沙子唱歌,全世界有100個地方會出現這種奇特的現象——從阿富汗的西奈到夏威夷的考愛沙灘,只要你腳踩上去,沙子就會發出聲響。
感受唱歌的沙子
西沉的斜陽下,一望無際的連綿沙丘,長長的駝隊,斜長的身影,偶爾的一叢綠色……如果有時間,一定要到內蒙鄂爾多斯去感受一下響沙灣的沙子,那里的沙子竟然會歌唱!
響沙灣背依大漠龍頭庫布其沙漠,面臨罕臺大川,又名“銀肯”響沙。沙高110米,寬200米,坡度為45度、呈彎月狀的巨大沙山回音壁綴在大漠邊緣,是一處珍稀、罕見、寶貴的自然旅游資源。沙漠凈水沙湖在彎月沙山回音壁南約2千米處,是一個小面積沙池,終年不竭,為難得的“沙漠甘泉”。
傾聽沙子唱歌的最好辦法是滑沙。坐在木撬上,從坡頂上順勢直下,沙從指縫滑過,風聲在耳邊掠過,感受俯沖向大地的刺激。最重要的是,聽沙礫奏響的聲音。輕者似樂隊低奏,如歌如泣,重者似萬馬奔騰,喧囂震天。如果你想放松徒步,可以在沙丘間蜿蜒行走,也可以坐沙地賽車、越野吉普等享受驚險刺激,還可以玩滑翔傘在空中俯瞰整個響沙灣。在這里,你也可以騎上駱駝,感受一下古代絲綢之路駝隊的韻味,隨著整齊的駝隊身影繞過一座座的沙丘,向著沙漠深處前行。
百余處沙子會唱歌
響沙是一些特別的沙子,在移動時會發出聲音來。在許多有沙子的河灘、湖畔、海灘、沙漠上都曾發現過響沙。一般按發聲不同而將響沙分為兩大類:一類是聲音較小的“哨沙”,也稱“音樂沙”“犬吠沙”或“歌唱沙”;另一類則發生在規模較大沙漠地帶的沙丘上,叫做“轟鳴沙”。
哨沙在剪切移動或壓縮時會發出短促和高頻的聲音,持續時間一般短于四分之一秒,頻率在500~2 500赫茲之間。哨沙多發生在河畔、海灘和湖畔,是一種常見的響沙。而轟鳴沙則比較少見,往往在沙漠深處的沙丘上才能聽到它的轟鳴。轟鳴沙是在沙堆崩落時發出轟鳴聲,聲音大而低沉,持續時間也較長,頻率一般在50~300赫茲。
有關響沙的記載已有2 500多年了。早的見于我國的《史記》,阿拉伯的《一千零一夜》。據說,現在世界上已經發現的響沙有100多處,如美國的長島、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。我國也在多處發現響沙,其中最著名的有三處:甘肅敦煌縣城南6千米的鳴沙山、寧夏中衛縣沙坡頭黃河岸邊的鳴沙山,還有一處就是內蒙古的響沙灣。
沙子為何會唱歌
科學界對于鳴沙形成的具體機制一直爭論不休。
有學者提出“縫隙論”,認為沙粒和沙粒之間的縫隙有空氣,空氣在運動的時候,就構成了一個個“音箱”。當沙丘崩塌以后,空氣在縫隙之間出出進進,就會引起空氣的振動,當振動的頻率恰好與這個無形的“音箱”產生共鳴時,就會發出聲響。有的學者則認為,由于不同的風向長期吹動著沙粒,使它們變得顆粒大小均勻,非常潔凈,同時也具有許多微小的像蜂窩一樣的孔洞。鳴沙能發出聲響很可能就是由這種具有獨特表面結構的沙粒之間的摩擦共振造成。其他的學者也是說法不一,沒有統一的見解。
2005年9月,法國物理學家宣布沙粒的外殼是發聲的關鍵。研究人員認為,起先,每一粒沙的外層都裹著一層由硅、鐵和錳組成的光滑外殼。這層外殼是沙粒在遠古海洋中形成的。在“啞巴”沙粒上的這層殼已經被磨掉了,而這正好解釋了為什么只有某些沙丘才能唱歌。
研究人員目前還沒有弄清楚究竟是這層殼的哪一部分起到了產生聲音的作用。不過,他們認為在大范圍內的現象是可以解釋的。當沙丘滑落時,上層的沙粒在下層的沙粒上滑動,落在縫隙中,然后繼續滑行、下落,在此過程中沙粒以不同的頻率相互撞擊,在流動層形成固定的聲波。這些聲波一個個疊加,使得整個層面都振動起來,就像一個擴音器一樣。