Fusakichi Omori

1.1. Kehidupan Awal dan Didikan

Omori Fusakichi dilahirkan pada 30 Oktober 1868 (15 September 1868 mengikut kalendar lama) di sebuah rumah panjang seratus pintu di bawah Istana Fukui di bandar Fukui, Wilayah Echizen (kini Fukui, Wilayah Fukui). Beliau merupakan anak kelima kepada Omori Tousuke, seorang samurai berpangkat rendah. Keluarganya yang mempunyai lapan orang adik-beradik adalah miskin. Beliau memulakan pendidikan awalnya di Sekolah Rendah Asahi yang baru ditubuhkan di Fukui. Pada tahun ketiga, keluarganya berpindah ke Tokyo, di mana beliau berpindah ke Sekolah Sakamoto (kini Sekolah Rendah Sakamoto, Chuo Ward) pada tahun 1877 sebagai pelajar tahun kelima. Pada tahun 1881, beliau melanjutkan pelajaran ke Sekolah Kyōritsu (kini Sekolah Menengah Atas dan Menengah Kaisei).

1.2. Pendidikan di Universiti Imperial Tokyo

Pada tahun 1883, Omori diterima masuk ke Sekolah Persediaan Universiti Tokyo, dan pada tahun 1887, beliau memasuki Kolej Sains Universiti Imperial (kini Fakulti Sains, Universiti Tokyo) dengan jurusan fizik. Beliau lulus dari jabatan fizik pada tahun 1890 dan kemudian melanjutkan pengajian pascasiswazah dalam meteorologi dan seismologi. Di bawah bimbingan ahli seismologi British yang dijemput, John Milne, Omori memulakan penyelidikannya tentang kejutan susulan gempa bumi Mino-Owari yang berlaku pada tahun 1891. Beliau juga belajar di bawah Sekiya Seikei, yang menjadi profesor seismologi pertama di Universiti Imperial Tokyo pada tahun 1880.

1.3. Pengajian di Luar Negara di Eropah

Pada tahun 1894, Omori dihantar ke Jerman dan Itali untuk melanjutkan pengajian dalam bidang seismologi. Beliau menghabiskan masa selama tiga tahun di Eropah, melibatkan diri dalam penyelidikan seismologi termaju dan meluaskan ufuk saintifiknya. Dalam perjalanan pulang pada September 1896, beliau juga sempat melawat England seketika. Pengalaman ini memainkan peranan penting dalam membentuk kepakarannya dan membolehkannya berinteraksi dengan komuniti saintifik antarabangsa.

2.1. Ahli Seismologi Perintis di Jepun

Selepas kembali dari Eropah pada tahun 1896, Omori dilantik sebagai profesor seismologi di Universiti Imperial Tokyo dan setiausaha Jawatankuasa Siasatan Gempa Bumi Imperial. Beliau mengambil alih jawatan ini berikutan kematian Sekiya Seikei pada 9 Januari 1896. Sebagai ketua dalam jawatankuasa ini, beliau memainkan peranan penting dalam memimpin seismologi Jepun dan sering dirujuk sebagai "Bapa Seismologi Jepun". Omori fasih dalam bahasa Inggeris, Jerman, Itali, dan Jepun, membolehkannya berkorespondensi dengan ramai ahli seismologi antarabangsa dan menerbitkan makalah dalam keempat-empat bahasa tersebut.

2.2. Undang-undang Omori (Susutan Kejutan Susulan)

Pada tahun 1894, Omori menerbitkan penemuannya tentang hubungan matematik yang menggambarkan kadar susutan kejutan susulan gempa bumi dari masa ke masa. Hubungan empirikal ini, yang dikenali sebagai Undang-undang Omori, menyatakan bahawa kekerapan kejutan susulan berkurangan secara berkadaran songsang dengan masa selepas kejutan utama. Formula asal Omori ialah:

$n(t)\; =\; \backslash frac\; \{k\}\; \{(c+t)\}$

Di sini, `n(t)` ialah kadar kejutan susulan pada masa `t` selepas kejutan utama, dan `k` serta `c` adalah pemalar yang berbeza bagi setiap gempa bumi. Undang-undang ini telah menjadi konsep asas dalam seismologi.

