В форме гальки выявлены математические закономерности

Вопрос, который не давал покоя ученым со времен Аристотеля - какую форму имеет галька? - теперь, наконец, решен физиками Франции и США, сообщает PhysicsWeb. Дуглас Дьюриан (Douglas Durian) из университета Пенсильвании и его коллеги в Страсбурге дают следующее определение: «галька – это почти круглый объект с распределением кривизны, приближающимся к гауссовскому».

Вся галька, в конечном счете, приобретает строго определенную форму, которая зависит исключительно от времени и типа эрозии. Результаты исследования позволят геологам выяснить историю «происхождения» гальки, просто посмотрев на ее форму.

Большинство попыток описать форму гальки ограничивалось измерением ее «формата» - то есть отношения длинной и короткой осей. Однако эти методы не учитывают реальную форму и не дают геологам никакой информации о процессах и условиях эрозии, которые приводят к формированию определенного типа гальки. Условия эрозии имеют большое значение, поскольку позволяют геологам определить, где именно была сформирована галька: в озере, реке, море, океане или пустыне.

Для проведения эксперимента были взяты образцы искусственной гальки, сделанные из глины. Они имели различную форму (треугольники, квадраты многоугольники и т.п.) и одинаковую толщину 5 мм. Исследователи поместили образцы во вращающийся металлический контейнер и следили за протеканием процесса эрозии, периодически делая фотоснимки.

В результате исследования было установлено, что, как только были «сглажены» углы, камешек быстро приобретал почти круглую форму, после чего постепенно уменьшался в размерах. Кроме того, окончательная форма всех образцов была одинаковой и зависела только от параметров процесса эрозии.

Ученые вычислили также распределение форм кривизны для различных образцов. Это распределение, как выяснилось, очень близко к кривой Гаусса.

#gallery#

«Мы нашли математический инструмент, который поможет «расшифровать» форму плоской гальки, — комментирует д-р Карлос Маркес (Carlos Marques) из университета Страсбурга. — Теперь можно будет однозначно определить процесс эрозии и, следовательно, происхождение гальки, независимо от ее первоначальной формы».