Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Píseň písku

 |  5. 6. 1997
 |  Vesmír 76, 302, 1997/6

Více než století je vědcům známo, že písek může za určitých okolností samovolně vydávat dva typy zvuků - hluboké dunění či spíše hukot a sopránový pískot. Mechanizmus tohoto jevu však zůstával až dosud utajen. Vědělo se jen o podmínkách, které musí písek splňovat, aby mohl "zpívat". Vždy je zapotřebí určitého minimálního množství písečných zrn k tomu, aby se písek rozezněl. Bylo zřejmé, že musí být také značně vyschlý a jednotlivá zrnka musí mít přibližně stejnou velikost. Takové typy písků se kupodivu vyskytují na Zemi často. Většina písečných pouští je tvořena právě pískem, jehož zrnka jsou rovnoměrná a stejně velká a nevyskytují se v něm žádné příměsi prachu nebo naopak velkých kamínků. (Právě z těchto důvodů se např. saharský písek nedá použít jako surovina pro výrobu malty - taková malta prostě nedrží pohromadě a drobí se, protože v ní chybějí zejména prachové částice.)

Mechanizmus "písečné hudby" odhalili nedávno tři kanadští fyzikové. Pomocí infračervené spektroskopie zkoumali povrch pískových zrn pocházejících z Kauai na Havaji. Zjistili, že klíčovou úlohu při tvorbě zvukových vln hraje vrstvička silikagelu na povrchu každého zrnka (silikagel je gel kyseliny křemičité, má řadu zajímavých vlastností a je mnoha způsoby komerčně využíván - pokud např. objevíte v nově koupených botách nebo v tubě s šumivým celaskonem malý sáček s jakýmisi kuličkami, je to právě silikagel, který tu pilně vychytává vzdušnou vlhkost a nepřímo tak brání vlhnutí, či dokonce plesnivění). Vzápětí proto vyzkoušeli, zda lze rozezvučet přímo samotný, komerčně vyráběný silikagel. Umístili asi 200 gramů silikagelových zrnek o velikosti 200 - 500 mm do skleněné nádoby a začali s nimi třepat. Skutečně se ozval zvuk obdobný hukotu písečných dun ve větru. Přesná měření pak ukázala, že silikagel vyzařuje v infračerveném pásmu 3400 cm-1 a emitované zvukové vlny dosahují frekvence 450 Hz.

kanadští fyzikové došli k závěru, že za "písně písku" je odpovědná právě povrchová vrstva písečných zrn. Další zajímavou vlastností silikagelu je totiž schopnost snadno vytvářet slabá spojení. Jednotlivá zrnka písku se tedy na krátký okamžik spojují a vlastně se navzájem "vyladí", kmitání jednotlivých zrnek je pak koherentní - "ustálí" se na stejné "notě" - a písek jako celek se chová jako rezonátor.

(Podle Nature 386, 29, 1997 a New Scientist 153, 17, 1997)

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Pavel Hošek

Mgr. Pavel Hošek (*1968) vystudoval parazitologii a entomologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Spolupracuje na projektu expedice LEMURIA, který mimo jiné vyústil do mnoha cest na Madagaskar. Zajímá se o vše, co s Madagaskarem souvisí. Z malgaštiny a dalších jazyků přeložil tradiční merinskou poezii (Dotek prolétajícího motýla, 2003) a madagaskarské mýty, legendy a pohádky (Rohatý král, 2003). Napsal také Dějiny Madagaskaru (2011).
Hošek Pavel

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné