如果将地震的频率和震级进行比对，你会发现震级升高时，地震发生频率则会大大降低。世界上发生的灾难性地震屈指可数，但是小地震却多达数百万次——2.0~2.9级的地震每年都约发生为130万次，当然，对其中大多数的地震，人们并未察觉到，有时连地震仪也检测不到。然而，今天的地震无论发生在哪里，只要震级大于或等于4.5级，几乎都会记录在案。图5–2A依据1964年1月~2012年3月的实际地震记录而来，显示出地震发生频率的急速下降趋势。
对地震曲线图稍加改变，这些地震就会呈现出惊人的规律性。在图5–2B中，我把显示“不同级别地震发生频率”的纵轴换成对数函数数轴，此时图中呈现的地震频率完全成了一条直线，这个图形具有幂律分布的特征，幂次法则也是里克特和古登堡发现的。
遵循幂律分布的事物具有较高的使用价值：你可以根据小级别地震发生的次数预测大地震发生的频率，反之亦然。事实证明，震级每提高一个点，地震发生的频率就会降低10倍，所以，6级地震发生的频率是7级地震发生频率的10倍，是8级地震发生频率的100倍。
在全世界，或者说在地球范围内，古登堡–里克特法则都是适用的。例如，假设我们要为伊朗首都德黑兰进行地震预测。当地自有地震测量开始就没有发生过灾难性地震，但德黑兰周围经常发生中等级别的地震，1960~2009年的近50年时间里，该地区共发生了15次震级达5.0~5.9级的地震，大概每3年发生一次。根据古登堡和里克特发现的幂次法则，这就意味着，德黑兰发生震级为6.0~6.9级地震的频率为每30年一次，7.0级或更高级别地震的发生频率是每300年一次。苏珊·休担忧的正是这样的大地震。
2010年海地发生7.0级大地震，死亡人数达316 000人，表明地震可能对发展中国家造成灭顶之灾。海地的很多问题在伊朗同样存在，国家贫困、政治腐败、建筑物抗震标准宽松，只是伊朗的人口比海地稠密得多。依据伊朗以往震级较低就会造成高伤亡的情况看，美国地质调查局预计，一旦发生灾难性地震，德黑兰的人口会减少15%~30%，也就是一个人口为1 300万的城市会有200万~400万人丧生。
然而，古登堡–里克特法则并没有告诉我们，地震会在什么时候发生（这一法则也没有指明，如果德黑兰近期没有发生地震，未来必定会发生）。像伊朗和海地这样的国家，根本就没有物质能力来应对300年一遇的灾难。确实，依据古登堡–里克特法则做出的地震预测，可以为一个地区提供周全的总体指导。但是，就像气象预报一样，单纯依靠数据记录做出的预测无法直接转换成我们的行动指南（比如，预报说3月份伦敦有35%的时间在下雨，但这条信息无法告诉我们出门是否应该带伞）。此外，地质活动的时间范围长达几百年乃至一千年，但人类的寿命却只有数
十年。
究竟是信号还是噪声？
地震学家真正感兴趣的是含时预测，苏珊·休称之为地震学的“圣杯”。在含时预测中，地震发生的概率在一段时间内总会出现波动。
然而，即便是那些根本就不相信可以进行含时预测的地震学家也承认，地震的分布是有模式可循的，最明显的一点就是余震的存在。几乎所有大地震之后都会发生几十次甚至几千次余震（2011年日本大地震后就发生至少1 200次余震），这些余震通常遵循一个可预测的模式，一场地震发生后，余震更有可能会随即发生，而不是几天之后才发生，几周之后发生的概率就更低了。
然而，这种预测模式对于挽救生命并没有实质性帮助，因为根据定义，余震总是比最初的主震威力小。如果一个地震带发生了一场威力足够大的地震，通常会伴随许多小余震，然后地震会暂且告一段落。然而，实际情况往往不是这样。比如，1811年12月16日在密苏里州和田纳西州交界处的新马德里地震带发生了一场大地震，据地震学家评估，此次地震的震级为8.2级，6个小时之后，竟然又发生了一场震级为8.2级的地震。而该地震带仍然没有平静下来，继12月16日的两次大地震之后，1812年1月23日又发生了一场震级为8.1级的大地震，2月7日的地震的震级更是达到了8.3级。这几次地震中究竟哪些是前震？哪些又是余震？所有的解释似乎都说不通。
当然，问题的关键在于，我们能否在地震发生之前就预测到，能否提前分清前震和余震。当我们跨越时间和空间观察地震分布数据时，这些数据似乎在诱使我们相信，在噪声中可能会找到信号。
