书城教材教辅激励青少年科学探索的故事(启发青少年的科学故事集)
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第95章 死亡的流沙奇观

流沙,看似和普通的沙漠无异,但其下暗流汹涌,一不小心就会遭遇灭顶之灾。

奥基乔比湖的惨剧

这是一个夏日的早晨。在一条差不多已干涸的被河沙所覆盖的溪流上,走来了两个青年人。他们是生物系的大学生匹凯特和斯塔尔,他两兴致勃勃地来这儿考察寄生植物。

走着,走着,突然,走在前面的匹凯特失声惊叫了起来。只见他脚下踩着的好像是晒干了的沙地硬壳,竟怪异地裂了开来,并使他的脚踝陷了下去。匹凯特本能地挣扎着向前迈了几步,希望能踏上坚实的地面,可是每一步却使他陷得更深,像软泥似的沙很快就升到了他的膝盖。

“快来救我!”匹凯特大声呼唤。

斯塔尔听到喊声,警觉地意识到自己若空手跑过去,必定既救不了同伴还可能使两人同陷险境,而附近几千米内又无人迹可寻,紧急中,他寻来一根树枝,可是,这时沙已升到了匹凯特的大腿。匹凯特失去了重心,慢慢地向前倾倒,随后沙淹到他的胸部。等斯塔尔的树枝伸到他的面前,他已无法伸出手来了,而流沙还在不停地把他往下吸。他发出了最后一声尖厉恐怖的叫声,随即为流沙所淹没。

猜测

为什么有些沙地无论是人畜、车辆都能平安通过,而另一些却会成为可怕的陷阱呢?

起初人们认为这两种沙地的区别,在于构成沙地的沙粒特征不同,普通的沙地是由棱角状的沙子构成的,而流沙则是由滚圆度良好的圆粒沙组成。棱角状的沙子会互相嵌合,因此便形成了坚实的地面;而圆粒沙则不同,它犹如细微的球形滚珠,能互相辗转滚动,一旦有人畜等重物落于其上,滚动的沙粒便纷纷转动着让开,导致重物下沉,但是,这一理论却找不到任何事实根据,当人们在显微镜下仔细对比各地的沙粒时,可以发现流沙和其他的沙子一样,也通常主要由棱角状的沙粒构成。

另一种理论则认为,流沙的形成是由于沙粒的表面蒙有一层润滑剂或润滑液之类的东西。因为润滑液的存在,沙粒之间的摩擦力大大减低,重物一旦落在上面,沙粒会迅速滑开,致使重物下陷。然而,这种润滑剂究竟是什么呢?谁也说不清楚。

史密斯的实验

有趣的流沙现象引起了地质学教授史密斯博士的注意。他来到一个有流沙分布的地区。他拾起一块石头,抛了上去。沙立刻颤动起来,好像活的一样,顷刻,石头被吞没了。

史密斯谨慎地铲了一桶流沙,带回去做实验。他把一些沙粒放在显微镜下,发现有些沙粒确实是圆的,但大多数是棱角状的。他让桶里的沙继续保持潮湿,苔藻照旧生长,但奇怪的是,桶里的沙再也没有活性了,放上去的石头也不再沉没。这是为什么呢?史密斯又重新回到了那块沙地,他从附近的农民那儿了解到,这块地有点“邪门”,有时流动,有时又很坚实。如果是8月份,就可放心在上面跳舞。8月是干旱的季节,史密斯想,这样看来还是水在作怪了。可是普通湿沙和干沙一样是能承载重量的,那么,问题会不会不是水量大小,而在水流。

为了证实自己的推想,史密斯和他的助手们设计了几种不同的实验,让水以各种不同的方式从沙内流过。他用一只大桶盛满了沙,再在桶边装置几个水管。水可以从上面注入,由桶底流出;也能从下面注入,上面流出。他又找来一个塑料娃娃,在它体内灌入铅,使它的比重和人体相仿。

这时发现,当沙桶干燥时,玩偶能在沙上站立或躺卧,仅留下极浅的凹痕;若水从上面注入,玩偶也不下沉;但当水从下面注入,向上透过沙层流出时,玩偶会一直沉没,直到沙淹没了它的颈部,就和在水中的情形一样。若让它再背上一些重物,则会出现如前面所说的匹凯特一样的下场。

据此,史密斯认为流沙的形成,与上涌的水流有关。这时水流的上冲力会使沙粒互相膨散开来,沙粒不再互相叠接,而是被水托着,呈半漂浮状态。因此,一旦有比重大于水的物体落在流沙上,便会像在水中一样往下沉。沙粒越细,上涌的水流越大,所形成的流沙也越危险;反之,沙粒粗大,水流微弱,则形成的流沙危险性较小,叫慢流沙,万一遭遇,还可能逃脱。