本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
即使允许人为制造火山爆发，重现感兴趣的火山流看起来也是不可能的
在“对科学来说太难了吗？”系列中，我采访了科学家们关于他们渴望探索但认为无法研究的想法。例如，这些想法可能涉及超出可能性的机器，例如像太阳一样大的粒子加速器，或者它们可能是完全不道德的，例如涉及人类的致命实验。此专题旨在关注不可能的梦想，科学中看似棘手的问题。然而，“对科学来说太难了吗？”末尾的问号表明，没有什么是不可能的。
科学家：格雷格·瓦伦丁，纽约州立大学布法罗分校地质灾害研究中心主任。
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想法： 火山爆发时喷出的超高速、炽热的岩石、火山灰和气体雪崩，被称为火山碎屑流，正是它们摧毁并完全掩埋了公元 79 年的古罗马城市庞贝和赫库兰尼姆。它们的速度至少可达每小时 700 公里，温度可达 800 摄氏度——瓦伦丁说，“它们可能是最危险的火山现象。”
科学家们很难理解火山碎屑流的工作原理，因为所涉及的现象很难缩小到桌面级别。更多地了解这些火山流可以帮助人们在灾难中生存。“我们知道不可能跑赢它们，但建筑物甚至可能是人有可能在火山碎屑流中幸存下来，所以如果我们能够重现它们的动态并了解它们可能在特定火山周围的走向，我们或许能够制定更好的应急计划，”瓦伦丁说。
问题： 即使科学家们可以在真正的火山上进行实验，目前尚不清楚他们如何让火山喷发出如此汹涌的洪流。火山碎屑流显然是由于气体气泡在岩浆管道中向上移动与周围物质之间复杂的相互作用而产生的。为了迫使火山喷发出这些火山流，研究人员必须想办法让气体从其岩浆管道的底部渗出。人们无法在岩浆管道中钻孔而不让岩浆喷涌而出，也无法将加压气体罐投入岩浆中，因为它们会在到达底部之前很久就融化。
解决方案？ 为了帮助解开关于火山如何运作的谜团，瓦伦丁和他的同事们正在开发一个站点，世界各地的科学家可以在那里进行模拟火山过程的大规模实验。“我们现在正在整理实验设计并获得成本估算，”他说。
例如，为了在接近真实的规模上模拟火山碎屑流，他们会取一个装满热颗粒的料斗，并将其放在山顶上——基本上是一个高跷上的箱子，箱子底部会清空，产生直径可能为 200 米的羽流。“我们基本上会创建一个小型火山，”瓦伦丁说。“我们可以重现所有重要的影响，测量火山流，并了解产生它的确切条件。”
图片 格雷格·瓦伦丁 来自布法罗大学。
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关于作者：查尔斯·Q·崔 是《大众科学》的特约撰稿人。他的作品也曾发表在《纽约时报》、《科学》、《自然》、《连线》和《LiveScience》等刊物上。在业余时间，他游历了七大洲。在Twitter上关注他@cqchoi。
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