なぜ弱い水滴が硬い岩を貫通できるのでしょうか?

ちょっとした地質学の知識に耳を傾け、人生の偉大な哲学を理解しましょう！おそらく誰もが「水滴は石を磨り減らす」という慣用句をよく知っているでしょう。東漢の班固の『漢書梅成伝』に初めて言及されており、水滴が岩を削り取る現象について記述されています。

また、多くの軒下の石段には、整然とした穴が一列に並んでいることもよくわかると思います。はい、この現象は私たちの日常生活における「滴る水が石を磨り減らす」という現象の最も直感的な現れです。

（写真は老州科学普及公衆アカウントより）

そこで疑問になるのが、このような弱い水滴がどうやって岩を貫通するのかということです。実際、ここには豊富な科学的知識が存在します。

（1000フレームレンズの下の水滴の写真はインターネットから引用）

地質学では、水が岩石の間を滴り落ちる現象を浸食と呼んでいます。これは、物理的および化学的反応によって岩石の表面の物質が剥がれ、溶解し、他の場所に運ばれるプロセスです。次に、水が一滴ずつ岩を貫通する様子を見てみましょう。

研究によると、直径2mm以上の水滴が空気中に落ちると、重力、抵抗、表面張力の作用により蒸しパンのような形状に変化することが分かっています。

（写真は老州科学普及公衆アカウントより）

この蒸しパンのような形の水滴が岩に当たると、水滴と岩の間に小さな泡が発生します。同時に、水滴は運んでいる運動エネルギーを泡に伝達して圧力を高め、泡の周囲に非常に高いエネルギーを集めて高圧の泡に変えます。

（CAE工科大学より写真提供）

（写真は老州科学普及公衆アカウントより）

これらの泡が破裂すると、強力な衝撃波が発生し、岩の表面に損傷を与えます。この被害は小さいとはいえ、無視できるものではありません。

水滴が石を削り取るもう一つの理由は、空気中の二酸化炭素が水に溶けて炭酸を形成するからです。これらの酸性の水滴が石灰岩や大理石の上に落ちると、岩石中の炭酸カルシウムと化学反応を起こし、水に溶ける重炭酸カルシウムを形成します。炭酸水素カルシウムが水滴によって運び去られると、岩の表面に小さな穴が残ります。

その中で、よく知られている洞窟やカルスト地形は、水溶液の浸食によって形成されました。

（インターネットからの写真）

（インターネットからの写真）

石を伝って滴る水の物語はここで終わります。簡単に聞こえますが、プロセスは非常に長いです。称賛に値するのは、水滴が粘り強い忍耐力に頼って、最終的に頑固な石を突き破るという目標を達成できることです。

この物語はまた、量の蓄積を通してのみ質的な飛躍が起こり得ることを教えてくれます。毎日少しずつ進歩し、継続していく必要があります。私たちも、いつか水滴のように粘り強く努力することで最終的な成功を達成できると信じています。