世界未解之謎之鳴沙

世界之大，無奇不有。在人們的觀念裏，沙子是一種特別平凡的東西，海灘沙漠到處都是，但是如果這些沙子能唱歌怎能不令人驚訝？到底沙子能發出旋律是真是假，如果是真的又會什麼原理呢？欲知詳情，且看下文的世界未解之謎。

　　揭祕：
　　鳴沙之謎鳴沙，就是會發出聲響的沙子。位於甘肅省敦煌縣城南6千米的鳴沙山，東西大約40千米，南北大約20千米，高有數十米。若從鳴沙山上滾下，沙子便會發出轟隆的巨響，像打雷一樣。天晴時，鳴沙山上會有絲竹弦的聲音，像演奏音樂一樣。雖然已有了各種假説，但卻是沒有徹底解開的謎。

鳴沙，是普遍存在的一種自然現象。美國的長島、馬薩諸塞灣、威爾斯兩岸；英國的諾森伯蘭海岸；丹麥的波恩賀爾姆島；波蘭的科爾堡；還有蒙古戈壁灘、智利阿塔卡瑪沙漠、沙特阿拉伯的一些沙灘和沙漠，都會發出奇特的聲響。人們發現，只有直徑是0.3～0.5毫米的潔淨石英沙，才能發出聲響。

沙為什麼會“鳴”呢？
　　這個問題使人困惑，也激起了人們對它進行研究和探索的興趣，對鳴沙原因也有各種各樣的解釋。一些學者認為，沙粒塗上了一層薄薄的鈣鎂化合物，在大量的沙相互磨擦時，產生了類似提琴用搓上松香的琴弓沿着琴絃出樂曲一樣的聲音。

還有研究者認為，鳴沙的基本原理在於空氣在沙粒之間的運動，當沙料在滑動的時候，它們之間的孔隙一會兒擴大，一會縮小。空氣一會兒鑽進這些孔隙，一會兒又被擠出這些孔隙，因此便產生振動而發聲。也有這種解釋：沙帶了電引起發聲。由於相撞，沙丘的沙不斷地充上不同的電荷，接着開始一個接一個地排斥，這就像放電情況一樣引起了聲音。

前蘇聯學者雷日科順利地製成了人造的發聲沙。他取普通的河沙弄乾，清洗沙中塵土，再從中清除別的雜質，然後在一般的起電盤的幫助下充電，接着沙開始響起來--再用一隻手擠壓它時，沙就發出拉提琴的響聲。

馬里科夫斯基在踏勘了前蘇聯卡爾崗上的鳴沙後，提出了自己的解釋：每個鳴沙沙丘的內部，都有一個密集而潮濕的沙土層，它的深度是隨雨水的多少而改變的。夏季，潮濕層較深，它被上面乾燥的沙土層全部覆蓋起來，潮濕層的底下又是乾燥的沙土層，這就可能構成一個天然的共鳴箱。當雪崩似的沙粒沿着斜坡傾瀉下來時。

乾燥沙粒的振動波傳到潮濕層時，就會引發共鳴--像樂器的共鳴箱一樣，使沙粒的音量擴大到無數倍而發出巨大聲響。前蘇聯另一位學者在考察了中國的中衞沙坡頭和達拉特旗的響沙灣後發現，兩地沙子的質地均屬細沙類，而且石英質地的沙粒佔其中的52--62%，於是他認為，由於石英晶體具有特殊的壓電性質，使鳴沙中的這些石英砂粒對壓力非常敏感。一旦受到擠壓就會帶電，在電的作用下它又會往復伸縮振動。振動得越厲害，產生的電壓越高；電壓越高，振動越厲害。於是“歌聲”就越來越響。

不過去時石英沙的分佈是很廣的，響沙卻沒有那麼普遍，而且一般鳴沙換個地方就變“啞巴”，所以更多的人還是認為鳴沙的形成與當地的特殊的地理環境有關。1979年，我國的馬玉明撰文《響沙》，提出新見解：響沙的“共鳴箱”不在地下，而在地面上的空氣裏。他認為響沙的發生需具備三個條件：一是沙丘高大且陡。

二是背風向陽，背風坡沙面呈月牙形；三是沙丘底下有水滲出（形成泉潭）或有大的幹河槽。而且提出，由於空氣温度、濕度和風的速度經常在變化，不斷影響着沙粒響聲的頻率和共鳴箱的結構，再加上策動力和沙子固有頻率的變化，響沙的響聲也經常變化。有時下雨天去看響沙，發現響沙不響，正是由於温度和濕度的改變，破壞了響沙“共鳴箱”結構的緣故。像寧夏中衞沙坡頭的響沙，就是由於周圍造林綠化等原因，破壞了共鳴的條件，響沙已經有十幾年不響了。

然而，國外一些海濱的響沙沙灘是相當平坦的，不存在高而陡的月牙型沙丘，而且它們往往只會在雨後不久，表面層剛剛乾燥的時候發出響聲，這又如何解釋呢？日本東京都府北面丹後半島的海水浴場上有兩處響沙：一處叫琴引濱；一處名擊鼓濱。這兩條沙灘不僅音色截然不同，甚至還有季節性變化。由此日本學者得出結論：海濱響沙最重要的條件是要有潔淨的海水不斷地衝刷，夏在游泳的人太多，把海水弄得太髒，沙子便不願響了，這與沙漠的響沙的“脾性”似乎完全兩樣。