从马可·波罗到印度总督柯松勋爵,旅行者们都对鸣沙现象感到惊叹。这种现象出现在世界各地的沙漠和少数海滩上,鸣沙沙丘在风的吹拂下会发出轰鸣声——有时甚至可以传到数英里之外。这种声音被比作从逼近的骑兵到雾角,但没有人知道它是如何产生的。现在,一群加拿大研究人员认为他们已经解开了这个谜团。为了发出声音,沙粒需要被一层二氧化硅凝胶覆盖。
安大略省萨德伯里的劳伦蒂安大学的物理学家马塞尔·利奇,在业余时间研究鸣沙之谜已经有几年了。他遇到了瓶颈,决定向大学同事道格拉斯·戈尔萨克寻求建议。戈尔萨克说:“我们学校规模不大,所以我们经常在酒吧里碰面,讨论我们正在做的事情。”作为一名化学家,我首先建议他对从世界各地收集的不同沙子进行成分分析。
戈尔萨克和利奇很快发现,鸣沙含有异常高的二氧化硅含量。虽然大多数沙子通常由约50%的二氧化硅和混合的其他矿物质组成,但鸣沙的二氧化硅含量高达95%,并且往往略带夜间空气中的湿气。戈尔萨克注意到,鸣沙中的沙粒具有珍珠般的光泽,表明它们的表面有所不同。
他们用红外光谱仪检查了沙子,该仪器测量元素或化合物在受到红外辐射时发出的特征波长。他们发现,与普通沙子不同,鸣沙含有与二氧化硅混合的水,形成二氧化硅凝胶。这种凝胶用作干燥剂,常见于电子设备包装中,并且在化学实验室中也很常见。当戈尔萨克在玻璃罐中摇晃一些纯二氧化硅凝胶时,凝胶会发出嗡嗡声。
戈尔萨克和利奇认为二氧化硅凝胶使沙丘发出声音。凝胶将沙粒松散地粘合在一起。当空气吹过凝胶时,沙粒会同步震动,将普通的空气模式转化为连贯的振动,就像音叉产生的振动一样。戈尔萨克说,其他实验室应该很容易验证他和利奇的想法,因为二氧化硅凝胶价格便宜且容易获得。“世界上任何人都可以买到它。”














