Следы на песке

Изо всех двухсот миллиардов мужчин, 
женщин и детей, которые когда-либо 
прошли по влажному песку с сотворения 
мира до собрания Британской Ассоциации 
в Абердине в 1885 г., сколько найдется 
таких, которые на вопрос "Сжался ли 
песок под вашей ногой?" ответили 
бы иначе, чем "да"!

Лорд Кельвин. Балтиморские лекции, 1904 г.

А задумывались ли вы над ответом на этот вопрос? На первый взгляд кажется, что, утрамбовывая песок, мы всегда делаем его более плотным, заставляем песчинки теснее прижиматься друг к другу. Но в действительности дело может обстоять иначе. И доказательство этому - следы, которые остаются на некоторое время сухими, когда ступаешь по мокрому песку у берега моря или реки. Вот что говорил по этому поводу О. Рейнольде - ученый, известный своими работами по гидродинамике, в докладе на собрании Британской Ассоциации в 1885 г.: "Когда нога надавливает на песок, плотный после ушедшего прилива, участок, находящийся вокруг ноги, тотчас же становится сухим... Надавливание ноги разрыхляет песок, и чем сильнее оно, тем больше воды уходит... Оно делает песок сухим до тех пор, пока снизу не прибудет достаточное количество воды".

Так почему же в результате надавливания увеличивается пространство между песчинками, и имеющейся воды уже недостаточно, чтобы заполнить его? Этот вопрос не случайно волновал ученых XIX века. Ответ на него имеет самое прямое отношение к атомному строению вещества. Давайте и мы попробуем разобраться в этом вопросе.