曾經(jīng)有首老歌唱道:“有一個(gè)美麗的傳說,精美的石頭會唱歌,它能給勇敢者以智慧,也能給勤奮者以收獲。只要你懂得它的珍貴啊,山高那個(gè)路遠(yuǎn)也能獲得?!薄鋵?shí),會唱歌的石頭,現(xiàn)實(shí)中就有;而會唱歌的沙子,神州大地,更是所見甚多。
鳴沙山 響沙灣
甘肅敦煌,以其溝通東西的絲路重鎮(zhèn)的歷史地位享譽(yù)世界的莫高佛窟的神奇文化,吸引著八方游客紛至沓來;來到敦煌的游客,又無不期待著能在鳴沙山親身感受一回謎一般的鳴沙。
鳴沙山位于敦煌市南不遠(yuǎn)處,東西長約40千米,南北寬約20千米,相對高度數(shù)十米,最高山峰250米。鳴沙山以鳴沙得名,自古以來也因鳴沙而著名。據(jù)唐后期的全國地理總志《元和郡縣志》記載:“鳴沙山一名神沙山……其山積沙為之,峰巒危峭,逾于山谷,四面皆為沙垅,背如刀刃,人登之即鳴,隨足頹落,經(jīng)宿風(fēng)吹,輒復(fù)如舊?!?/p>
1000多年過去了,鳴沙山依然神奇:從山頂滑沙而下,運(yùn)氣好的時(shí)候,但聞鳴聲不絕于耳;如果晚間下滑,有時(shí)還能見到轉(zhuǎn)瞬即逝的束束火花,更添一份奇異。據(jù)報(bào)道,1991年5月28日,敦煌市體育運(yùn)動(dòng)委員會組織了一次滑沙比賽,其間,測出鳴沙的最大聲音強(qiáng)度竟然達(dá)到了67分貝!我們知道,聲音超過50分貝就會影響睡眠和休息,而70分貝以上就會干擾談話、影響工作效率,“鳴沙”聲音之大可見一斑。
然而有趣的是,人們來到鳴沙山,正是為了追求這不知從何而來的“噪音”。古人不明究竟,稱呼此山為“神沙山”,并立祠祭之;“沙嶺晴鳴”,成為敦煌富有魅力的一景。史書里有記載,天氣晴朗之時(shí),山有絲竹管弦之音,猶如奏樂。
敦煌鳴沙山之鳴,又非獨(dú)奏個(gè)唱。因?yàn)轼Q沙可以帶來旅游經(jīng)濟(jì)效益,也因?yàn)轼Q沙充滿了神奇甚至怪異,務(wù)實(shí)的政府與探奇的勇士,在廣袤的中華大地上,發(fā)現(xiàn)了一處又一處會唱歌的沙子:
木壘鳴沙山,位于新疆昌吉州木壘縣境內(nèi),當(dāng)?shù)毓_克人稱之為“阿依艾庫木”,意為“有聲音的沙漠”。其山雄踞沙海,平地而起,共有5座赭紅色的壟狀沙丘。每當(dāng)汽車開近時(shí),常有雷鳴號角之聲從沙丘內(nèi)部發(fā)出,時(shí)斷時(shí)續(xù),時(shí)高時(shí)低,忽如絲弦悠揚(yáng),忽若鐵騎奔突,而當(dāng)數(shù)人并排滑下時(shí),隨著黃沙的滾動(dòng),或聞遍山回蕩叱咤風(fēng)雷之聲。
巴里坤鳴沙山,位于新疆巴里坤縣東南方平坦的大草原上,是一片連綿聳立著的白色沙山。由于這沙山時(shí)常發(fā)出奇怪的聲響,人稱“鳴沙山”。當(dāng)?shù)貍髡f,大唐奇女樊梨花攜西征的女兵曾經(jīng)隱藏于此,卻被一陣漫天的風(fēng)沙吞沒,而那鳴鳴的聲響,便是冤死的女兵們思念故鄉(xiāng)的千年呼喊。
達(dá)拉特旗響沙灣,坐落在內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗境內(nèi)庫布其沙漠東端,蒙語中稱為“布熱芒哈”,意為“帶喇叭的沙丘”。高大的沙丘呈月牙形狀,橫亙數(shù)里,而由丘頂往下滑溜時(shí),或會聽見輕如青蛙“呱呱”的叫聲,重如飛機(jī)“嗡嗡”的轟鳴聲。
中衛(wèi)沙坡頭,地處寧夏中衛(wèi)市騰格里沙漠東南緣。過去,沙坡頭以沙漠生態(tài)治理成果聞名于世:現(xiàn)在,則入選《中國國家地理》雜志評出的“中國最美的地方”——中國最美的五大沙漠之一。沙坡頭有百米沙山,沙坡面呈凹形,懸若飛瀑,游人滑沙,但聞沉悶渾厚的奇特沙響,因此得名“金沙鳴鐘”。
然而,相對于上述這些小小舞臺上的鳴沙旋律,曾經(jīng)榮膺“中國最美的五大沙漠”第一名的巴丹吉林沙漠,無疑就是具天地奇響、揚(yáng)自然妙音的巨大舞臺了。巴丹吉林沙漠位于內(nèi)蒙古阿拉善盟的阿拉善高原西部,面積4.4萬平方千米。1996年初,中國科學(xué)院蘭州沙漠研究所的專家們在考察中發(fā)現(xiàn),巴丹吉林沙漠竟是一個(gè)特大的鳴沙區(qū)!作為目前已知的世界上最大的響沙區(qū),滑行其上甚至行走其中,時(shí)常可聞猶如飛機(jī)掠過天空發(fā)出的轟鳴之聲,壯觀駭人!
