不堆出一个小沙堡可算不上是一次完美的沙滩之行,即使你那可爱的手工杰作最终还是会被潮汐抹平。但怎样才能造出最好的沙堡呢?
如果你曾经造过沙堡,那么你应该知道成功的关键因素是水和沙的正确比例。太少的水会让沙子不能充分粘结,但太多的水只会让你得到一滩烂泥。两个分别发表在2005年的《自然物理》和2008年《自然力学》上的研究认为,小水滴扮演了液体联结者或者“毛细桥梁”的角色,让沙粒粘结在一起。所以选择最佳的比例十分重要。第二项研究发现,每八桶沙子配上一桶水应该是最佳方案。
然而,法国、挪威和伊朗的物理学家组成了研究沙堡的团队,并将他们的成果发表在2012年的《科学报告》杂志上。他们发现,为了建成最好的沙堡,你应该使用更少的水——每五十桶沙只用一桶水。这个比例让研究者建造了直径16厘米但高达1.2米的沙塔。
这些科学家的成果的另一个关键是紧密性。将沙子堆得比较紧实能提升它30%的强度。所以,虽然用桶和铲子是确定分量的不错方法,但用手把沙子堆得很紧实能得到更紧凑的建筑材料。你可能想将沙子紧紧地压进桶里,但当你试着拿开桶时就会做很多无用功。常用的用铲子敲打桶底的方法也不可行,因为这会粉碎你努力准备好的紧实的沙子。专业人士们使用机械敲击锤来解决问题。研究团队借助在堆沙堡前将沙子装满不同直径的筒形PVC管来观测沙堡高度和宽度之间的关系。不出意料,他们发现,沙堡的基底越宽就能建得越高。然而,他们真正的见解是二者的准确关系。将基底的宽度放宽三倍能让你将沙堡的高度提高大约两倍(见图表)。现在沙堡高度的世界纪录是2015年的13.97米。然而,根据科学理论,使用那个尺寸的基底,他们实际上能建成更高的沙堡。