震，地壳中的弱点需要形成裂缝，并且裂缝会突然破裂。许多以前的研究有显示在产生这种裂缝之前会发生一系列缓慢的运动，这些运动不会摇晃和摇动周围的岩石。然而，这些过程的细节依赖于概括，通常是在二维空间中，这可能无法揭示 3D 世界中的转变。
由耶路撒冷希伯来大学的物理学家 Jay Fineberg 和 Shahar Gvirtzman 领导的团队试图了解这种缓慢的抗震应力在地震活动最终释放中所扮演的角色，利用实验和理论模型来探索这一过程是如何演变的。
地震发生所必需的一种特征是破裂，它为外部载荷引入的弹性能提供了焦点。如果没有裂纹，应力就无法放大，这也就意味着不会发生能量的突然释放。
研究人员研究了一维、二维和三维的裂缝，以及地壳中称为蠕变的小运动的力学。他们的发现表明，小而缓慢移动的二维摩擦运动斑块是导致骨折的第一步。经过一段时间在应力点缓慢、稳定的蠕变后，这些斑块逐渐扩大并升级到地震破裂点。
这一额外的细节增加了我们对地震演化的理解，具有重要的意义。一般来说，它可以帮助我们更好地理解压力和摩擦；但它也提供了可以帮助我们预测未来地震活动和事件的关键信息。
“除了与断裂和材料强度相关之外，这种破裂成核动力学的新图景还与地震成核动力学直接相关；缓慢的地震破裂必须始终先于快速的地震破裂，”研究人员写道。
“该理论可能为理解地震如何以及何时发生提供一个新的框架。”
该研究发表于自然。
