Вращающиеся реки - Википедия - Revolving rivers

Вращающиеся реки удивительный, необычный способ песок рост свай, который можно найти в нескольких песках по всему миру, но подробно изучен только для одного Кубинец песок из места под названием Санта-Тереза ​​(Пинар-дель-Рио провинция).

Описание

При заливке «вращающегося» песка на плоскую поверхность из фиксированного положения рост конической сваи не происходит обычным лавина механизм, при котором песок скользит вниз по кучу более или менее случайным образом. Что происходит в том, что относительно тонкая «река» текучего песка движется от точки заливки на вершине сваи к ее основанию, в то время как остальная часть песка на поверхности остается статичной. Кроме того, река «вращается» вокруг сваи либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки (если смотреть сверху) в зависимости от начальных условий эксперимента. На самом деле река представляет собой «передний край» слоя песка, который оседает спиралью на конической куче и заставляет ее расти. Для небольших куч песка реки непрерывны, но для больших куч они становятся прерывистыми.

История и современное состояние

Явление впервые наблюдал Э. Альтшулер на Гаванский университет в 1995 году, но тогда он решил, что это хорошо известно, и временно забыл о нем. В 2000 году, будучи на Хьюстонский университет - сказал он К. Э. Басслеру, который проявил живой интерес к делу. Как ни странно, Альтшулер не смог продемонстрировать это перед Басслером, используя случайный песок из Хьюстона, поэтому ему пришлось отправить ему видео из Куба после его возвращения на остров.

После того, как существование странного явления было подтверждено для всех, Э. Альтшулер и ряд сотрудников провели систематическое исследование в Гавана, который затем был опубликован совместно с Bassler.[1]Дальнейшая работа была проделана для более детального понимания явления,[2][3] и это было найдено в других песках из разных частей мира. Однако связь между физическими, химическими (и, возможно, биологическими) свойствами зерен в конкретном песке, природой межзерновых взаимодействий и возникновением вращающихся рек все еще остается открытым вопросом.

Песок из Санта-Тереза ​​сделан из практически чистого диоксид кремния зерна со средним размером с зернышко примерно 0,2 мм и без видимых особенностей формы зерна. Но, несмотря на кажущуюся простоту, остается еще много загадок. Например, после многих экспериментов одна партия песка может перестать показывать вращающиеся реки (как поющий песок со временем перестает петь), что предполагает, что распад связан с определенными свойствами поверхности зерен, которые ухудшаются из-за продолжающегося трения.

Видео с эффектом доступны на YouTube.[4]

Рекомендации

  1. ^ Альтшулер Э .; и другие. (2003). «Формирование песчаной насыпи вращающимися реками». Письма с физическими проверками. 91 (1): 014501. arXiv:cond-mat / 0206493. Bibcode:2003ПхРвЛ..91а4501А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.91.014501. PMID  12906542.
  2. ^ Альтшулер Э .; и другие. (2008). «Волнующиеся реки в отвалах: от сплошного к прерывистому течению». Физический обзор E. 77 (3 Пт 1): 031305. arXiv:0711.0920. Bibcode:2008PhRvE..77c1305A. Дои:10.1103 / PhysRevE.77.031305. PMID  18517368.
  3. ^ Kong, X.-Z .; и другие. (2006). «Модель песчаной насыпи с кинетической энергией для разработки конической песчаной насыпи вращающимися реками». Письма о физике A. 348 (3–6): 77–81. Bibcode:2006ФЛА..348 ... 77К. Дои:10.1016 / j.physleta.2005.08.068.
  4. ^ Комплексные эксперименты (2010). "YouTubeRiosEng".