比如，图5–3A显示了拉奎拉周边的地震统计数据，从2006年起到2009年发生那次6.3级地震为止。图中除了一个代表主震的黑色大圆圈外，剩下的数据点都代表主震之前的每次小地震。在拉奎拉的例子中，似乎确有一个可辨识的模式。2009年大地震前发生了一连串的地震，总的震级约为4级，比该地区以往的地震活动都频繁。
另一个更有争议的例子是2011年发生在日本的大地震。在为日本东北部地区绘制地震分布图时（图5–3B），我们的第一印象是，这一地区的地震活动比意大利活跃很多。该地区地震发生的时间是否有模式可循呢？答案似乎是肯定的。例如，2008年中期，该地区发生了一系列震级为5.5~7.0级的地震，此后并没有发生更大的地震。但我们的确看到，2011年3月9日发生了一场格外剧烈的前震，震级为7.5级，55个小时后日本东北部发生了9.1级的大地震。
然而，只有一半地震有可辨识的前震，海地那次地震就没有前震（见图5–3C）。在加勒比海的大部分地区，测量地震的仪器都相对落后，所以没有发生震级为2~3级地震的记录，但是美国或是其他地区的地震仪应该能够测量到所有记录在案的4级及以上级别的地震。该地区的最近一次4级地震发生在2005年，震级为7.0级的海地地震发生在5年后。也就说，这次记录并无预警作用。
更复杂的情况是错误的预警，误认为地震活动高发期是大地震的预警，结果却往往没有发生大地震。地震学家熟知的一个例子就是，2008年年初发生在内华达州里诺市的一系列小地震。里诺的地震群和2009年拉奎拉附近的地震群很相似，但结果却不一样。里诺的地震群中，最大的一次仅为5.0级，之后就没有更大的地震发生了。
以上的数据让地震学家们感觉很难处理，但这只是冰山一角。数据似乎总处于一种让人陷入炼狱的状态，不是那么无规律，也不是那么可预测的。但这至少表明我们已经在探索的路上，并在地震预测方面取得了一些进步。但是，史上记载的关于地震预测的尝试，几乎全都是失败的。
那些以失败收场的地震预测
2009年，休出版了一本书，名为《预测不可预测之物：地震预测科学的混乱现状》，这是一本记载地震预测历程的书，它对预测行业的批判就像菲尔·特罗克对政治评论家的批判。因为在地震预测行业中，进步似乎太少，而错误警告却太多。
秘鲁，利马
在比较知名的案例中，有一例与地球物理学家布莱恩·布雷迪有关，这位地球物理学家拥有麻省理工学院博士学位，现任职于科罗拉多州矿业大学。布雷迪断言，1981年秘鲁首都利马会发生一场震级为9.2级地震，堪称有史记载的最高震级的地震之一。布雷迪的预测最初得到了地震学界的强力支持，他和一位美国地质调查局的科学家共同完成了这一预测的早期版本。但后来，他的理论变得太过复杂，最终这一理论可谓无所不包，从在研究中观察到的岩层突裂跨越到爱因斯坦相对论，认为相对论可以支持岩爆现象。同事们告诉布雷迪，这一理论已经超出了他们的理解能力，其实同事们是在委婉地告诉布雷迪，“你是个怪人”。1981年8月，布雷迪最后预测说，秘鲁会发生一连串地震，9.2级地震只是其中一次，最强震级会达到史上最大的9.9级。
结果，有人将这一预测结果泄露给秘鲁媒体，引起了民众的恐慌，而这个看上去严肃认真的美国科学家似乎十分肯定秘鲁的首都将会变成一片废墟。秘鲁红十字会准备了100 000个运尸袋，这一消息更是加剧了民众的恐慌，秘鲁首都的旅游收入和房价大幅下降。美国政府最终紧急派遣一个由科学家和外交官组成的小组前往秘鲁，以缓解当地的紧张气氛。然而，1981年并没有发生秘鲁大地震，甚至连小地震都没有，这一消息当时占据了各大报纸的头版。
加利福尼亚州，帕克费尔德
利马地震的错误预警给当地人在心理上和经济上都造成了巨大打击，却仍然没有阻挡地震学家继续追求“圣杯”的脚步。在利马的例子中，预测者布雷迪有点像一只孤独的狼，他独自做出预测，还有很多其他预测则得到了美国地质调查局和地震学界坚定不移的支持，只是这些支持多半徒劳无功。
加利福尼亚的帕克菲尔德是被研究得最多的地震带之一，位于弗雷斯诺市和贝克斯菲尔德市之间的圣安地列斯断层上。帕克菲尔德似乎每隔22年就会发生一次地震：1857年发生一次，1881年发生一次，接下来就是1901年、1922年、1934年和1966年。一篇由美国地质调查局资助的论文设想这个趋势会继续下去，便大胆地预测在1983~1993年间会发生一次地震，最可能发生地震的时间是1988年。事实上，下一次大地震直到2004年才降临帕克菲尔德，与此前预测的时间相去甚远。