Pada tahun 1961, ahli seismologi Jepun Utsu Tokuji (宇津徳治_{Utsu Tokuji}^{Bahasa Jepun}) menyemak semula Undang-undang Omori, menghasilkan formula yang lebih umum yang dikenali sebagai Undang-undang Utsu-Omori:

$n(t)\; =\; \backslash frac\; \{k\}\; \{(c+t)^p\}$

Di sini, `p` ialah pemalar tambahan yang biasanya berkisar antara 0.7 hingga 1.5, membetulkan kadar susutan kejutan susulan. Menurut persamaan ini, kadar kejadian kejutan susulan berkurangan dengan cepat seiring dengan berlalunya masa. Walaupun sifatnya empirikal, hubungan ini membolehkan anggaran kebarangkalian kejadian kejutan susulan pada masa hadapan. Misalnya, kebarangkalian kejutan susulan pada hari kedua adalah kira-kira separuh daripada hari pertama, dan pada hari kesepuluh, ia adalah satu persepuluh. Undang-undang ini menggambarkan pola statistik, manakala masa, bilangan, dan lokasi sebenar kejutan susulan adalah stokastik. Pemalar dalam undang-undang ini diperoleh melalui penyesuaian data yang dikumpul selepas kejutan utama dan tidak menunjukkan sebarang hukum fizikal umum.

Undang-undang Utsu-Omori juga telah diperoleh secara teoritis sebagai penyelesaian kepada persamaan pembezaan yang menafsirkan perubahan aktiviti kejutan susulan, berdasarkan idea bahawa sesar yang menyebabkan kejutan utama menjadi tidak aktif. Selain itu, ia juga telah diperoleh daripada proses nukleasi gempa bumi. Penyelesaian persamaan ini menunjukkan bahawa taburan ruang dan masa kejutan susulan boleh dibahagikan kepada dua komponen: satu bergantung pada ruang dan satu lagi pada masa.

2.3. Pembangunan Seismograf Omori

Pada tahun 1898, Omori membangunkan seismograf mendatar yang merevolusikan pengawasan gempa bumi. Seismograf Omori, seperti yang kemudiannya dinamakan, merupakan seismograf pertama di dunia yang mampu merekodkan secara berterusan. Tidak seperti peranti sebelumnya yang hanya mula merekodkan apabila pengesan gegaran diaktifkan, seismograf Omori menggunakan dram berputar yang dibalut dengan kertas bersalut jelaga, didorong oleh spring, untuk merekodkan secara berterusan. Kaedah ini membolehkan perbezaan yang jelas antara fasa-fasa gerakan gempa bumi utama yang diterangkan oleh Milne: gegaran awal (gelombang P), bahagian utama (gelombang S), dan bahagian akhir (gelombang L).

Dengan sedikit pengubahsuaian oleh Syarikat J&A Bosch dari Strassburg, ia dikenali sebagai "Seismograf Bosch-Omori". Seismograf Bosch-Omori telah diedarkan ke seluruh dunia dan menjadi tulang belakang rangkaian seismograf global sehingga selepas Perang Dunia Kedua. Pelbagai versi yang diperbaiki, seperti tremometer dan tremometer mudah, juga telah dibangunkan dan digunakan secara meluas di Jepun dan di peringkat antarabangsa. Seismograf Bosch-Omori terakhir yang masih beroperasi secara bebas daripada rangkaian seismograf dipamerkan di Muzium Ferndale di California.

2.4. Siasatan Gempa Bumi Global

Omori melakukan siasatan lapangan yang meluas selepas gempa bumi besar di seluruh dunia, mengumpul dan menganalisis data untuk meningkatkan pemahaman tentang fenomena seismik.