可以肯定地說,會奏旋律會唱歌的沙山、沙灣、沙坡、沙漠,在沙漠面積廣大的我國,一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上述幾處。由于自然條件的惡劣,抱著對“大漠孤煙直,長河落日圓”的向往,帶著瀚海駝鈴的意象,絕大多數(shù)旅游的人們還只是逡巡在這“死亡之海”、“生命禁區(qū)”的邊緣。沙漠中的種種秘境,我們真的是所知不多。
沙本無聲,聲從何來?
為何沙子會“唱歌”?近現(xiàn)代中外不少的地理工作者、地質(zhì)工作者,走入沙漠,踏勘鳴沙之地,努力尋求著答案,逐步總結(jié)著規(guī)律。經(jīng)過歷久而艱辛的細(xì)密考察,學(xué)者們發(fā)現(xiàn),雖然鳴沙分處各地,情況不盡相同,但歸納起來,自然界中鳴沙的出現(xiàn)應(yīng)該具備下列條件:
第一,沙子必須運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)風(fēng)力推動(dòng)沙子運(yùn)動(dòng),或者沙子受其自身重力作用向下滑動(dòng),或人從沙堆頂部向下滑動(dòng)從而引起沙子下滑時(shí),沙子才會鳴叫。
運(yùn)動(dòng)著的沙子才能唱歌,這個(gè)道理其實(shí)是容易理解的。比如曾有游客寫道:“沙的鳴響現(xiàn)象產(chǎn)生在刮風(fēng)的天氣之下。每當(dāng)此時(shí),沙子便周期性地順坡滑下。就是天氣平靜,沙子寂靜無聲,使沙子鳴叫起來也是輕而易舉的事。為此,可爬上沙堆的上端,坐下來,順坡滑下。這時(shí),沙子便能隨著軀體的運(yùn)動(dòng),開始發(fā)出低沉的吼嚎聲……”
第二,沙子需要干燥、發(fā)熱。
陽光照耀下的沙子,溫度逐漸增高,如果再使沙子運(yùn)動(dòng)起來,往往就會奏出旋律。
鳴沙一般見于繼干熱天氣后而刮來大風(fēng)的時(shí)候,鳴沙的沙堆坡一般都是朝陽的一面。觀測結(jié)果表明,受到太陽輻射的沙子,表面溫度可以高達(dá)65℃~70℃。干燥酷熱的沙子在風(fēng)的動(dòng)力作用下,不僅沙面能夠發(fā)生鳴響,就是幾十厘米的深處,有時(shí)也會發(fā)出聲音。
第三,鳴沙往往與水有關(guān)。
學(xué)者們注意到一個(gè)現(xiàn)象,即鳴沙的附近大都有水。如敦煌鳴沙山的北側(cè)即月牙泉,中衛(wèi)沙坡頭緊靠黃河岸邊,達(dá)拉特旗響沙灣本身就在干河谷左側(cè)基岸上,巴里坤鳴沙山附近則有泉流。而且,近水的沙子,鳴聲的大小與沙子干燥表層的厚度相聯(lián)系,表層干燥沙越厚,鳴聲越低,反之則鳴聲越大。
第四,鳴沙具有特殊的表面孔洞、機(jī)械成分及顆粒狀況。
根據(jù)部分鳴沙地如中衛(wèi)沙坡頭、達(dá)拉特旗響沙灣的沙質(zhì)標(biāo)本分析,可以發(fā)現(xiàn)“鳴沙”以石英沙粒為主;機(jī)械成分為細(xì)粒沙或中粒沙,而且分選性好,灰塵很少;在顯微鏡下觀察,鳴沙顆粒光滑的表面上,還有許多蜂窩狀的小孔洞。
大體來說,具備了上述四項(xiàng)條件,傳統(tǒng)認(rèn)識中的“啞沙”就會變成“鳴沙”。1959年,著名地理學(xué)家竺可楨在考察中衛(wèi)沙坡頭之后,對鳴沙的形成條件有段總結(jié):“只要沙丘高大,坡陡,底下有泉涌出,以細(xì)砂為主,礦物成分大部分是石英,表層干燥,被太陽曬熱,再經(jīng)摩擦,便會發(fā)出聲響來。”
那么,鳴沙究竟是如何發(fā)出聲響的呢?
