在尋常人眼中，愛因斯坦是一位鉆研空間和時間物理定律的科學(xué)家，提出了著名的狹義相對論和廣義相對論，但他在業(yè)余時間也做過很多其他學(xué)科的研究，撰寫過不少相關(guān)的論文，包括一篇人們熟知的涉及化學(xué)和布朗運(yùn)動的文章。在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域，他還曾研究過巴爾定律，并對河流的侵蝕機(jī)制提出了個人見解。
或許很多人都未曾聽說過巴爾定律，這主要有兩個原因：一是該定律并未在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮實(shí)際的作用；二是卡爾·恩斯特·馮·巴爾(KarlErnstvonBaer)和愛因斯坦一樣，他在其他領(lǐng)域的成就太過突出，以致掩蓋了在地質(zhì)學(xué)上的工作。
馮·巴爾對胚胎學(xué)的研究持續(xù)了一生，揭示了從鳥類到人類等物種的發(fā)育過程。他指出，在胚胎發(fā)育的不同階段，不同生物體的外形可以非常相似。事實(shí)上，正是他開啟了胚胎學(xué)領(lǐng)域的研究。不過，他也花了一些時間在地質(zhì)學(xué)上，并提出了有關(guān)河流侵蝕的理論。巴爾定律在河流中的體現(xiàn)相當(dāng)于科里奧利效應(yīng)，后者指出長距離運(yùn)動的物體會受到地球自轉(zhuǎn)的影響。
地球本身是一個旋轉(zhuǎn)體系。想象一下你站在北極點(diǎn)，朝設(shè)置在赤道上的靶子投擲一個球體。由于你基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)，而靶子會因地球自轉(zhuǎn)而一直高速移動——一天就能繞地球一圈——因此從你的角度看去，靶子向左移動，而球的運(yùn)行軌跡向右彎曲?？评飱W利效應(yīng)的奇妙之處就在于，當(dāng)你急速跑到赤道上，接住這個球，往北極方向再扔過去的時候，球的軌跡還是向右彎曲。這是什么原理呢？當(dāng)你在赤道上向北極點(diǎn)望去的時候，看起來是在一條直線上，但實(shí)際上你一直處在不斷地向右移動中，你拋出的球在高速運(yùn)動中也會向右偏，因而其軌跡看起來向右彎曲。在南半球也是同樣的情況，只是物體會向左偏離。
馮·巴爾——和愛因斯坦——提出，不單單只有空氣和固體具有會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，河流也會受到這種拉力的影響。在北半球，河流流向右側(cè)受到的侵蝕通常較嚴(yán)重，而左側(cè)河岸則較為平緩。南半球的情況則與此相反。這就是巴爾定律的內(nèi)容，但當(dāng)時人們并不清楚其中的機(jī)制。
愛因斯坦的論文中指出，在水流沖刷河岸的過程中，河岸受到一股向內(nèi)的推力，相當(dāng)于水流對其向外的推力，這就沿著河岸建立起一個壓力梯度。沿著河流底部流淌的水體受到摩擦作用速度減慢，導(dǎo)致向外的推力減小，因而壓力梯度會從側(cè)面向中間侵蝕河床。愛因斯坦認(rèn)為，這就是河流一側(cè)被侵蝕，以及河床形成的機(jī)制。
如果對世界各地的河流進(jìn)行調(diào)查，你可能不會找到太多這種侵蝕嚴(yán)重的河岸，因?yàn)橄啾群恿髁魉俸彤?dāng)?shù)氐匦蔚纫蛩兀@一定律產(chǎn)生的效應(yīng)十分有限。當(dāng)然幸運(yùn)的是，有了這兩位偉大科學(xué)家的業(yè)余工作，我們對這一問題的驗(yàn)證并沒有花費(fèi)太多時間。
更多精彩地理科普，盡在查字典地理網(wǎng)！
【愛因斯坦的地質(zhì)研究 你知多少？】相關(guān)文章：
★ 影響世界進(jìn)程的十項(xiàng)偉大發(fā)明
★ 高考地理二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn) 日照圖上的時間計(jì)算
★ 衛(wèi)星相撞激發(fā)人們更多關(guān)注 太空安全知多少
★ 我國的八大沙漠
