Ένα κάστρο από άμμο είναι ένα πραγµατικό γλυπτό, φτιαγµένο µε πείρα και δηµιουργικότητα. Τα παιδιά διασκεδάζουν επί ώρες φτιάχνοντάς το, ίσως για την απόλαυση να το γκρεµίσουν αµέσως µετά, υπάρχουν όµως κι εκείνοι που αφιερώνονται σε αυτό µε πάθος και επιµονή, καθιστώντας το τέχνη. Σε όλο τον κόσµο διοργανώνονται διαγωνισµοί επίδειξης της συγκεκριµένης δεξιότητας. Είτε πρόκειται για τις παραλίες του Σαν Ντιέγκο στις ΗΠΑ, του Γέζολο στην Ιταλία, του Βανκούβερ στον Καναδά ή των νησιών του Αιγαίου, όλοι οι κατασκευαστές κάστρων στην άµµο βασίζονται στη φυσική για να δηµιουργήσουν τα έργα τους.
Τα συστατικά για να φτιάξουµε ένα γλυπτό στην παραλία είναι δύο: ψιλή άµµος και νερό. Όταν είναι στεγνή, η άµµος γλιστράει εύκολα· όταν όµως είναι βρεγµένη, παραµένει συµπαγής. Για ποιο λόγο; Το νερό δηµιουργεί µεταξύ των κόκκων µικρές γέφυρες που τους συνδέουν µεταξύ τους. Αυτό το φαινόµενο ονοµάζεται επιφανειακή τάση των υγρών και συµβαίνει και µε το σαπουνόνερο µε το οποίο κάνουµε σαπουνόφουσκες: Όταν βάζετε το στόµιο στο δοχείο, το υγρό προσκολλάται τέλεια στα τοιχώµατα του δακτυλίου. Ας επιστρέψουµε στα κάστρα από άµµο: Αν το νερό είναι πάρα πολύ, το υγρό περιβάλλει όλους τους κόκκους και οι γέφυρες διαλύονται.
Συνεπώς το βασικό πρόβληµα είναι πόσο νερό πρέπει να προστεθεί στην άµµο για να κολλήσουν καλύτερα οι κόκκοι. Αυτό προσπάθησε να κατανοήσει µια οµάδα ερευνητών από το Ιράν, τις Κάτω Χώρες και τη Γαλλία. Εφοδιασµένοι µε κουβά και φτυάρι, οι επιστήµονες δηµοσίευσαν την έρευνά τους για τα κάστρα από άµµο στο περιοδικό της οµάδας «Nature», το Scientific Reports. Να τι ανακάλυψαν: Επιτυγχάνεται µέγιστη σταθερότητα µιας κατασκευής όταν το νερό δεν υπερβαίνει το 1% του όγκου της άµµου. Οι ερευνητές, θα λέγαµε, λέρωσαν κυριολεκτικά τα χέρια τους, αφού στη διάρκεια των πειραµατικών δοκιµών κατάφεραν να φτιάξουν µια στήλη άµµου ύψους 2,5 µέτρων, µε βάση ακτίνας 20 εκατοστά. Για να είναι µια κατασκευή σταθερή, πρέπει επίσης να λάβουµε υπόψη τη σχέση µεταξύ βάσης και ύψους: Ένας πύργος υπερβολικά ψηλός µπορεί να καταρρεύσει κάτω από το βάρος του. Οι φυσικοί επιστήµονες των κάστρων από άµµο ανακάλυψαν και σ’ αυτή την περίπτωση το κόλπο: Το µέγιστο ύψος που µπορεί να φτάσει µια στήλη από άµµο είναι ανάλογο µε την κυβική ρίζα του τετραγώνου της ακτίνας της βάσης της. Με λίγα λόγια, την επόµενη φορά που θα πάτε στην παραλία πρέπει να πάρετε µαζί σας χάρακα και δυο τρία ακόµα άτοµα. Η δουλειά είναι οµαδική!
Οι ίδιοι ερευνητές που αποκάλυψαν το «µυστικό» του τέλειου κάστρου από άµµο πέτυχαν και σε ένα άλλο εγχείρηµα: να φτιάξουν ένα κάστρο κάτω από το νερό χρησιµοποιώντας υδρόφοβη άµµο (µια αδιάβροχη ουσία). Τα αποτελέσµατα υπήρξαν ακόµα πιο θεαµατικά, δεδοµένου ότι στο νερό το συνολικό βάρος της κατασκευής είναι µικρότερο (χάρη στην άνωση που ανακάλυψε ο Αρχιµήδης). Στην περίπτωση αυτή οι γέφυρες που σχηµατίζονται µεταξύ των κόκκων της άµµου δεν είναι από νερό αλλά από αέρα.
Απόσπασμα από το βιβλίο των εκδόσεων Πατάκη Η επιστήμη κάτω από την ομπρέλα (Αντρέα Τζεντίλε, μτφρ. Σώτη Τριανταφύλλου)
“Όταν ήμουν παιδί, όπως τα περισσότερα παιδιά, ήθελα να μάθω και να καταλάβω. Ρωτούσα με απληστία, λίγο για να περάσει η ώρα, λίγο για να μπω στο νόημα του πώς λειτουργεί ο κόσμος. Είχα την τύχη οι γονείς μου να σχετίζονται με την επιστήμη. Και χάρη στις απαντήσεις τους ανοίχτηκε μπροστά μου ένας κόσμος φτιαγμένος από κανόνες, από αιτίες και αποτελέσματα, ένας κόσμος φυσικής, ιατρικής, χημείας και βιολογίας. Έτσι κι αλλιώς, πίσω από κάθε πτυχή της καθημερινής ζωής κρύβεται ένα επιστημονικό μυστήριο – στις διακοπές, η απραξία και η πλήξη μάς κάνουν πιο περίεργους. Σ’ αυτή την περιέργεια που γεννήθηκε σε μια παραλία στην Τοσκάνη της δεκαετίας του ’90 οφείλεται το βιβλίο που κρατάτε στα χέρια σας.
Έχουμε λοιπόν εδώ μικρά παράθυρα σ’ έναν μυστηριώδη κόσμο. Δεν χρειάζεται να τα ανοίξουμε όλα, ούτε να τα ανοίξουμε με τη σειρά που προτείνω. Πηγαίνετε όπου σας οδηγεί το κύμα και ο άνεμος· πάντοτε θα υπάρχει χρόνος να πάτε πίσω και εμπρός, να πηδήξετε από το ένα θέμα στο άλλο, ακολουθώντας το νήμα που επιθυμείτε. Το πλαίσιο αφορά τέσσερις επιστημονικούς κλάδους: τη φυσική, τη χημεία, τη βιολογία και το περιβάλλον. Αλλά μην ξεγελαστείτε από αυτή την πρακτική διάκριση.
Κάθε κεφάλαιο περιέχει προτάσεις από διαφορετικές επιστήμες. Πάρτε το βιβλίο σαν μια ωραία μέρα που θα περάσετε κοντά στη θάλασσα.” Από την εισαγωγή του Α.Τζ.
