Trzysta lat temu Robert Hook, obserwując piasek, stwierdził, że na ciało w nim zanurzone działa, podobnie jak w przypadku wody, siła wyporu skierowana ku górze.

Później nikt specjalnie nie zajmował się tak przyziemnym tematem jak własności piasku. Ostatecznie - w piaskownicach bawią się jedynie przedszkolaki.

Dopiero w końcu lat osiemdziesiątych, z zupełnie innych powodów - badano tzw. samoorganizujące się stany krytyczne - przeprowadzono badania dotyczące zachowania się pryzm piasku. Rośnie ona do pewnego, krytycznego, momentu, aż zbocze osiągnie pewien kąt nachylenia względem podłoża. Dodanie piasku może od tego momentu powodować lawinowe obsypywanie się piasku. Nie da się przewidzieć rozmiaru tego obsypywania.

Większość przedszkolaków doskonale wie, że jeśli potrząsać wiaderkiem z piaskiem, to wkrótce na wierzch "wypłyną" ukryte w nim dotąd kamienie. Zasymulowano to działanie przy pomocy szklanych kulek. Okazało się, że cząsteczki piasku wykonują, podobnie jak cząstki wody, ruchy konwekcyjne. W centrum naczynia cząstki piasku podnoszą się a przy ściankach - opadają. W piasku zagrzebano szklane kulki o rożnych rozmiarach. Jeżeli średnica kulki uniesionej na powierzchnię piasku jest większa od szerokości opadającej warstwy - to kulka zostaje na powierzchni.

Opisane własności pozwalają sądzić, że piasek zachowuje się, po prostu, jak ciecz. Tak jednak nie jest zawsze.
Objętość cieczy jest ściśle określona (w danych warunkach fizycznych). Tymczasem objętość piasku zależy od tego, jak był wcześniej przesypywany. Piasek może mieć gęstość zmienną w szerokich granicach, od 75% pojemności naczynia (max dla tego typu materiału, złożonego z kulek - porównaj z np. jabłkami) do 52%, kiedy to traci własności ciała stałego (twz. stabilność mechaniczną) i zaczyna płynąć jak ciecz.

Jeszcze ciekawostka o kosmicznym znaczeniu. Kulki rozrzucone luźno na płycie i wstrząsane, tworzą, zależnie od amplitudy i częstotliwości tych wstrząsów, zadziwiające i zmienne geometryczne wzorki (figury) lub "fontanny". Wyłanianie się regularnych struktur z chaosu jest jednym z podstawowych i nie rozwiązanych dotąd problemów fizyki. Nie wiemy przecież jak z chaotycznie rozmieszczonej materii Wszechświata powstały gwiazdy i galaktyki.

Może odpowiedź na to pytanie znajduje się w piaskownicy?

[na podstawie art. St. Mrówczyńskiego "Fizycy w piaskownicy. Galaktyki zachowują się jak materiały sypkie."; "POLITYKA" nr 45/99]

Strona główna | Ciekawe teksty na różne tematy | Przesłanie do Obcych | Jak powstał Księżyc?

Warunki powstania życia | Misja Pioniera X | I Ty poszukaj Obcych | Samotność we Wszechświecie | Podróże Horoskop druidów