Песок состоит из частиц минералов диаметром от 0,075 до 4,75 миллиметра. Частицы меньшего размера известны как глина или ил, в то время как частицы большего размера классифицируются как гравий. Хотя песок придает замку из песка его структуру, вода удерживает его частицы.
Почему песочные замки не рассыпаются и не падают?
Несмотря на сыпучий характер песка, самый высокий на сегодняшний день замок из песка в мире, построенный в 2021 году в Блокхусе, Дания, достигал ошеломляющих 21,16 метра в высоту, согласно Книге рекордов Гиннесса.
Getty images
«Если вы добавите немного воды в сухой песок, вода прилипнет к поверхности зерен и образует небольшие водяные мостики там, где зерна соприкасаются», — сказал Джим Бест, седиментолог из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн.
Почему песочные замки существуют?
Прочность этих мостов определяется поверхностным натяжением воды — тем же свойством, которое заставляет капли воды собираться в шарики максимально компактной формы. Молекулы в жидкостях могут прилипать друг к другу более плотно, чем к другим предметам, благодаря чему поверхности этих жидкостей действуют как гибкие мембраны, которые могут быть на удивление прочными.
Когда между зернами остается достаточно места для воздуха, в этих заполненных воздухом порах могут образовываться водяные мостики, которые удерживают песок вместе с помощью всасывания. «Песчинки, по сути, стягиваются друг к другу под действием поверхностного натяжения», — сказал Бест.
Если в них слишком мало воды, замок из песка рассыплется, потому что в нем недостаточно перемычек, удерживающих зерна вместе. Однако при слишком большом количестве воды поры перемычки исчезнут, и песок превратится в кашицу.
Согласно экспериментам, которые Мэтью Беннет, седиментолог из Борнмутского университета в Англии, и его коллеги провели в 2004 году, идеальный замок из песка имеет особый рецепт: одна часть воды на каждые восемь частей сухого песка.
На пляже песок с нужным количеством влаги обычно находится вблизи линии прилива, часто отмеченной полосой морских водорослей и обломков, когда прилив низкий и песок все еще заметно влажный, отметил Беннетт.