.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.81795.html

статья Французский физик раскрыл тайну поющих дюн

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 21.12.2004
Фото с сайта www.pmmh.espci.fr/~andreotti/SongOfDunes.html
Фото с сайта www.pmmh.espci.fr/~andreotti/SongOfDunes.html
Реклама

Люди издавна знают о странных звуках, что слышатся иногда в пустыне или на побережье, где возвышаются груды песка. Известно, что эти звуки производятся дюнами или барханами в тот момент, когда вниз скатывается лавина, состоящая из мелких песчинок, однако конкретный механизм, за счет которого возникают эти звуки, до сих пор оставался тайной. Теперь Бруно Андреотти (Bruno Andreotti) из Университета Париж-VII (l'Université de Paris VII) показал, что эти звуки возникают из-за колебаний в нижележащем песчаном слое, возникающих при столкновениях между зернами песка. Эта работа опубликована в Physical Review Letters в начале декабря.

"Пение дюн - одно из наиболее озадачивающих и потрясающих воображение природных явлений, с которыми я когда-либо сталкивался", - признается Андреотти. Производимые дюнами звуки можно расслышать на расстоянии до 10 километров. Они напоминают одновременно барабанный бой и гул низколетящего реактивного самолета. А кое-кто их сравнивает также с трубным гласом и пением горнов или даже с низкочастотным жужжанием электрических проводов. Эти звуки могут иметь громкость в 105 децибел, а их частота составляет приблизительно 95-105 герц. Пение дюн завораживало знаменитого путешественника Марко Поло, когда он пересекал пустыню Гоби в XIII веке, об этих таинственных звуках можно прочесть в китайской литературе IX столетия.

Французский физик доставил свое оборудование из Парижа в марокканскую часть пустыни Сахара (Северо-Западная Африка, со стороны Атлантического побережья) где насчитывают свыше 10 тысяч барханов (или дюн). Пустыня в Марокко - это одно из приблизительно 30 мест в мире, где встречаются "поющие" дюны. Ветер в пустыне постепенно выдувает песок с подветренной ("задней") части всех этих "полумесяцев", заставляя дюны расти вверх и переползать вперед. Когда песка накапливается достаточно много, вниз сходит лавина, и дюны начинают "петь". Африканские племена при этом полагают, что через песок с ними таким образом разговаривает сам бог.

Андреотти и его помощники параллельно занимались измерением вибрации в песчаном слое и акустических колебаний в воздухе, а затем полученная информация о частоте, амплитуде и фазе этих сигналов сводилась воедино. Все это позволило вывести заключение, что колебания в песке ведут себя подобно медленным упругим звуковым волнам, которые локализуются в приповерхностном слое дюн и имеют амплитуду, составляющую четверть диаметра отдельной песчинки.

Выходит, звуки дюн - это последствия песчаных обвалов, в ходе которых отдельные песчинки стучат друг о друга, порождая упругие волны на поверхности дюн, что приводит в свою очередь к вибрациям во внутренних слоях песка, входящих в резонанс с этими микростолкновениями. В конечном счете слои песка начинают работать подобно мембране в громкоговорителе.

Андреотти теперь планирует изучить этот эффект более подробно как в лабораторных условиях, так и с помощью компьютерного моделирования. Полученные результаты могут оказаться вполне приложимыми также и к описанию поведения любых гранулированных материалов.

Источники:
Physicist solves desert mystery - PhysicsWeb
The Song of Dunes as a Wave-Particle Mode Locking - Physical Review Letters
The song of dunes as a wave-particle mode locking (здесь можно послушать звуки дюн)
Dunes are alive with the sand of music - New Scientist

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 21.12.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей