Andrija Mohorovičić

Kao rijetko koji naš učenjak, Andrija Mohorovičić je cijelu znanstvenu karijeru napravio u Hrvatskoj, a svojim je otkrićima zadužio cijeli svijet. Spada među najveće hrvatske znanstvenike svih vremena, a svjetski ga geofizičari bez iznimke uvrštavaju među istaknute velikane seizmologije 20. stoljeća.

Mohorovičićev rad u seizmologiji priskrbio mu je već za života svjetsku slavu te je danas njegovo ime poznato svakom geofizičaru i geologu na svijetu. To je uspjeh kojim se mogu podičiti samo iznimno rijetki pojedinci. Njegova samozatajnost, upornost, marljivost, vještina u povezivanju opažanja i teorije, iznimne organizacijske sposobnosti te zalaganje za napredak geofizike kako bi bila na korist svom narodu ostaju uzor današnjim i budućim naraštajima.

Andrija Mohorovičić rođen je 23. siječnja 1857. u Voloskom kraj Opatije. Otac mu Andrija, po zanimanju kovač sidara, potječe iz Rukavca u Istri, a majka Marija Poščić rodom je iz Opatije. Osnovnu školu završio je u Voloskom. Gimnaziju je polazio u Rijeci, gdje je 1875. s odlikom položio i ispit zrelosti. S 15 godina govorio je tri strana jezika: engleski, francuski i talijanski, a poslije je naučio i njemački, češki te latinski i starogrčki. Od 1875. do 1878. godine u Pragu je studirao matematiku i fiziku na filozofskom fakultetu, a jedan mu je od profesora bio i Ernst Mach, glasoviti fizičar.

Nakon što je završio studij, predavao je kao namjesni učitelj na gimnaziji u Zagrebu (1879.–1880.). Poslije toga premješten je na realku u Osijeku, a 1882. odlazi na nautičku školu u Bakru. Ondje je službovao kao pravi učitelj te predavao matematiku, fiziku i meteorologiju. Godine 1886. dodjeljuje mu se naslov profesora srednjih učilišta. U Bakru se 1883. oženio Silvijom Vernić, s kojom je imao četiri sina – Andriju, Ivana, Stjepana i Franju.

Osnovao je 1887. godine pri školi i meteorološku postaju te održavao redovita mjerenja. Uz to proučavao je gibanja zraka i oblaka. Sam je konstruirao nefoskop, instrument za određivanje brzine i smjera gibanja oblaka. Dok je radio u Bakru, uspio je objaviti desetak radova.

Godine 1891. na vlastit je zahtjev premješten na kraljevsku realku i s njom spojenu višu trgovačku školu u Zagrebu, gdje 1892. godine postaje i upraviteljem tamošnjega Meteorologijskog opservatorija. Ondje se u početku bavio znanstvenim i stručnim radom u meteorologiji, a nakon 1901. posvetio se gotovo isključivo seizmologiji te se danas ubraja među najveće svjetske seizmologe. Nedavno je otkriveno da je Mohorovičić prvi opisao atmosferski rotor s horizontalnom osi, kakav se povremeno formira i pri puhanju bure na sjevernom Jadranu. U dnevnim je novinama prvi objavljivao vremenske prognoze.

Godine 1893. promoviran je za doktora filozofije na osnovi disertacije „O opažanju oblaka, te o dnevnom i godišnjem periodu oblaka u Bakru“ na zagrebačkom sveučilištu. Nakon toga habilitira za privatnog docenta. Naslovni izvanredni profesor je od 1910. godine. Član dopisnik Jugoslavenske akademije znanosti i umjetnosti u Zagrebu (današnji HAZU) postaje 1893., a od 1898. njen je pravi član. Godine 1921. je umirovljen. Umro je u Zagrebu 18. prosinca 1936. godine.

Zagrebačke Novosti objavile su 19. prosinca 1936., dan poslije njegove smrti, članak:

„Umro je znanstvenik profesor doktor Andrija Mohorovičić, član Jugoslavenske akademije znanosti i umjetnosti, jedan od utemeljitelja moderne seizmologije. Bio je u Zagrebu općepoznata i poštovana ličnost, a svojim znanstvenim radovima na području seizmologije došao je na svjetski glas, te se danas smatra u svijetu jednim od utemeljitelja moderne seizmologije. Od skromnih početaka podignuo je doktor Mohorovičić meteorološki opservatorij u Zagrebu do potpuno uređenog modernog instituta, koji je uživao svjetski glas, osobito zbog seizmičkih mjerenja, a organizirao je u to vrijeme i meteorološku službu u Hrvatskoj i Slavoniji. Doktor Mohorovičić bavio se u početku svog znanstvenog rada najviše meteorologijom, no s najviše uspjeha bavio se seizmologijom, pa je osnovao u toj znanstvenoj disciplini tzv. zagrebačku školu, vrlo cijenjenu u cijelom svijetu.“

