是什么让桑德变得软弱？

世界上最软的沙子是什么？为什么有些沙子比其他沙子软？

这听起来可能很荒谬，但这是真的。了解沙子等颗粒状物质的流动是物理学中一个尚未解决的重大问题。

如果你建造一个沙漏，并用已知大小和形状的沙粒填充它，没有公式可以可靠地预测沙子流过沙漏需要多长时间，或者它是否会流动。你必须试一试。

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的物理学家凯伦·丹尼尔斯(Karen Daniels)研究沙子和其他颗粒材料--这个领域实际上被称为“软物质”--她告诉我，沙子之所以具有挑战性，部分原因是这些颗粒有很多不同的特性，比如大小、形状、粗糙度等等：“我们没有一个通用理论的原因之一是，所有这些特性都很重要。”

但了解单个谷物只是个开始。丹尼尔斯博士说，“你不仅要关心粒子的性质，还要关心它们是如何组织起来的。”松散包装的谷物可能会感觉柔软，因为它们有空间绕着你的手流动，但当同样的谷物紧紧地包装在一起时，它们就没有空间重新排列以适应你的手，让它们感觉坚固。这就是为什么海滩沙子的表层比下面的层感觉更柔软的部分原因：更深层的颗粒被压得更紧。

我们没有找到沙子的一般理论并不是因为没有尝试。从农业加工到滑坡预测，了解颗粒物质的流动是极其重要的，而我们对此并不是很在行。

丹尼尔斯博士说：“在化学工程工厂从事颗粒物处理工作的人可以告诉你，这些机器花了很多时间来处理故障。”“任何试图修理自动咖啡机的人都知道他们总是卡住。”这些都是不太管用的东西。“。

幸运的是，我们并没有完全蒙在鼓里，我们可以说一些关于是什么让沙子变得更软或更硬的事情。

带有圆形颗粒的沙子通常感觉更软，因为颗粒更容易相互滑动。较小的谷物也不会产生单个谷物压入皮肤的针刺感。但是，如果颗粒太小，水分会使它们粘在一起，使材料感觉结块和坚硬。

丹尼尔斯博士说，她接触过的最软的颗粒状物质是一种名为Q-Cell的物质，这是一种硅粉，用于填充冲浪板上的凹痕。这种粉末是由中空颗粒制成的，所以感觉非常轻，二氧化硅材料保持干燥，从而防止它结块。她把它的晃动方式比作满满一桶非常细、非常干燥的海滩沙子。

由Q-Cell“沙子”组成的海滩可能会很软，但不会很舒服。细小的干粉是灰尘，而不是沙子，吸入它们会对你的肺部造成极大的危害。理想的沙滩沙的颗粒大小和形状可能会平衡柔软度、灰尘、块状和各种其他特性，使沙子变得柔软，适合行走。由于有如此多的主观因素需要考虑，很难准确地说出理想的柔软海滩沙子应该是什么。