2.4.2. Siasatan Gempa Bumi San Francisco 1906

Omori tiba di San Francisco, California pada 18 Mei 1906, mengetuai sebuah jawatankuasa imperial yang terdiri daripada arkitek dan jurutera, termasuk Profesor Tatsutaro Nakamura dan Toshikata ("Riki") Sano, untuk mengkaji kesan gempa bumi San Francisco 1906. Tujuan utama misi ini adalah untuk mengukur bangunan yang rosak dan mengambil gambar, serta untuk menyumbangkan seismograf baharu kepada Universiti California, Berkeley. Seorang lagi ahli jawatankuasa itu ialah arkitek Magoichi Noguchi.

Semasa berada di San Francisco, Omori dan rakan-rakannya dilaporkan diserang lebih daripada sekali. Beberapa sumber menyatakan bahawa Omori dan rakan-rakannya diserang di Mission Street oleh sekumpulan lelaki dan remaja yang kemudiannya dipuji oleh akhbar tempatan kerana tindakan perkauman anti-Jepun mereka. Walau bagaimanapun, sumber kontemporari menunjukkan bahawa seorang budak lelaki yang terlibat dalam insiden membaling batu ke arah Dr. Omori, yang bekerja sebagai penghantar surat untuk Pejabat Pos, telah dipecat oleh Ketua Pejabat Pos San Francisco, Fisk, apabila Persatuan Jepun di Amerika memprotes. Insiden lain yang didakwa dalam surat kepada akhbar tidak disahkan oleh sumber lain. Omori sendiri memilih untuk memaafkan, menyatakan bahawa beliau tidak mengalami kecederaan dan tidak menyimpan dendam, mengakui bahawa "penjahat wujud di semua negara." Beliau menyatakan kepuasannya dengan layanan yang diterima daripada penduduk California secara keseluruhan.

Dalam tempoh kira-kira 80 hari di California, Omori mengembara ke utara sejauh Kaunti Humboldt, California. Pada 6 Julai 1906, beliau diserang oleh seorang samseng di Eureka, California yang tersalah anggap beliau sebagai kelasi pemecah mogok bukan kesatuan. Datuk Bandar Eureka segera memohon maaf kepada Dr. Omori atas insiden tersebut.

Omori meneruskan pemerhatiannya ke selatan ke Lembah Sungai Eel, berhenti di Ferndale, California, dan mencatat tanah runtuh besar di selatan Centerville, Humboldt County, California, di False Cape. Tanah runtuh ini meliputi jalan pantai lama dan membentuk tanjung baharu ke Lautan Pasifik, serta menyebabkan kerosakan kepada harta benda dan bangunan tempatan. Selepas meninggalkan Ferndale, Omori meneruskan inventori teliti ciri-ciri buatan manusia dan semula jadi sambil beliau mengikuti jejak Sesar San Andreas ke selatan San Francisco melalui darat. Sepanjang perjalanan, beliau memerhatikan tindak balas tanah, bangunan, dan pokok terhadap gempa bumi, mencatat bahawa "bahkan pokok redwood besar telah terbelah oleh gerakan ricih tanah."

Kemudian, Omori, Universiti California (Berkeley), dan Kaji Selidik Pantai dan Geodesi Amerika Syarikat menubuhkan Stesen Seismograf Ferndale untuk menyokong pemasangan Seismograf Bosch-Omori di Ferndale. Kawasan ini amat menarik kerana berdekatan dengan persimpangan tiga Mendocino di luar pesisir. Seismograf tersebut terus beroperasi (kini secara bebas) dan dipamerkan di Muzium Ferndale.

Dalam peribadi dan dalam tulisannya, Omori menjejaki jejak tanah sesar yang kelihatan sejauh 241401 m ^{(150 mile)} ke selatan ke San Jose, California dari Point Arena, California, tetapi menunjukkan bahawa garis itu berterusan sejauh 193121 m ^{(120 mile)} ke utara, di bawah air hingga ke tanah runtuh False Cape di selatan Eureka, California. Banyak gambar Omori dari perjalanan ini telah diterbitkan.