Na prijelazu stoljeća Mohorovičićev se interes u znanosti posve okrenuo seizmologiji. Pretpostavlja se da je to u vezi s tada vrlo izraženom seizmičkom aktivnosti u okolici Zagreba. Nakon što se godinama zalagao da meteorološki opservatorij u Zagrebu dobije seizmograf, to mu je napokon uspjelo 1906., kad je postavio instrument posuđen iz Budimpešte. Godine 1908. uspio je nabaviti seizmograf tipa Wiechert s masom od 80 kg i povećanjem oko 20 puta, a iduće godine instalirao je još jedan, bolji, seizmograf istoga konstruktora, ali s povećanjem od oko 220 puta i mase od 1000 kilograma.

Šest mjeseci poslije postavljanja najmodernijeg seizmografa onoga doba dogodio se pokupski potres (8. listopada 1909. godine). Gotovo odmah nakon potresa Mohorovičić piše u brojne europske opservatorije s molbom da mu pošalju kopije seizmograma toga potresa. Spremno mu odgovaraju tada vodeći seizmolozi te mu šalju registracije potresa na raspolaganje.

S tih je zapisa očitao nastupna vremena pojedinih valova potresa i dodao podatke nekih drugih jakih potresa kojima je raspolagao. U skladu s tada dominantnim shvaćanjem da se fizikalna svojstva unutar Zemlje kontinuirano mijenjaju s dubinom ili su čak konstantna, Mohorovičić je očekivao da će dobiti dvije hodokrone – krivulje koje pokazuju koliko vremena treba potresnom valu da iz žarišta dođe na određenu epicentralnu udaljenost. Jedna od njih odnosi se na longitudinalne valove (kod kojih čestice sredstva titraju u smjeru rasprostiranja vala, poput valova zvuka, a u seizmologiji su poznati kao P-valovi), dok druga odgovara sporijem, transverzalnom valu (kod kojega čestice titraju okomito na smjer rasprostiranja, S-valovi). Umjesto jednostavne slike, dobio je neočekivan rezultat – bilo je jasno da opažanja nisu u skladu s predviđanjem: „... Kako sam se ... osvjedočio, da postoje dvije vrsti prethodnih valova, koje obje vrste dolaze do svih mjesta od 300 do 700 km udaljenosti, a da od epicentra do od prilike 300 km udaljenosti dolazi samo prva vrsta valova, dok od 700 km udaljenosti samo druga vrsta, tražio sam, da tu do sada nepoznatu činjenicu protumačim...“

Budući da je posve nemoguće da se iz potresnog izvora rasprostire više od dvije spomenute vrste valova, nametalo se jedino moguće objašnjenje: unutrašnja građa Zemlje mora biti složenija nego što se mislilo. Valjalo je, dakle, naći takav model Zemlje koji bi zadovoljavajuće opisao opažanja. Zato je Mohorovičić pretpostavio da se na nekoj dubini nalazi ploha na kojoj se svojstva stijena vrlo brzo, skokovito, mijenjaju, pa se potresni valovi na njoj, baš poput svjetlosti na mirnoj površini vode, lome i odbijaju. Nakon brojnih pokušaja, našao je da se teorijske hodokrone najbolje slažu s opažanjima ako se pretpostavi da je takva ploha diskontinuiteta na dubini od 50-ak kilometara: „U toj dubini mora da se naglo mijenja materijal od kojega se sastoji unutrašnjost Zemlje, jer tu se mora dogoditi nagli skok brzine valova potresa...“. U tome je imao potpuno pravo: pokazalo se da je otkrio granicu između Zemljine kore i plašta.

One faze P i S-valova koje na postaju dolaze izravno nazvao je individualnim fazama (danas se nazivaju Pg i Sg), dok je one koje se lome na diskontinuitetu nazvao normalnima (Pn, Sn). Uz to što je odredio dubinu granične plohe, izračunao je i brzine rasprostiranja potresnih valova, kao i eksponencijalni zakon po kojem te brzine ovise o dubini. Njemu u čast taj je zakon nazvan Mohorovičićevim zakonom, a diskontinuitet Mohorovičićevim diskontinuitetom. O tom je otkriću izvijestio 1910. u Godišnjem izvješću Zagrebačkoga meteorološkog opservatorija, publikaciji koja je izdavana dvojezično – na hrvatskom i njemačkom – pa se o njemu relativno brzo doznalo u međunarodnoj seizmološkoj zajednici. To je bez dvojbe jedno od najvećih znanstvenih otkrića postignutih u Hrvatskoj, a ujedno i najvažniji doprinos svjetskoj znanosti prvi put objavljen u nekoj domaćoj publikaciji.

