为什么你走在雪地上会嘎吱作响？

漫步在冬日的仙境中，你可以感受到清新的空气，看到壮丽的白色景观，听到脚下嘎吱作响的雪声，这是一场感官盛宴。

但是，尽管很多关于雪的科学都有很好的记录，比如雪花是如何形成独特形状的，或者为什么雪是白色的，但很少有科学家试图回答，为什么这种粉末状的东西在行走时会发出如此令人满意的嘎吱声。

为了充分了解嘎吱嘎吱的原因，了解雪是如何形成的很重要。要下雪，空气中必须有水分，大气温度必须在冰点或冰点以下 —— 基本上是32华氏度（0摄氏度）。当水滴冻结在一个粒子上，比如尘埃或花粉，雪就形成了。根据国家冰雪数据中心的数据，一般来说，如果地面温度至少达到41华氏度（5摄氏度），雪就会开始粘在地面上，否则雪花就会开始融化。

当足够多的雪覆盖地面时，奇迹就会发生，每个脚步都会发出美妙的、嘎吱吱的交响乐。

那么，是什么引起了这种声音呢？

麻省理工学院材料加工教授W·克雷格·卡特（W. Craig Carter）表示：“有很多东西在非常小的范围内同时断裂。”

卡特的“嘎吱假说”把这个过程比作一个人用指尖划过梳子的齿。

卡特说：“现在想象一下，拿一些比梳子齿小得多的东西（比如雪晶），想象一下可能有成千上万的东西同时（断裂）。”

积雪复杂的结构是它踩在脚下时发出声音的关键因素。

卡特说：“所需要的是雪花聚集在一起，它们接触在一起 —— 这就像冰箱里的冰块一样。如果你把它们放在一碗冰里，它们就会开始相互粘在一起，这种粘在一起的现象被称为烧结。”

当冰晶之间长出冰冷的“脖子”时，就会发生烧结，像一条粗项链一样将它们连接在一起。

他补充说：“我认为发生的事情是，这些东西聚集在一起，它们只是一点点烧结，或者相互粘合，所以当你踩到雪时，你就会同时打破颗粒之间的整条线。”

卡特认为，温度也有影响。

他说：“当温度降到略低于冰点时，冰晶被一种类似液体的东西覆盖，它们很容易滑动。你根本听不到任何声音，因为（这些粒子）太滑了，什么都不会碎。”

但随着环境变冷和烧结的发生，碎裂的可能性就会增加。

卡特说，脚下嘎吱作响的不仅仅是雪。湿沙也会发生类似的情况。

卡特说：“有一种相同的嘎吱声。沙粒也会以同样的方式粘在一起，这是因为二氧化硅在水中只有一点溶解，所以当两个（颗粒）几乎不接触时，这是形成这些粘连的一个非常好的点。”

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