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揭秘鸣沙现象形成原理 沙丘歌声来自弹性波(2)

2016-06-10 >>编辑:常识坊整理


揭秘鸣沙现象形成原理 沙丘歌声来自弹性波

弹性波

  布鲁诺和莱纳德在非洲摩洛哥境内撒哈拉沙漠中对他们的理论进行了验证,他们共进行了50次的沙崩试验。在实验中,科学家们发现这种弹性波可以通过下层静态的沙地进行全方位传播。当由沙丘背后传出的弹性波从两侧绕过沙丘传播到前面后,就会产生相长干涉现象。两波重叠后,合成波的振幅于是就得到增加,振幅明显大于成分波。摩擦界面上的弹性波经过反射从而由剪切运动中吸取能量到相干声波之中,而这种相干声波就是“鸣沙”的声音来源。

  布鲁诺解释说,“对于鸣沙现象,我们首次建立了一个模型。它可以将沙崩与静态沙丘区分开来形成剪切带,并通过这种剪切带预测震波。此前,人们在解释鸣沙现象时,都忽略了这一重要因素。只有真正解释了鸣沙现象的形成原理,才可以考虑如何利用鸣沙现象。”此前很多人只知道自然界存在“鸣沙”现象,但几乎没有人意识到这项研究的重要性。布鲁诺认为,“对鸣沙现象的研究可以发现复杂机制中不同部分之间的协作原理,并可将其应用于其他各种领域。比如,在鸣沙现象中存在流体与振动之间的联系,这种联系在许多应用领域都有存在。”

  由于在“鸣沙”研究领域还有其他许多科学家,他们对“鸣沙”现象产生原理都持有不同观点,布鲁诺的研究成果肯定将会引起巨大的争议。布鲁诺表示,“这一课题本来就是一个颇具争议性的课题。”

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