คลื่นแผ่นดินไหว

      ขณะที่แผ่นเปลือกโลกยึดติดกันอยู่แรงดันของของเหลวภายใต้แผ่นเปลือกโลกจะทำให้รอยต่อเกิดแรงเค้น (Stress) เปรียบเทียบได้กับการดัดไม้ซึ่งไม้จะดัดงอและสะสมแรงเค้นไปเรื่อย ๆ จนแรงเค้นเกินจุดแตกหักไม้ก็จะหักออกจากกัน  ในทำนองเดียวกันเมื่อเปลือกโลกสะสมแรงเค้นถึงจุดแตกหักเปลือกโลกจะเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างกันพร้อมทั้งปลดปล่อยพลังงานออกมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเปลือกโลกและเกิดแรงสั่นสะเทือนเป็นคลื่นแผ่นดินไหวซึ่งคนเราสามารถรู้สึกได้และสร้างความเสียหายแก่สิ่งก่อสร้างทั่วไป 

      การส่งผ่านพลังงานที่เปลือกโลกปลดปล่อยจากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่งเกิดจากการเคลื่อนตัวของอนุภาคของดินการเคลื่อนตัวของอนุภาคของดินดังที่กล่าวมานี้จะมีลักษณะคล้ายคลื่น จึงเรียกว่า คลื่นแผ่นดินไหว คลื่นแผ่นดินไหวมี ๒ ประเภท คือ 
      ประเภทแรก เป็นคลื่นที่เกิดจากการอัดตัวที่เรียกว่า คลื่นอัดตัว (Compressional Wave) หรือ คลื่นปฐมภูมิ (Primary Wave : P-Wave) หากเรามองที่อนุภาคของดิน ณ จุดใดจุดหนึ่ง เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เกิดแรงอัดขึ้นทำให้อนุภาคของดินถูกอัดเข้าหากันอย่างรวดเร็วการอัดตัวอย่างรวดเร็วของอนุภาคดินก่อให้เกิดแรงปฏิกิริยาภายในต่อต้านการหดตัวแรงปฏิกิริยานี้จะทำให้ดินขยายตัวออกอย่างรวดเร็วผ่านจุดที่เป็นสภาวะเดิมการขยายตัวของอนุภาคดินนี้ก็จะทำให้เกิดแรงอัดในอนุภาคถัดไป ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องเป็นลูกโซ่และแผ่รัศมีออกโดยรอบคลื่นนี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว ๑.๕ - ๘ กิโลเมตร/วินาที 
       ประเภทที่ ๒ เป็นคลื่นที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปร่างของอนุภาคแบบเฉือน เรียกว่า คลื่นเฉือน (Shear Wave หรือ คลื่นทุติยภูมิ (Secondary Wave : S-Wave) เช่นเดียวกับแรงอัด เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่นอกจากแรงอัดแล้วยังเกิดแรงที่ทำให้อนุภาคของดินเปลี่ยนรูปร่าง การเปลี่ยนรูปร่างของอนุภาคดินก่อให้เกิดแรงปฏิกิริยาภายในต่อต้านการเปลี่ยนรูปร่างซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นคลื่นแผ่รัศมีออกโดยรอบ คลื่นนี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว ประมาณร้อยละ ๖๐ - ๗๐ ของคลื่นอัดตัว 
       โดยธรรมชาติคลื่นอัดตัวจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในทิศทางเดียวกันกับที่คลื่นเคลื่อนที่ไป ส่วนคลื่นเฉือนจะทำให้พื้นดินสั่นสะเทือนในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ถึงแม้ว่าความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวจะต่างกันมากถึง ๑๐ เท่า แต่อัตราส่วนระหว่างความเร็วของคลื่นอัดตัวกับความเร็วของคลื่นเฉือนค่อนข้างคงที่ ฉะนั้นนักวิทยาศาสตร์ด้านแผ่นดินไหวจึงสามารถคำนวณหาระยะทางถึงจุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหวได้โดยเอาเวลาที่คลื่นเฉือนมาถึงลบด้วยเวลาที่คลื่นอัดตัวมาถึง (เวลาเป็นวินาที) คูณด้วยแฟกเตอร์ ๘ จะได้ระยะทางโดยประมาณเป็นกิโลเมตร 

    (S - P) x 8 

    S คือ เวลาที่คลื่นเฉือนเคลื่อนที่มาถึง 
    P คือ เวลาที่คลื่นอัดตัวเคลื่อนที่มาถึง 

      คลื่นแผ่นดินไหวจะเคลื่อนที่ไปรอบโลก ฉะนั้นหากเรามีเครื่องมือที่ละเอียดเพียงพอก็สามารถวัดการเกิดแผ่นดินไหวจากที่ไหนก็ได้บนโลก หลักการนี้ได้นำมาใช้ในการตรวจจับเรื่องการทดลองอาวุธปรมาณู เทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันสามารถตรวจจับการระเบิดของอาวุธปรมาณูที่ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนเทียบเท่ากับแผ่นดินไหวขนาด ๓.๕ ตามมาตราริกเตอร์