Поскольку землетрясения были настоящим бичом юга России, денег комиссия получала предостаточно, и с каждым годом количество и уровень исследований росли в геометрической прогрессии. К 1903 году в стране работали уже 17 сейсмических станций, а Россия стала одним из первых членов только-только образованной Международной сейсмологической организации.

Дело практики

Голицын с головой ушел в работу и плотно занялся конструированием новых типов сейсмографов. В первую очередь он пытался решить ту самую британскую задачу о регистрации слабых колебаний. И, как ни удивительно, оказался в этом вопросе гением. Просто он долго искал свою стезю.

Сейсмографы того времени были сугубо механическими и регистрировали колебания на закопченной бумаге. Землетрясения интенсивностью до 4 баллов они могли почувствовать разве что случайно. А если говорить о дальних землетрясениях, то здесь вступали в действие различные искажения, возникающие при прохождении сейсмическими волнами больших расстояний, а также явление резонанса. Наиболее продвинутой системой был маятник Ребера-Пашвица, способный уловить удаленное землетрясение с очень высокой магнитудой (от 7 баллов и выше); в 1889 году такой опыт, проведенный в Геодинамической обсерватории немецкого города Вильгельмсгафен, впервые более или менее удался.

Механические сейсмографы имели свой предел. Ближе всего к нему подошел выдающийся немецкий физик Эмиль Вихерт, представив одновременно с Голицыным механический сейсмограф своей конструкции, способный достигать 200-кратного увеличения сейсмических волн для их фиксации.

Схема горизонтального сейсмографа Голицына с горизонтальным Маятником. Сейсмограф состоит из латунного стержня а, подвешенного на двух тонких стальных нитях C1 и С2; ось вращения маятника проходит через точки б и в. На стержне эксцентрично посажен латунный груз М весом 7,2 кг, на конце стержня укреплены индукционная катушка г и медная пластинка

Источник: В. А. Красильников «Звуковые волны в воздухе, воде и твёрдых телах» (второе издание переработанное. ГИНТЛ, 1954 год).

Голицын же изначально стал бороться с главной проблемой механических сейсмографов — трением. Чем большее увеличение, чем большая точность нужна, тем тяжелее приходилось делать маятник для преодоления сил сопротивления. Вы скажете: «Да что это за трение, там же всего лишь перо царапает прокопченную бумажку!» Но не забывайте, что сам прибор неимоверно чувствительный, и мизерное, казалось бы, трение вносит порой погрешность, делающую замер абсолютно невозможным. Поскольку в России на тот момент была серьезно развита электротехника, Голицын задался целью добиться электрической бесконтактной фиксации показаний.

И в 1903 году он добился успеха. В его системе с маятником связывалось не перо, а индукционная катушка, движущаяся относительно постоянного магнита. Когда маятник качался, смещалась и катушка, отчего менялся магнитный поток и возникала ЭДС, пропорциональная отклонению маятника. Оставалось только зафиксировать ее. Эта технология была уже известна по фотографии: ленточная фотопленка и светолучевой метод записи.

Исключение трения позволило делать сейсмографы с увеличением в 1000 раз и более при маятнике массой всего в 10 килограммов (значительно менее точный сейсмограф Вихерта имел маятник весом в тонну). 5 марта 1903 года Борис Голицын прочел доклад о своем изобретении, получившем название гальванометрической записи, на заседании Постоянной центральной сейсмической комиссии.

Впоследствии Голицын сконструировал десятки сейсмометров и инициировал создание сейсмометрических станций 1-го класса, оборудованных по последнему слову техники и способных регистрировать удаленные землетрясения с высокой степенью точности.