Aktuální číslo:

2018/4

Téma měsíce:

Forenzní věda

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

Hledět ke hvězdám nikdy nebylo těžší

Hledět ke hvězdám nikdy nebylo těžší

Eva Bobůrková  |  23. 4. 2018
Vidět Mléčnou dráhu? Nebe plné hvězd? V Evropě dnes nemožné. V Chile se problém světelného znečištění řeší, říká astronom a zástupce Evropské...
Táto, mámo, máme molu!

Táto, mámo, máme molu!

Halina Šimková  |  20. 4. 2018
O početí nového lidského života často mluvíme jako o fascinujícím zázraku. Mechanismy tvorby pohlavních buněk a oplození jsou však evolucí...
Bitva o mozkové neurony

Bitva o mozkové neurony audio

Jaroslav Petr  |  12. 4. 2018
Před pár dny utrpěla naše představa o neustálé obnově lidského mozku nově vznikajícími neurony „těžké K.O.“. Teď se ale z článku v časopisu Cell...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné