新的實驗發現了影響自然形狀發展的因素

一個由數學家組成的研究小組的新實驗室分析表明，新月形沙丘和蜿蜒的河流可以「忘記」它們最初的形狀，因為它們是被風和水雕刻和重塑的，而其他地貌則保留著對它們過去形狀的記憶。

「問這些自然雕塑是不僅僅是單純的好奇,因為鎖在他們的形狀是一個環境的歷史線索,」解釋了列夫Ristroph紐約大學新聞學院的助理教授,資深作者的論文,發表在《物理評論》雜誌上的液體。「在我們的實驗室實驗中，我們發現，有些形狀會保留它們的初始狀態的『記憶』，而另一些形狀則完全忘記過去，並呈現出新的形態。」

文章的作者,他還包括梅根·戴維斯·懷克,前報研究所博士後研究員,目前劍橋大學的博士後研究員,Jinzi黃博士的學生數學,和喬治西北一個紐約大學本科,注意,這個理解是至關重要的約會和了解地質景觀形式。

形狀「記憶」和它的「損失」——或保留或離開早期的地層——是地貌的關鍵問題，這一研究領域試圖解釋地貌和地球和其他天體表面的發展面貌。地貌的形態或形狀是其歷史的第一個也是最直接的線索，它是一系列問題的科學窗口，如過去的火星上的流動的水，以及現在的侵蝕河道和河流的島嶼。

「問題的答案是什麼?」紐約大學應用數學實驗室的負責人Ristroph解釋說:「這取決於記憶的特性。」

為了闡明這些現象，Ristroph和他的同事們複製了自然界的可溶解的礦物質，如石灰石，並有現成的替代品:硬糖。具體來說，他們試圖了解糖果是如何溶解在水裡的不同形式的。

為了模擬不同的環境條件，他們將糖果澆鑄成不同的初始形狀，當表面溶解時，會導致不同的流動條件。他們的研究結果顯示，當糖果從較低的表面溶解得最強烈時，它會保持其整體形狀——這反映了一種近乎完美的記憶。與此相反，當糖從上面的表面溶解時，糖就傾向於抹去或「忘記」任何給定的初始形狀，形成一個向上的尖峰結構。

研究小組發現，關鍵的區別在於「舔」和重塑糖果的水流類型。下面的湍流傾向於以統一的速度溶解糖果，從而保持形狀。然而，上表面的光滑流動，將溶解的物質從一個位置帶到下一個位置，這改變了溶解速率並導致形狀的改變。

他補充說:「水裡的糖果似乎與地質學相差甚遠，但事實上，所有的景觀都是由礦物溶解在水中形成的，它們的形狀後來在地下水位下降時顯現出來。」「洞穴、天坑、石柱和其他類型的崎嶇地形就是這樣誕生的。」

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