關於地震的猜想

前年2/6地震前，台灣異常下雪(1/24)，這次也是在下雪後地震。我懷疑這或許與磁場有關。也許磁場導致異常下雪，也導致地震。鑑於下雪與地震均屬罕見，而兩次發生時間都很接近，很難相信純屬巧合，而且似可能用磁場、引力來解釋。其因果作用機制為何，固然需要就教於方家，但若逕認為無關，或許也欠嚴謹。當然，也許地震只是因為熱漲冷縮，導致地殼失去原先的平衡(熱漲冷縮的成因可能與磁場有關，但也可能無關)。

雖然我們都知道異常下雪比較可能是因為北極震盪，但是，冷氣團會移向何處，卻可能與磁場有關。有研究顯示，近年北半球地區的異常寒冷與不尋常降雪現象與地磁轉弱有極大關連。歐洲太空總署（ European Space Agency，ESA）的地磁探測衞星 Swarm，早前探測全球多個地方的地球磁場，發現在2014年的上半年間有減弱迹象。其中西半球是「重災區」，例如大西洋等地的磁場明顯減弱。結果美國就遭遇到近 20年來最嚴寒天氣侵襲－－「極地渦旋」（polar vortex）。研究也發現北極的地磁減弱，以致北極的地磁不能阻擋極地漩渦，導致極地漩渦可以接觸到地球二十多處地方，並造成嚴寒氣候。

關於磁場與地震的關係，也已有科學研究支持。加州聖荷西州立大學的晶體學家佛里曼．費伍德(Friedmann Freund)表示，五十年來，在許多地震發生前，儀器都會測到短暫的地磁脈動。磁場與地震的關係應該不只是市井傳說。

民間也有些相關觀察，譬如有人注意到，接近月圓時好發地震，並推論這與引力大小變化有關。但是科學界常對此提出反駁意見，指出所改變的引力非常有限。當2011年3月間，有人說，2011年3月19日的“超級月亮”將引發大地震時，科學家則反駁指出，此次超級月亮對地球所帶來的影響變化只相當於一個成人的一根頭髮的重量比例。但是，該年卻發生了311日本大地震。當然，科學家事後仍然否認超級月亮或月亮最近地球對地震有影響。只是，對我們外行人來說，月亮引力既能引發潮汐，而能引發潮汐又豈是輕易？從而說月球引力能引發地震至少就不覺奇怪，就覺得應該有合理解釋。

地震顯然是複雜力學因素的合成結果。引力或磁場充其量是導致地震的諸項因素之一。其中，用引力或磁場概念來解釋地震恐不夠全面，卻至少是比較可理解的一種原因。所以，似不宜輕易放過這樣的假設性因果命題。至於認為月球引力變化微小不致引起地震，如果微小的引力變化卻足以帶來諸力微妙平衡的改變呢？想想阿基米德的說法：給我一個支點，我就能推動地球。所以，推動地球可能不需要與地球質量相近的力量，而可能只需要足以改變平衡的另力。

庶民的觀察與推論當然未必精確，但也未必毫無意義。我們不妨看看以下的相關性觀察。

譬如南亞地震，發生於2004年12月26日，就是陰曆11月15日，滿月。

1952年11月4日俄國9.0地震，陰曆9月17日。

1964年3月28日阿拉斯加9.2地震，陰曆2月15日。

2000年伊豆島地震，始於6月26日，陰曆5月15日。

2010年2月27日智利8.8大地震，陰曆1月14日。

2016年11月14日紐西蘭7.8地震，陰曆10月15日。

台灣地震紀錄：
2010.11.21：台灣花蓮規模6.1 /陰曆10.16
2010.3.4：台灣甲仙規模6.4 /陰曆1.19
2002.3.31：台北地震規模6.8 /陰曆2.18
1999.9.21：台灣921規模7.3 /陰曆8.12

日本2011年311大地震，規模9.0，陰曆是2月7日，與滿月較遠。但是，當時稍早就已經盛傳藍月亮將近(接近月球最近地日3月19日)，可能會有大地震。事後，科學界極力闢謠。有意思的是，當天印尼也發生強震，純是巧合嗎？會不會有共同的原因呢？共同原因是什麼呢？

當然，以上這些資料都並不完整，且顯然有些地震不是在滿月附近發生。一位美國地調所研究者Susan Hough就大量資料做出統計分析，並做出結論，認為日期(月圓與否)與地震無關。

對於她的研究結論，我並不很以為然。我認為這位研究者話說重了。她的意思應該是在說，日期與地震頻率的相關性在統計上未達顯著。但是，統計未達顯著的解釋有多種，未必表示因果關係不成立。

統計上未達顯著，通常是只考慮假設檢定中的type I error的機率，不管type II error的機率。後者意謂我們可能錯失抓到真兇的機會。我們通常只要求type I error機率要低，以免不當接受研究假設。這是保守性原則。但是，我們卻可能因此放過抓到真兇(真研究命題)的機會。

再者，我們拿哪些資料放入做統計，也會影響結果。許多零星地震可能是雜訊noise，或許該分開處理或暫時刪除(也許很多是餘震或碎地形效果)，就像一般調查資料要除掉outlier或missing data類似。當然，還要考慮到，可能有些潛在自變項會干擾相關，甚至造成虛假不相關。

重要的是，為了確立因果命題，通常除了需要變項間的統計相關(及排除虛假相關)外，還需要理論支持(因果的道理)。理論同時也幫助排除雜訊，或處理潛在自變項，因為有理論依據認定何者為雜訊、何者為潛在自變項。(當然，可能也因此我們會被錯誤理論持續誤導。不過，我不認為我們能免於此種可能)

總之，統計上是否結論支持因果關係，可能無從僅因相關性是否達統計顯著而得到確認，至少還要好的理論來支撐分析過程，在分析中充分指出並控制可能干擾變項，並讓因果命題可理解。

關於地震是否較常發生於夜間，我同樣認為不宜輕易拋棄假設(夜間較常發生)。如果地震與熱脹冷縮有關，就可能較常在夜間發生或天冷時發生。想想道路橋梁可能因為缺少對熱脹冷縮的處理，而導致毀壞，可見其作用不可小覷。故是否因此導致地震也不可輕易下否定結論。但是，這種關係也可能因為被干擾而不達統計顯著。如果就依此下結論，也會錯失抓兇的機會。譬如，有人以南亞大地震發生在早上來反駁地震多發於夜間之說。但是，這也有可能是夜間冷縮及/或引力作用的後延效果。再者，相關模式並不排除例外發生的可能，或是因其他因果作用所帶來的變異。

孔恩(Thomas Kuhn)提到，在觀察到異例的時候，常態科學家常傾向僅視之為異例(偶發例外)，而拒絕接受它可能是一種未被發現的新模式。庶民的觀察，同樣也可能因此而遭到拒斥。但是，誰說它們一定沒有科學意義呢？

在天文學的發展裡，大家熟知從地心說到日心說的重大改變及其困難過程。但是，我的更大感慨是，中國似乎兩者皆無。中國方面提出的是渾天說，是一種非常模糊的天體描述(大地於天如雞蛋中的蛋黃)。也就是說，古中國人連多做些庶民式的觀察、解釋與討論都吝惜。這是更遺憾的事。這究竟反映了什麼，值得推敲，也許也值得努力扭轉。