Omori mengkaji arah pergerakan dengan mengkaji batu nisan di selatan San Francisco, dan retakan di dinding bangunan termasuk Hotel St. James di San Jose. Dengan mengaitkan kerosakan dalam pembinaan Barat dan Jepun, Omori mengeluarkan skala kerosakan gempa bumi pertama yang menggunakan bacaan instrumen serta kesan yang diperhatikan untuk menerangkan kerosakan. Omori menerangkan sesar di California sebagai selari dengan strike sesar yang disebabkan oleh tegasan ricih pada satah patah. Seismograf Omori telah dipasang dengan cepat di seluruh utara California, dan senarai kejutan susulan gempa bumi San Francisco telah disusun dan diterbitkan. Omori kembali ke Jepun pada 4 Ogos 1906 menaiki kapal Doric.

2.5. Seismisiti Vulkanik dan Penyelidikan

Dari salah satu makalah terawalnya yang menerangkan letusan Gunung Azuma pada tahun 1893 hingga kematiannya, Omori mengkaji gunung berapi Jepun. Beliau menerangkan beberapa jenis gempa bumi gunung berapi daripada data yang diperoleh semasa letusan biasa Gunung Asama di tengah Jepun, letusan Gunung Usu 1910, dan letusan Sakurajima pada 12 Januari 1914. Semasa dua letusan terakhir ini, amaran beliau kepada penduduk telah mencegah kehilangan nyawa yang lebih besar.

Pada letusan Gunung Usu 1910, Omori memasang seismograf prototaipnya di Sōbetsu dan melakukan pemerhatian terperinci terhadap gempa bumi gunung berapi. Hasil pemerhatian ini, beliau adalah orang pertama di dunia yang merekodkan gegaran gunung berapi, membawa penemuan baharu kepada vulkanologi konvensional. Beliau menyatakan pada tahun 1911 bahawa "ramalan letusan besar mungkin tidak begitu sukar dalam beberapa kes" dan mencadangkan penubuhan balai cerap gunung berapi untuk pemerhatian berterusan bagi tujuan ramalan.

Selepas bertemu Thomas Jaggar dari Institut Teknologi Massachusetts, yang merancang sebuah balai cerap gunung berapi di Pulau Besar Hawaii, Omori mereka bentuk asas dan penempatan seismograf untuk Makmal Seismologi Whitney, bangunan 29 berhampiran Volcano House, yang kini merupakan sebahagian daripada Balai Cerap Gunung Berapi Hawaii. Pada tahun 1912, Omori menghantar dua instrumen ke Hawaii, sebuah Tromometer Mendatar jenis Omori dan sebuah seismograf, untuk diletakkan di atas asas yang dibina khas. Setahun kemudian, dua lagi seismograf Bosch-Omori telah disumbangkan kepada Balai Cerap Gunung Berapi Hawaii oleh Institut Teknologi Massachusetts.

2.6. Kejuruteraan Gempa Bumi dan Kesan Struktur

Omori diiktiraf dalam kejuruteraan gempa bumi sebagai yang pertama menyelidik kesan gempa bumi ke atas struktur buatan manusia melalui pelaksanaan penggunaan meja goncang dan membandingkan hasil eksperimen dengan ukuran semasa gempa bumi sebenar. Pada tahun 1889, beliau bekerjasama dengan John Milne untuk merekodkan eksperimen yang dijalankan di kolej kejuruteraan di Universiti Tokyo untuk menyiasat penggulingan dan keretakan bata dan tiang lain oleh gerakan mendatar yang dikenakan. Selama bertahun-tahun, pemodenan Jepun semasa Pemulihan Meiji, melalui penggantian struktur kayu ringan tradisional yang bertumpu pada batu besar, dengan bangunan bata merah dan jambatan besi, telah menjadi kebimbangan utama bagi Milne. Omori kemudiannya meneruskan penyelidikan ini, menekankan kepentingan pembinaan yang tahan lasak untuk keselamatan awam dan kesejahteraan sosial.

