Lengkungan dan jambatan semula jadi, tiang, peti besi dan formasi batu pasir eksotik lain mempesona dengan bentuknya yang luar biasa dan kestabilan yang tidak dapat difahami. Mereka selalu menjadi sumber kejutan dan rasa ingin tahu bagi banyak generasi saintis, dan orang biasa kadang-kadang mengambil patung-patung ini untuk "salam" dari peradaban kuno atau bahkan orang asing. Secara umum, jelas bahawa arkitek utama mereka adalah angin, air dan matahari, tetapi sehingga baru-baru ini, alasan bentuk mereka yang tidak remeh tetap menjadi misteri.
Kajian eksperimental dan teori pepejal pertama mengenai mekanisme hakisan yang mendasari pembentukan lengkungan semula jadi dilakukan tiga tahun lalu oleh ahli matematik dari Universiti Charles di Prague. Mereka mendapati bahawa bentuk timbul dari proses unik pengorganisasian diri butiran pasir dalam strata batu pasir. Para saintis membuat hipotesis bahawa hakisan semula jadi menghilangkan bahan yang tidak terikat, yang "tidak berkesan" dari segi pengagihan beban. Sebab untuk tingkah laku ini terletak pada undang-undang geseran kering - semakin kuat zarah bahan dimampatkan oleh lapisan bahan bersebelahan, semakin sukar untuk memisahkannya.
Para penyelidik Skoltech terpesona dengan idea rakan sekerja mereka di Prague, dan mereka terus mengkaji persoalan mekanisme pembentukan struktur tersebut. Mereka memutuskan untuk melihat fenomena hakisan sebagai proses pengoptimuman bentuk (pengoptimuman bentuk sekarang banyak digunakan dalam industri moden, ketika jurutera dan arkitek memperbaiki bentuk dan struktur struktur yang mereka bangun, di mana kekuatan dan berat rendah diperlukan pada waktu yang sama). Dan kemudian, untuk menguji idea mereka, para saintis membuat program matematik yang menggambarkan proses hakisan angin, dan dengan bantuannya mereka membina lengkungan menggunakan model komputer dari lapisan batu pasir. Model batu pasir terdiri daripada banyak kubus yang hampir tidak berkaitan, bertindak pada jiran dengan kekuatan tertentu. Sekiranya daya ini melebihi nilai tertentu, maka angin tidak dapat memindahkan "kubus" dari tempatnya,jika tidak, ia hilang dari takungan setelah jangka masa tertentu, lapor RIA Novosti.
Mengeksperimen dengan model ini, saintis Rusia mengesahkan idea rakan sekerja mereka di Czech dan mendedahkan beberapa prinsip fizikal yang menjelaskan bagaimana tiang dan lengkungan dilahirkan. Dalam bentuk yang paling umum, mereka menunjukkan bahawa angin memainkan peranan sebagai "komputer" yang cuba membentuk lapisan batu pasir menjadi sedemikian rupa sehingga sejumlah kecil tenaga ubah bentuk elastik terkumpul di dalamnya, secara beransur-ansur dan secara tidak sengaja mengeluarkan unsur-unsur yang paling lemah dari struktur.
Pada mulanya, proses ini berjalan dengan cepat, tetapi setelah beberapa ratus tahun, ketika bentuk lajur atau lengkungan sudah menghampiri ideal, hakisan melambat dengan tajam, kerana hampir semua "kubus" mulai saling melekat dengan kuat. Berkat ini, lengkungan dan tiang gunung yang nyata dapat wujud selama berjuta-juta tahun dalam bentuk yang hampir tidak tersentuh.
Kesimpulan sedemikian penting bukan sahaja untuk jurutera dan ahli geologi, tetapi juga bagi orang yang mencari jejak kehidupan di luar bumi. Sekarang, seperti yang ditekankan oleh ahli matematik Rusia, struktur seperti itu, yang, misalnya, dapat ditemui di Marikh, pada prinsipnya tidak dapat dianggap sebagai jejak peradaban luar angkasa.