Dokaz postojanja diskontinuiteta u gornjem dijelu Zemljine unutrašnjosti prvi je tzv. inverzni problem riješen u geofizici. Inverzni su problemi oni u kojima se na temelju poznatih ili izmjerenih posljedica zaključuje o njihovim uzrocima. Poput liječnika koji s pomoću rendgenskog snimka ili računalne tomografije (CT) zaključuje o zdravlju ozračenoga tkiva, Mohorovičić je na temelju podataka o vremenima dolazaka pojedinih valova potresa na seizmološke postaje zaključio o svojstvima sredstva kroz koje su se ti valovi rasprostirali. Time je utro put važnoj primjeni seizmologije, u skladu s onim što je zapisao 1913. godine: „Zadatak je seizmologije, da prouči unutrašnjost zemlje i da nastavi ondje, gdje geolog prestaje, a ima u modernim seizmografima neku vrst dalekozora, kojim može posmatrati najveće dubine...“ Doista, današnja se geologija umnogome oslanja na rezultate seizmoloških studija te se može ustvrditi da gotovo sve što znamo o građi i fizikalnim svojstvima unutrašnjosti Zemlje dublje od nekoliko stotina metara zahvaljujemo interpretaciji seizmoloških podatka. Koliko je danas značenje njegova otkrića i primijenjenog postupka postat će jasno svakome ako kažemo da se ležišta nafte i plina traže seizmičkim metodama primijenjene geofizike, koristeći upravo teoriju i one faze elastičkih valova koje je prvi opisao upravo Mohorovičić svojim epohalnim radom.

U svojemu se kasnijem znanstvenome radu Mohorovičić posvetio i drugim aspektima izučavanja potresa i njihovih posljedica. Još otprije na srcu mu leži briga o tome kako zgrade učiniti što sigurnijima od potresa, dapače smatra to jednim od glavnih zadataka seizmologije: „Jedan je dakle od najvažnijih zadataka sizmologije, da prije svega teoretski prouči, kako djeluje gibanje zemlje na zgrade, te da na osnovu rezultata toga proučavanja i na osnovu iskustva kod raznih katastrofalnih potresa pokaže putove i načine, kako se imaju graditi zgrade po mogućnosti otporne protiv potresa...“. Predložio je i elegantan postupak lociranja epicentra potresa s pomoću tzv. Mohorovičićevih epicentrala. Bavio se i seizmometrijom, pa je čak predložio konstrukciju novog tipa seizmografa, koji, na žalost, zbog nedostatka novca nikad nije napravljen.

Andrija Mohorovičić je, kao rijetko koji naš učenjak, cijelu znanstvenu karijeru napravio u Hrvatskoj, a svojim je otkrićima zadužio cijeli svijet. Spada među najveće hrvatske znanstvenike svih vremena, a svjetski ga geofizičari bez iznimke uvrštavaju među istaknute velikane seizmologije 20. stoljeća. Mohorovičićev rad u seizmologiji priskrbio mu je već za života svjetsku slavu te je danas njegovo ime poznato svakom geofizičaru i geologu na svijetu. To je uspjeh kojim se mogu podičiti samo iznimno rijetki pojedinci. Njegova samozatajnost, upornost, marljivost, vještina u povezivanju opažanja i teorije, iznimne organizacijske sposobnosti te zalaganje za napredak geofizike kako bi bila na korist svom narodu ostaju uzor današnjim i budućim naraštajima.

Osim što je Mohorovičićevim imenom nazvan diskontinuitet između Zemljine kore i plašta (najveća prirodna tvorevina na Zemlji), godine 1970. njemu u čast imenovan je krater polumjera 77 kilometra na tamnoj strani Mjeseca, a 1996. i asteroid br. 8422. U najnovije vrijeme njegovim se imenom naziva i diskontinuitet između kore i plašta na Mjesecu, Merkuru, Veneri i Marsu. Geofizički zavod Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu također nosi njegovo ime, kao i gimnazija u Rijeci, osnovna škola u Matuljima te nekoliko ulica u hrvatskim gradovima. Medaljon s likom Andrije Mohorovičića na rektorskom je lancu Sveučilišta u Zagrebu. Na žalost, Mohorovičić je veće počasti dobio u svijetu nego u domovini, pa najveći hrvatski znanstvenik ima tek nedavno podignutu bistu ispred rodne kuće u Opatiji (ali ne i zvijezdu u Ulici slavnih), dok su sve inicijative za podizanje spomenika u Zagrebu zasad propale. Nadajmo se da će se o 100. obljetnici Mohorovičićeva velikog otkrića grad u kojem je proveo najveći dio svoga radnoga vijeka i u kojem je objavio rad kojim je svoje ime – a time i Hrvatsku – upisao na popis najvećih znanstvenih postignuća 20. stoljeća, dostojno odužiti jednome od svojih najznamenitijih građana.

Autor: dr. sc. Marijan Herak i dr. sc. Davorka Herak