趁着高温假(科学摸鱼),小编在家又温习了一下86年的《西游记》,里边三学徒沙和尚的“老家”—流沙河,让我提起了浓浓的爱好,流。。。流沙组成的。。。河?
大力水手的船
由于我的印象中,河里都是有水的。
多姿多彩的“水”
Colorful water
提到水,日子中处处都离不开水,而且水是坚持人体生计的六大营养素之一,正常成年人体内含水量平均为60%[1],婴幼儿含水量更多,所以换句话说,咱们每个人都是水做的哦。
猫:喵喵喵?我不是的吗???
可是有些与水相关的物理现象,纷歧定是契合我们知识。
你见过快速结冰的水吗?(横竖我见过)而且它的温度比0度更低。
这糟糕的形状
过冷水,望文生义,便是十分特别适当冷的“水”,留意是水。过冷水是能够在温度低于凝结点后依然不会凝结成冰。
温度在规范凝结点及以下的液体将会在晶种或许凝结核的存鄙人结晶,而假如没有这样的核,跟着温度的下降到必定程度时,该晶体将会在内部均匀成核结晶。[2]
过冷水敏捷结冰 来历:giphy
过冷水(或液体)是不稳定的,只需投入少数该物质的晶体或许其它凝结核,便能诱发结晶。
说完了独特的过冷水,另一个水的现象更是独特到现在还不能给出切当解说。
而这个现象与日本江户时期的浮世绘大师-葛饰北斋画的神奈川巨浪有关:
神奈川巨浪
或许让很多人摸不着头脑,还有这么大的巨浪(不是海啸)?
其实这是一种叫做流氓波(也叫怪物波、杀手波等),他们是意外而且忽然呈现的表面波,而且关于远洋船舶等会构成巨大风险。流氓波是一种天然海洋现象,不是由陆地运动引起的,而且大多数都发作在海上。它与海啸显着不同,海啸是由很多的水位移引起的,通常是由于海底忽然移动构成的,而且能够在很大范围内高速传达,它们在深水中无法发觉,只要到了海岸线邻近才会具有必定的损坏力。而流氓波能够对远洋航运构成巨大损坏。
描绘深水中杂乱波包络演化的非线性薛定谔方程的线性部分化 来历:维基百科
要问流氓波是怎么构成的,现在科学界还存在必定的争辩。不过能够确认的是,流氓波是一种非线性波。在深水中能够经过非线性薛定谔方程(NLS)进行模仿,在2011年,实验室水箱中产生了与非线性薛定谔方程共同的小一号的流氓波。[3]
平平无奇的“沙”
Ordinary sand
长腿的小编(逃)
在沙滩上晒太阳的你或许想不到,沙子在现代日子是扮演者怎么样重要的效果,乃至能够说,没有沙子,就没有现代信息社会。
沙子的用处颇多,最常见的用处是一种建筑资料,也便是混凝土的首要质料。混凝土在全国际内的运用量是钢、木材、塑料和铝的两倍。
三峡大坝
国际上最大的混凝土浇筑的国际纪录坚持者是坐落我国湖北的三峡大坝,大坝建造运用的混凝土量约为1600万立方米。[4](你能幻想这有多大吗)
谷歌地图前一阵子还传出三峡大坝现已曲折,你会信吗?
另一个最常用的用处便是玻璃了。无论是一般玻璃,仍是毛玻璃,仍是钢化玻璃,都少不了质料二氧化硅,而沙子的首要成分便是二氧化硅。玻璃其实是一种非晶体,一般是通明的。在天然界中,也会存在非人工的玻璃,那便是被闪电击中的石英会玻璃化。[5]当闪电(至少1800摄氏度)碰击石英沙滩时,沙子将熔融构成石英玻璃,而且看上去颇具美感。
像玻璃树根的熔融玻璃
而且其间的一种玻璃—光纤,在现在高速数据传输、通讯、互联网范畴发挥着巨大的无可代替的效果。
光纤的特性
21世纪是信息的年代,而这全部又都是建立在芯片上的,现代电子产品不可或缺的芯片、晶体管以及其他电子元器件等大部分都是硅基的,其首要质料便是二氧化硅。换句话说,21世纪也是硅的世纪,而国际闻名高科技产业园区—硅谷,更是突出了二氧化硅的巨大重要性。
芯片内部
但是,前不久传来了一则坏消息,那便是沙子或许要不可用了。全国际每年大约会运用320-500亿吨沙子,首要用来制作上述所说的混凝土、玻璃和电子产品。而这个耗费率比天然再生率要高,因而到本世纪中叶,需求或许会超越供应。[6]
来历:Sverdrup, H. U., Koca, D. & Schlyter, P.BioPhys. Econ. Res. Qual.2, 8 (2017).
所以今后或许也要操控一下挖掘量了,乃至也会维护沙子,从我做起哦。
“沙”等于“水”?
"Sand" is equal to "water"?
在海滨,总有一些小伙伴不太敢下水
由于是旱鸭子(不是)。那么有没有一种东西能够像水相同,我在里边肆无忌惮的不必忧虑溺水,还能取得高兴的游水体会呢。
答案是有这种东西,而它便是在海滨沙滩上的沙子。
我眼中的沙子
他人眼中的沙子
当然一般的沙子是不可的,需求运用流化今后的沙子。流化进程便是颗粒资料从一个静态固体转到动态流体的进程,一般当气体向上通入颗粒资料时,发作该进程。气流从固体颗粒容器的底部引进,它将经过颗粒之间的空地向上移动。在低气体速度下,不足以抵消其重力,因而沙子将坚持固定状况。添加速度,高速的气体将开端抵消沙子的重力,导致沙子互相远离体积胀大。进一步添加速度,它将到达临界值,在该临界值处,向上的阻力将精确地等于向下的重力,然后导致颗粒悬浮在流体内。在该临界值下,沙子被流化而且将表现出流体行为。经过进一步进步气体速度,沙子的堆积密度将持续下降,而且其流化变得愈加剧烈,直到颗粒不再构成床而且被气流“向上”运送。[7][8]
来历:YouTube
看到这么和婉的沙子澡堂,不说了,小编也要去沙子里游水了。
等等,我如同没有这么大的当地装沙子。
部分图片来历于网络
参考文献:
[1] Body water-维基百科
本文经授权转载自《中科院物理所》微信大众号