十万个为什么 —— 自然的好奇

1. 为什么河流是弯的?

就像在数学分析的邻域里,一个函数是线性的,这是一个十分特别且严苛的条件,当然大部分时间我们所能够研究的都是一些极为特殊的函数。对于广袤的自然界而言,河流是直的,就像函数是线性的一个通常难以达到,就像真空状态,就像绝对零度。

河流可以是直的,当然在最开始的时候,哪些条件处使它一定会向弯的方向发展呢?

  • 细微的干扰:
    • 如麝鼠在河岸的某侧打了一个洞,⇒ 削弱河岸 ⇒
  • 极长的时间:

显然这两个条件,自然界都不缺。

一些基本常识,如缓流携带砂砾的能力显然不及湍流,因此,泥沙堆积处往往是水流较慢,较浅的地方。当然,当水流经过河湾时,显然根据惯性,又会沿着拐弯前的方向冲击一侧河岸,经过一次碰撞后水流又被反射出来,因此会在河岸处形成波浪形(S 形)的弧线。显然河道越宽,水流反射来到对面的时间就越长,S 形弧线的周期(也即波长的意味)也就越长。

整个地球上,全部河流几乎都满足一个基本规律,那就是 S 形曲线的长度会是河道宽的 6 倍。

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