對于這個(gè)饒有興味的問題,空氣說認(rèn)為,沙粒運(yùn)動(dòng)時(shí),沙粒間的空氣受壓外逸,或上面于沙層中的空氣受壓向下,受到濕沙層的阻擋,都會產(chǎn)生振動(dòng),引起鳴響;靜電說認(rèn)為,石英沙粒的相互擠壓摩擦產(chǎn)生了靜電,于是沙鳴;壓電說認(rèn)為,石英沙粒受到擠壓就會帶電,并且往復(fù)伸縮振動(dòng),電壓、振動(dòng)與聲音又呈同步關(guān)系;摩擦說認(rèn)為,表面干凈而均勻的沙粒之間因摩擦而產(chǎn)生的能量,足以形成鳴響;地理環(huán)境說則以竺可楨先生上面的總結(jié)為代表,其中的關(guān)鍵,又是這些因素共同構(gòu)成了一個(gè)天然的“共鳴箱”,使得具有某種頻率的聲音得以突然增大。
眾說紛紜的“鳴沙”成因,近年來經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn),已經(jīng)漸漸眾說歸一:鳴沙顆粒區(qū)別于普通沙粒的最重要方面,是其光滑表面的蜂窩狀小孔洞。這些小孔洞的形成,與長年風(fēng)蝕、水蝕以及化學(xué)溶蝕等有關(guān)。而眾多的小孔洞又好比“共鳴箱”,將沙粒摩擦發(fā)出的細(xì)小聲音放大,于是產(chǎn)生出可被人們聽到的聲響。當(dāng)然,在自然界里,如沙山坡度、沙粒均勻度、沙面溫度、水分含量以及周邊環(huán)境等等外部因素,也會影響到鳴沙的發(fā)聲。形象地講,在風(fēng)力的長期反復(fù)搬運(yùn)與侵蝕下,大小均勻、雜質(zhì)極少、具有蜂窩狀小孔洞的沙子,堆成具有一定坡度的沙山;沙山上的沙子,受到風(fēng)力或人力的作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),而運(yùn)動(dòng)摩擦中發(fā)出的微細(xì)原聲,經(jīng)過水汽含量有別的“共鳴箱”的擴(kuò)音處理與向外傳播,便出現(xiàn)了其實(shí)并不奇怪、卻也音量音質(zhì)各異的“鳴沙”、“響沙”、“哨沙”、“樂沙”現(xiàn)象。
能夠證明“共鳴”理論的例子很多。比如本來并不發(fā)聲的普通沙漠、海岸沙粒甚至玻璃珠粒,經(jīng)過科學(xué)家們的表面處理后,竟然能夠發(fā)出和鳴沙一樣的聲音;而鳴沙受到污染、孔洞被堵塞后,也會失聲,變成“啞沙”。
值得強(qiáng)調(diào)的是,表面孔洞是會唱歌的沙子的“聲帶”,這一“確診”,具有廣泛的應(yīng)用前景。目前,我國科學(xué)家已將采自毛烏素沙地、騰格里沙漠、塔克拉瑪干沙漠、科爾沁沙地等地以及科威特、日本、澳大利亞等國的“啞沙”,經(jīng)過化學(xué)、物理的方法,處理成了“鳴沙”。我們有理由相信,在不久的將來,人造鳴沙山坡、人造鳴沙海岸、人造鳴沙旅游紀(jì)念品等等,將帶給人們無限的樂趣。
[責(zé)任編輯 趙 檸]