帕克菲尔德的地震预测不仅是一个错误，似乎它还强化了一种关于地震的错误观点。这一观点认为地震的发生是有规律的，若某个地区一个时期内没有经历过地震，那迟早要“中招”。板块断层带受到挤压，导致地震发生，压力得到释放，随后又会持续累加直到再次得到释放，就像喷着废水的间歇喷泉，释放压力，恢复平静，如此往复循环。
但断层系统其实相当复杂，像加利福尼亚这样的地区，处于多个断层上，每一个断层都有各自的分区和附属断层区。当板块某处发生地震时，该板块受到的压力得到释放，但压力却转移到相邻的断层上或是相同板块的其他区域。另外，除非发生地震，否则很难直接测量出板块所受的压力。
也就是说，如果预测旧金山每35年会发生一次大地震，这并不意味着这些地震发生的间隔时间是均等的（类似1900年、1935年、1970年）。更加保险的做法是，假设旧金山地区每年发生地震的概率为1/35，不论前一次地震是何时发生的，这一概率都不会随着时间推移而发生太大的变化。
加利福尼亚州，莫哈韦沙漠
布雷迪和帕克菲尔德预测失败的案例，似乎让人们在一段时期内不愿再付出努力对地震进行预测，但在21世纪初，预测热情又强势回归，新发明的数据导向法在地震预测中颇为流行。
其中一个方法是由弗拉迪米尔·克里斯–布鲁克提出的。这位出生在苏联的地球物理学者年近90岁，现任加利福尼亚大学洛杉矶分校教授。克里斯–布鲁克作了很多努力推动地震成因理论的发展。1986年克里斯–布鲁克第一次招来恶名。那是在雷克雅未克的峰会上，里根总统和米哈伊尔·戈尔巴乔夫会面时，克里斯–布鲁克递交给里根一厚摞报告，报告中预测未来5年美国将会发生一次大地震，这一事件随后被人们解读为1989年撼动旧金山的洛马·普雷塔大地震。
2004年，克里斯–布鲁克和他的团队宣称已经在地震预测领域取得重大突破，通过辨识某一区域小地震发生的模式，可以预测到大地震。克里斯–布鲁克识别这些模式的方法复杂繁琐，晦涩难懂，用8个方程式代表已发生的地震，在可观测到的时空间隔里，几个方程式又彼此结合应用。该团队称，用这个方法，他们成功地预测到了2003年加州圣西蒙地震和日本北海道地震。
这只是克里斯–布鲁克和他的团队的一家之言，圣西蒙和北海道的地震预测究竟是不是在地震前就公布的，还不得而知。查阅学术大全数据库中与报纸相关的部分会发现， 2003年的报纸对这两次大地震只字未提。评价一种预测方法是否成功，关键是要把“预测过去”和“预测未来”区分开，前者可以说是一个逆喻，很显然不能算作成功预测。
而2004年1月，克里斯–布鲁克则毫不掩饰地向公众公布了自己的又一项预测：在接下来的9个月内，加州南部的莫哈韦沙漠地区会发生一场震级至少为6.4级的地震。这个预测得到了广泛关注，《发现》杂志、《洛杉矶时报》以及其他很多主流出版物都为克里斯–布鲁克设置了专栏。施瓦辛格州长办公室也打来了电话，还召开了一次紧急会议。甚至连一向持怀疑态度的美国地质调查局当时都欣然对克里斯–布鲁克表示出一定的赞许，在其官网上肯定克里斯–布鲁克团队的工作是采取合理的方法所进行的地震预测研究。
但是，莫哈韦沙漠地区那一年并没有发生大地震，甚至将近10年过去了，该地区也没有发生过一次地震。克里斯–布鲁克团队仍在从事地震预测工作，对加州、意大利和日本的地震进行预测，但鲜有准确的时候。2010年一项调查发现，该团队提前公布的地震预测中只有3次准确，其他23次皆以失败收场。
印度尼西亚，苏门答腊岛
地震预测中的另一种错误是，认为某一地区绝对不可能发生某一级别的地震，但后来却发生了。戴维·鲍曼是克里斯–布鲁克以前的学生，现为加州州立大学富勒顿分校地质学系主任。2004年苏门答腊岛发生9.2级大地震，引发的海啸致使23万人丧生，此后，戴维·鲍曼将更多的精力投入地震预测。与克里斯–布鲁克的预测方法相同，鲍曼采取的也是数据导向法，利用中等级别的地震预测高级别的地震。然而，鲍曼的方法更加简捷巧妙，更加雄心勃勃，提出了“加速力矩释放”理论，试图测定某一个断层体系中不同点所受压力的大小。另外，和克里斯–布鲁克的方法不同的是，这一系统能预测断层中任意一点发生地震的可能性，不仅能预测到哪里会发生地震，还能预测到哪里不会发生地震。
