这回我也开始读高档杂志了,看得是Nature, 不过仍然没有看文章(Article),看得只是小新闻(News)。我们这次在波多黎各玩的甚是尽兴,尤其夜游生物光湾之后,第二天大家都有些累得趴下了,不愿意出门,就在旅馆后门的沙滩上由海浪浸泡着拍打着,开始在沙子里挑起了石头。除了形形色色的贝壳
,黑的、白的、灰的鹅卵石
,我们还发现了蓝的、棕红的、绿的
,甚至发现了透明的
,也就开始讨论着这石头里有着什么样的矿物质使得它们有着各种颜色还能成为透明…恰好我读的这篇新闻说得也正是鹅卵石,不过说的是它的形状。
据说人们早已对鹅卵石的身材进行过关注,可除了只会说“鹅卵石就长着鹅卵石的形状”这样的废话兼真理, 却无法来给予更好的定义。早在亚里士多德的年代,其本人就提出了假设,认为离鹅卵石中心最远的尖角部分是最容易并且最快被冲蚀的,所以鹅卵石就往往向圆形方向发展。其后,又有更多的对鹅卵石形状的假设,包括简单的对鹅卵石的身高腰围等等进行测量,可人类对此的认识却未能再更上一层楼。
直到最近,法国和美国的科学工作者研究发现对鹅卵石这样近似圆形的物体定义形状最好还是从曲率分布出发。比如对于球面而言,它各处的曲率都相同,而对于鹅卵石则各点的曲率显然会大不相同。为了揭示这一曲率分布是否具有规律性,这些幸福的学者们纷纷奔往海滩,开始和我们一样捡石头
。然后他们对这些石头进行拍照(并从此把三维问题近似为二维问题),计算着周边上每点的曲率,再作分布曲线。由此对于完美的圆形,因为各处曲率一致所以得到应该只是线状(单值);而对于各式各样的鹅卵石,显然会有不同的结果,但出乎意料的竟然也有着相同之处,那就是都得到了有规律的分布曲线-高斯分布曲线。并且更令人惊奇的是,鹅卵石在一旦成为鹅卵石(此处指拥有鹅卵石形状,即其曲率分布曲线为高斯分布曲线)之后,它虽然仍然会在海水的冲打侵蚀下逐渐变小,但它却将会保持着自己的形状按比例的进行,哪怕由巨石缩为米粒般的微石。
我们严谨的科学工作者自然不仅仅是在海边淘石,他们还在实验室里做起了模拟,让水流冲击泥块。研究结果也证明了类似的曲率分布,同时这些人工的在水流这一单一条件下形成的鹅卵石具有更接近于理想高斯曲线的曲率分布。同时他们还认为,鹅卵石最终所具有的曲率分布并不取决于起始的形状,而是由水流侵蚀的过程决定。他们猜测如果水流足够缓,形成时间足够长,所得的鹅卵石将十分接近圆形,也就意味着所得的曲率分布将是十分尖锐的峰。由此可能仅凭一块鹅卵石,专家们可能就能知道它是形成于激流中还是来于冰川下的缓流。
回到我们的淘石经历,其实当我们有了一把把棕色、绿色或者无色透明的鹅卵石,却鲜有别的颜色的透明的石头时候,我们已大概猜到这些是什么。当读完了这篇新闻之后,我就更确信了,科学家们喝完啤酒之后又决定了把啤酒瓶也用来这一研究工作:) 这儿还有一些处于实验过程中的样本![]()
Comments 4
这个比较牛, 看似平常的事后都有它的道理啊
Posted 23 Jul 2006 at 10:43 pm ¶嗯,要是一块曾经在冰川的缓流插队,后来调回激流中的石头呢?
Posted 23 Jul 2006 at 11:47 pm ¶那其实也就是在激流中还未达到平衡,还未成为合格的鹅卵石,哈哈
Posted 23 Jul 2006 at 11:53 pm ¶看来为了让将来的孩子们也能捡到这样漂亮的石头,我们现在要努力多扔啤酒瓶子到河里去~~啦啦~~:P
Posted 03 Aug 2006 at 9:46 am ¶Trackbacks & Pingbacks 1
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