(b. Darmstadt, Germania, 4 giugno 1889; d. Pasadena, California, 25 gennaio 1960)
sismologia.
Gutenberg era il figlio di Hermann Gutenberg, un produttore di sapone, e Pauline Hachenburger Gutenberg. Ha frequentato la Realgymnasium e la Technische Hochschule di Darmstadt, seguendo corsi intensivi di matematica, fisica e chimica. Voleva specializzarsi in matematica e fisica all’Università di Göttingen, ma l’interesse per le previsioni meteorologiche e la climatologia lo ha portato al corso di Emil Wiechert sull’osservazione strumentale dei fenomeni geofisici presso il nuovo istituto geofisico. Ha seguito tutti i corsi di Wiechert fino a quando gli è stato detto che aveva imparato praticamente tutto ciò che si sapeva in sismologia. Per il suo dottorato di ricerca (1911) ha scelto di studiare i microsismi.
Dal 1911 al 1918 (con un’interruzione per il servizio militare) Gutenberg fu assistente presso l’Associazione Sismologica Internazionale a Strasburgo; nel 1918 divenne Docente privato presso l’Università di Francoforte sul Meno, dove fu nominato professore di geofisica nel 1926. Suo padre morì quell’anno e Gutenberg si occupò anche della gestione dell’azienda di famiglia.
Nel 1930 Gutenberg accettò una cattedra presso il California Institute of Technology. Questo posto gli fornì anche strutture di ricerca presso il Laboratorio Sismologico della Carnegie Institution lì, che aveva una vasta rete di stazioni sismografiche, insieme a buoni strumenti di registrazione; divenne parte del California Institute of Technology nel 1936 e Gutenberg ne fu il direttore dal 1947 al 1958.
Gutenberg ha iniziato in sismologia con l’argomento più complesso e frustrante del settore: l’origine dei microsismi. Nella sua tesi e in una serie di articoli successivi ha considerato la maggior parte delle fonti attualmente conosciute per i disturbi microsismici. Subito dopo ha prodotto la sua ricerca più elegante: seguendo i suggerimenti precedenti di Wiechert e di RD Oldham, ha calcolato i tempi di percorrenza delle onde che sarebbero state influenzate da un nucleo terrestre a bassa velocità, li ha cercati nei sismogrammi, ha dimostrato l’esistenza del nucleo e ha misurato la sua profondità (2,900 chilometri) con una precisione che è ancora valida.
Il primo interesse di Gutenberg per la meteorologia lo portò a studiare la struttura dell’atmosfera superiore. Notando le curiose zone ad anello di silenzio e segnale intorno a forti raffiche d’aria, ha derivato le curve generali per la temperatura nella ionosfera.
Con Charles F. Richter, ha derivato curve del tempo di viaggio migliorate per i terremoti (e determinazioni della velocità all’interno della terra) mentre un lavoro simile veniva svolto da Harold Jeffreys e Keith Bullen. La differenza di approccio è ben esemplificata dalla derivazione di queste curve. Le curve di Jeffreys-Bullen sono state derivate con metodi statistici da un grande volume di dati da molte fonti; quelli di Gutenberg e Richter provenivano da un minor numero di dati, da sismogrammi esaminati individualmente. Gutenberg ha derivato metodi migliorati di determinazione dell’epicentro e della profondità (utilizzando strumenti avanzati sviluppati da Hugo Benioff), ha esteso la scala di magnitudo di Richter agli shock di messa a fuoco profonda e, con Richter, ha determinato le relazioni quantitative tra ampiezza, energia, intensità e accelerazione.
Gli studi sulle variazioni di ampiezza delle onde di compressione hanno fornito a Gutenberg la prova iniziale dell’esistenza di strati a bassa velocità all’interno della terra. Utilizzando precise determinazioni della profondità focale, ha determinato la variazione dei tempi di viaggio in funzione della profondità della sorgente e quindi le variazioni su scala fine della velocità nel mantello superiore, dimostrando l’esistenza di un canale a bassa velocità a una profondità compresa tra 100 e 200 chilometri. Questo canale è essenziale per le teorie dei movimenti crostali.
Un’ipotesi ampiamente citata di Gutenberg si è dimostrata non valida. Dagli studi sulle velocità delle onde superficiali e sulla riflessione delle onde di compressione sotto gli oceani, ha concluso che il bacino atlantico era di struttura media quasi continentale, in contrasto con la struttura “veramente oceanica” del Pacifico. Successivi lavori in mare hanno dimostrato che l’anomalia che ha riscontrato era dovuta principalmente alla proporzione molto più ampia dell’Atlantico occupato dalla dorsale medio-oceanica.
Con Richter, Gutenberg ha ridefinito le posizioni di tutti i principali terremoti, mostrando sia i modelli di sismicità che la geometria dei terremoti di profondità. Sia i sismologi che i geologi sono in debito con Gutenberg. Tra i primi sarà ricordato soprattutto per i suoi studi del nucleo e per i tempi di viaggio tutti gli studi approfonditi delle fasi degli arrivi sismici in “On Seismic Waves”; quest’ultimo uso Costituzione interna della Terra (che ha modificato e scritto in grandi parti) e Sismicità della Terra come fonti standard.
Bibliografia
I. Opere originali. Tra le opere più eccezionali di Gutenberg ci sono “On Seismic Waves”, in quattro punti, in Contributi alla geofisica, 43 (1934); 45 (1935); 47 (1936); e 54 (1939), scritto con CF Richter, che contiene gran parte del suo lavoro sui tempi di viaggio dei terremoti e studi sui telesismi; Costituzione interna della Terra (New York, 1939; 2a ed., 1951); e Sismicità della Terra (New York, 1941), scritto con Richter, che fornisce la geografia mondiale dei terremoti in un formato utile.
Una revisione dei tempi di viaggio è “Epicentro e tempo di origine dello shock principale del 21 luglio e tempo di viaggio delle fasi principali”. in GB Oakeshott, ed., Terremoti nella contea di Kern, in California, nel 1952, California Division of Mines Bulletin 171 (San Francisco, 1955), pagg. 157–163. Per il riepilogo di Gutenberg della ricerca sismologica in tre fasi nell’arco di due decenni, vedere La fisica dell’interno della Terra, International Geophysics Series, vol. I (New York, 1959). Il memoriale di Richter, citato di seguito, include una bibliografia.
II. Letteratura secondaria. La vita e i contributi di Gutenberg alla sismologia sono riassunti in H. Jeffreys, “Beno Gutenberg”, in Rivista trimestrale della Royal Astronomical Society, 1 (1960), 239–242; e CF Richter, “Memorial to Beno Gutenberg, 1889-1960”, in Atti della Geological Society of America per il 1960 (1962), pagg. 93-104. Le luci di posizione sui primi anni di Gutenberg appaiono in “Quindicesimo premio della medaglia William Bowie”, in Transazioni della American Geophysical Union, 34, no. 3 (1953), 353–355.
George G. Shor, Jr.
Elizabeth Noble Shor