3.1. Metodologi Penyelidikan dan Pendekatan Saintifik

Omori mengamalkan pendekatan yang sistematik terhadap penyelidikan seismologi, bergantung pada data empirikal dan pemerhatian lapangan yang teliti. Beliau menekankan pengumpulan data yang luas dan analisis yang ketat untuk merumuskan hukum dan prinsip seismik. Walaupun sumbangannya yang besar terhadap pemahaman gempa bumi, Omori mengambil pendirian berhati-hati terhadap ramalan gempa bumi, mengelakkan tuntutan yang tidak berasas dan menekankan kepentingan bukti saintifik yang kukuh.

3.2. Debat dan Konteks Sosial

Pendirian Omori terhadap ramalan gempa bumi membawanya kepada perdebatan terkenal dengan Imamura Akitsune (今村明恒_{Imamura Akitsune}^{Bahasa Jepun}), seorang profesor pembantu dalam jabatan yang sama. Pada tahun 1905, Imamura menerbitkan artikel yang memberi amaran tentang kemungkinan gempa bumi besar di Tokyo dalam tempoh 50 tahun akan datang dan mendesak langkah-langkah pencegahan. Artikel ini dilaporkan secara sensasi oleh akhbar dan menjadi isu sosial. Walaupun Omori memahami keperluan untuk langkah-langkah pencegahan bencana, beliau bimbang bahawa amaran sedemikian boleh menyebabkan kekeliruan dan panik dalam masyarakat tanpa asas saintifik yang mencukupi. Oleh itu, beliau menolak dakwaan Imamura sebagai tidak berasas. Perdebatan ini menyoroti ketegangan antara keperluan saintifik untuk memberi amaran dan implikasi sosial yang berpotensi daripada ramalan gempa bumi. Omori sentiasa berusaha untuk menyeimbangkan kemajuan saintifik dengan tanggungjawab sosialnya untuk mengelakkan kekacauan awam.

6.1. Penilaian Pencapaian Utama

Omori diiktiraf sebagai tokoh perintis dalam seismologi Jepun. Undang-undang Omori kekal sebagai konsep asas dalam memahami susutan kejutan susulan, dan seismograf Omori merevolusikan pengawasan gempa bumi dengan keupayaan rakaman berterusannya. Penyelidikan meluasnya tentang kesan gempa bumi ke atas struktur buatan manusia melalui eksperimen meja goncang dan analisis data lapangan meletakkan asas bagi kejuruteraan gempa bumi moden. Sumbangan saintifiknya secara keseluruhan telah meningkatkan keselamatan awam dan mitigasi bencana secara signifikan.

6.2. Kritikan dan Kontroversi

Sepanjang kerjayanya, Omori menghadapi kritikan, terutamanya berkaitan dengan perdebatan mengenai ramalan gempa bumi. Pendiriannya yang berhati-hati terhadap ramalan, walaupun berdasarkan pendekatan saintifik yang ketat, kadangkala bertentangan dengan pandangan saintis lain seperti Imamura Akitsune, yang lebih mendesak amaran awam. Kontroversi ini menyoroti cabaran sosial yang dihadapi oleh ahli seismologi dalam menyampaikan risiko gempa bumi kepada orang awam sambil mengelakkan panik yang tidak perlu. Walaupun insiden anti-Jepun yang dialaminya di San Francisco, Omori mengekalkan sikap memaafkan dan profesional, menunjukkan keperibadiannya yang tabah.

6.3. Tugu Peringatan dan Pengiktirafan

Untuk memperingati kehidupan dan karyanya, beberapa tugu peringatan dan pengiktirafan telah ditubuhkan untuk Omori. Di kampung halamannya di Fukui, sebuah patung Omori Fusakichi dan sebuah relief yang menggambarkan seismograf Omori terletak di Taman Teyori di Teyori 2-chome. Beliau juga telah dihormati melalui pelbagai penerbitan dan penghormatan akademik yang menilai semula dan menyerlahkan sumbangannya yang penting kepada sains dan masyarakat.