1949年8月28日晚上，美国的地震台网络记录到前苏联境内发生了一次小型地震。同样的小型地震在地震活跃带是每天都有的事情，广阔的前苏联也不缺，但这次不一样，美国地质部门的人计算出这次地震的参数后，就连夜报告了美国军方。显然，前苏联的这次地震非同寻常。
现代地震仪发明后，人们通过分析自然地震产生的振动，逐渐了解地球内部的构造，同时也发现足够大的天然地震会通过地球内部构造传递到非常远的地方，甚至传遍整个地球。更多的地震台建立起来后，地震研究者利用对地球内部构造的了解和地震振动传递的规律，将多个地震台的数据综合到一起来分析，可以计算出地震发生的位置、强度和震动源头与深度，然后变成我们偶尔听说的“地震台网测定，某地某时发生某强度地震”的新闻。
美国在1945年成功研制原子弹后，开展了一个秘密计划，通过各种技术侦测它的头号敌人即前苏联是不是在搞原子弹，其中一项工作就是对前苏联境内陆震活动进行监测。和大货车碾过马路产生的震动一样，任何接近地面的爆炸都将多少不等的能量传到地面和地壳，这种震动能够被地震仪记录下来。美国之前引爆了三颗原子弹，一颗在美国新墨西哥州试爆，后两颗分别投放到日本广岛和长崎，所以他们手里有核爆炸所产生的震动的第一手资料。
核爆炸威力无比巨大，即使在空中爆炸，大部分能量散失在空气中的情况下，依然有相当比例的爆炸能量传送到地面上。在地震台看来，前苏联的这次“地震”似乎是一场在地面上发生的地震，震源与地面的距离小得可以忽略不计。而众所周知，大部分的自然地震的震源距离地面至少有数公里的深度，因为地震一般来说是地下岩石猛然破裂产生。所以，当1949年的那个晚上美国的地震台网络接收到一个来自前苏联某处地面的强烈震动信号，他们就有理由怀疑前苏联人刚刚点了一个巨大的“炮仗”——原子弹，并将这一发现立即报告到负责这个监测计划的军方部门。
不过，震动本身并不意味着一定发生了核爆炸，假如当时前苏联境内有一个足够大的军火库发生了爆炸，地震仪记录的数据和核爆炸数据相比，并不会有很大的区别。要确切地知道某处发生过核爆炸，只能从它和其他爆炸的根本区别上着手，那就是想办法弄到核爆炸产生的放射性物质。
核爆炸的时候，会产生一些特殊的核裂变产物，比如碘131、锶90和其他一些产物，会随着爆炸飞上天。此外，还会有少量裂变的核素比如铀的残迹飘散到空中。
当时美国在日本驻扎了一批专用飞机，上面携带了收集空气中的微量放射性物质的精密设备。1945年9月1日，一架飞机完成收集空气的任务后，卸下一堆空气收集盒，美国空军基地的人员在检查某个标本盒的时候，发现了放射性物质的存在。经过分析，美军确定这些放射性物质就是原子弹爆炸的时候，通过裂变反应产生的放射性同位素，而且与以前在长崎以及新墨西哥州收集到的放射性物质的特性相似，表明前苏联这回和美国的那两次核爆炸中使用了类似的核材料。9月23日，杜鲁门总统对世界媒体宣布，美国政府分析过各种证据后，确信前苏联已经成功进行了一次核试验。
当然，没有任何东西比一个巨大的蘑菇云出现更能证明核爆炸的存在。但是用飞机直接拍摄外国的核爆炸有很多问题：试验核爆炸多半发生在外国的国境深处，侦察机飞入外国领空将会被视为入侵，不受欢迎;再者，谁也不敢保证核爆炸不会把飞机炸下来。人造卫星上天后，美国人想到，把探测核爆炸辐射的设备都装到人造卫星上去，这样就可以24小时无间断地监控全世界哪个地方发生了核爆炸。1963年，就在禁止地面、海洋、空中和太空核试验的国际条约生效不久，第一组专门用来侦测地面和太空核试验的人造卫星“薇拉”(Vela)发射升空，开始对地球进行全天候监视。
在1979年，薇拉卫星在南非共和国附近发现可能是来自核爆炸的闪光信号，美苏两国立即进行进一步的侦察，但没有发现核爆炸应有的放射性物质痕迹，看起来这个闪光信号可能源自自然现象。虽然如此，南非共和国还是受到了强大的国际压力，最终在1989年宣布，永久放弃他们一次试验都没有进行过的核武器计划。某种意义上，这个卫星系统的确以独特的方式为全球核裁军作出了贡献。
1963年以后，美苏的核试验真正转入了地下，他们在试验场挖掘深达上百米的坑道，然后将要测试的核武器埋进去引爆。这种核试验如果设计正确的话，核爆炸后，在地面上只会突然出现一个巨大的圆坑，卫星无法观测到核辐射和爆炸蘑菇云，飞机也难以从空气中收集从岩石中渗出的极微量的放射性气体。在这种情况下，用地震仪测量核爆炸产生的地壳震动，再配合高空观察突然出现的圆坑，就成了最主要的监测手段。
1996年全面禁止核试验的条约签订后，全世界超过300个地震监测站肩负起保卫地球的任务，时刻监测任何十分接近地面的巨大震动。一旦出现这种情况，就极有可能是某个国家进行了核试验。
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