正文

6. 地球,宇宙(11)

北极熊会觉得孤独吗? 作者:(英)米克·奥黑尔


Michel Furinier来自法国,多年来他一直计划进行40000米的高空跳伞。他最近一次在2008年5月进行的尝试失败了。原因是他打算乘坐的能够进入平流层的氦气球发生了问题,甩下他独自升上天空。但他坚持会再次尝试。--编者按

沙洲

在4月下旬沿着Mallorca岛的海滩漫步,我注意到许多漂浮着的小片泥沙在海床上投下了一些不同寻常的图案。是什么形成了这些泥沙组成的小片?为什么它们在海床上的阴影四周,以及阴影中间缝隙周围都会有明亮的边线?--Tim Pickles,来自英国East Yorkshire的Brough。

这可能算是一个比较特别的现象。和Mallorca岛相比,也许在英国Isles西海岸会见到更多的这种现象。发生这种现象的泥沙非常细、非常干燥,而且按专业术语应该是风成沙,即形成沙丘的那种沙。在风的吹拂之下,这种沙会在海滩上扬起10多厘米高,一些被扬起的泥沙会在飘扬的过程中落在水的表面或平静的海面。

干燥的泥沙会需要数秒钟的时间才能完全湿透。首先空气和水的界面与沙粒表面之间存在一个接触角度。当角度大小恰当时,沙粒会像落在有弹性的垫子上一样到达水表面。水表面会在每个沙粒的四周微微向下弯曲。在这个过程中,水的表面张力还会把邻近漂浮着的沙粒拉拢靠到一起,形成有沙粒组成的浮排。在这些“沙洲”四周,水的弯曲表面有效构成了圆柱形凸透镜的作用。

如果沙洲之下水的深度接近这些“透镜”的焦距长度,太阳的图像就会形成成水下阴影四周的亮线。这就是提出这个问题的人所见到的现象。当然,沙粒最后会被浸湿并沉入水中。

--David Srevenson,来自英国Berkshire的Newbury。

问题中所描述的现象是水的表面张力作用的结果。当沙粒落到水面时,会将水面向下压,造成沙粒之下的水面会比四周微微低一些,这样在两种不同高度的水面之间形成了弯曲。这种弯曲表面的作用就像是凸透镜,会把阳光聚焦照到水底,产生沙粒阴影四周的明亮镶边。

产生这种想象的另外一个例子是一种叫做“池塘水上漂”即池黾的昆虫。它会在池塘底部投下被不成比例放大的斑斑点点的影子,影子四周带都着“银边儿”。其原因是,池黾身边一般认为应该直接射到池塘下面的光线,因为弯曲水面的折射而远离池黾,结果使其投下的阴影被放大。

--A. Anderson,来自英国Kent的Ramsgate。


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