书城科普读物走进科学丛书:无奇不有的世界
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第43章 沙粒音乐家

在我国西北的敦煌,有一个著名的旅游胜地——鸣沙山。

刚来到山下的人,首先被吸引住的,是鸣沙山的外貌:伟岸高耸的山体完全是由沙子堆积而成的,远远望去,这山就像是一块披着白色轻纱的美玉,柔滑细腻,轻盈闪光,既没有嶙峋的岩石,也没有一棵树木,在阳光的照耀下,沙子发出淡淡的黄色光芒,给人一种辉煌的感觉。

鸣沙山除了美丽奇特的外貌外,更吸引人的是它的沙鸣。如果你奋力向上爬去,爬到山上,然后像小孩滑滑梯似的从沙山上滑下来的话,你身下的沙子就会鸣叫起来。如果控制好速度,慢慢滑下,会听到像中国丝竹的音响,像是琴弓在琴弦上悠悠擦过,又像是手指在轻拨琴弦;如果滑得快一些,那音响就像是有一支萨克斯管在吹奏,时而沉闷,时而飘逸;要是有好些人一起滑下的话,沙子的鸣声就会响成一片,像是一架巨大的管风琴在演奏,十分威严、肃穆。

以沙粒会鸣而得名的鸣沙山,自古以来就吸引了众多的游人。人们在欣赏沙鸣的同时,也常在问同一个问题:沙粒为什么会奏出动听的音乐?当地人常用一个传说来回答:鸣沙山是一位爱弹琵琶的姑娘化身而成的,姑娘的情郎带着一队骆驼去沙漠的那边,从此不再露面,姑娘在这里等候的时间长了,就化成了沙山,有人来了,姑娘就要拨动丝弦,诉说心中的凄苦。

传说固然动人,可用来替代科学解释这个谜,就显得有些荒诞了。科学家对此有自己的解释。

有人认为,当沙粒滑动的时候,沙粒之间的空隙时而扩大,时而缩小,不断地在变化,同时空气也就相应地时而进入空隙,时而又被挤出空隙,这样就产生振动而发生了声音。

有人认为,在鸣沙中有着大量石英沙粒。石英沙粒硬度很大,当它们被太阳晒得火热后,如有人马在它上面走动,都会使沙粒发生摩擦而发生响声,甚至,有时只要有风吹过,也会使它鸣叫起来。近年来还有专家对石英沙会鸣叫作了更深入的解释,认为由于石英晶体对压力很敏感,受压就会产生电、产生往复伸缩,引起振动。振动越大,电压越高;电压越高,振动越大,从而产生了声响。

也有人认为,沙鸣是由于沙山下有着一个潮湿的沙土层,当上面干燥的沙粒顺坡滑下时,干沙粒的振动波传到潮湿层,就会引起共鸣,发出声响。这些人说,鸣沙山的地理特征可证实:鸣沙山的山脚下便是一眼碧绿的月牙泉,很可能就是这泉水造成了鸣沙。其他一些地方的鸣沙似乎也可证实这种说法。

我国宁夏的中卫县有个叫沙坡头的沙山,坐落在黄河边上。沙山高约100米,坡的中部是凹形,有很多泉水。当人们顺山坡滚下时,沙子就会发出隆隆巨响,就像远处有一队汽车在开过。新疆的巴里坤也有座响沙山,沙山高200多米,山脚下有一个泉眼,流出的泉水汇成了一个水潭。

国外一些著名的响沙也大多与水有关。如拉脱维亚的里加海滨、俄罗斯的勒拿河河谷和贝加尔湖畔都有成片的响沙,当人踩上去时,脚下往往会突然发出叫声,会让人吓一大跳。美国夏威夷考爱岛的滨海地带,有一个长800米、宽18米的沙丘,人若在沙丘上行走,就能听到沙子发出清晰的狗叫声。沙子越干,声音就越大,许多人走时,声音就像是有一群狗在狂吠。

另外,还有的人提出,响沙的共鸣箱不在地下,而在地面上方的空气中。海滨响沙最重要的条件是要有洁净的水不断地冲刷。1952年苏联第聂伯河支流拉皮河畔尼科波尔城的居民曾有过一次难忘的经历。拉皮河畔的沙滩会发出响声是居民熟知的,可那年一次雨后的叫声最为清晰和奇特:当人在沙滩上行走时,沙滩上就发出一种类似从汽车的车胎里冒出气体所产生的啸叫声。脚步一停下来,瞬间万籁俱寂,但只要稍动脚步,啸叫声就会再次发出。

其实,人们注意到沙粒会叫的现象已有很长历史了。在我国内蒙古达拉特旗的一条河边有一片银肯响沙。“银肯”一词在蒙语中为“永久”之意,说明不知有多少代人早已注意到了这片神秘的响沙。不过,沙粒究竟为什么会响,现在还没有一个确切的说法。也许,以上提到的种种说法都有道理,也许,有些地方的沙粒会响是上述一些说法综合作用的结果吧。