美国加州死亡谷国家公园的东北角,有一片几乎完全平坦的干涸湖床,叫赛马场盐湖(Racetrack Playa)。它长约4.5公里、宽约2公里,表面是干裂的黏土,四周没有树,也没有遮蔽物。
从1915年前后开始有记录起,人们就在这片湖床上不断发现石头拖出的长长痕迹。石头在动,但没有人看见过它们动。痕迹有的笔直,有的带着明显的拐弯,有的几条并排,长度从几米到上百米不等。最重的那块石头大约320公斤。而石头周围,什么也没有——没有脚印,没有车辙,没有任何能被解释的推动力。
一百年里,不缺解释。流传最广的有三种:风推、冰推、以及"磁场"或者干脆"超自然"。风说最直觉,但很快被人算过:按赛马场当地最强风的推力推算,推不动那么重的石头;而且风应该把石头吹向一个方向,为什么有些痕迹在中途拐了弯?
1970年代,研究者 Bob Sharp 和 Dwight Carey 做了第一次正经的现场实验。他们给石头做标记、在附近插上定位桩,然后逐年回来查看。结果是:石头确实动了,位置确实变了,但人在现场始终没有看到它们移动的样子。这之后又有若干次类似的观测,都停在同一处——知道它们在动,不知道它们怎么动。
2014年8月,斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的 Richard Norris 和 James Norris 兄弟,与行星科学家 Ralph Lorenz 一起,在《PLOS ONE》上发表了结论。他们的办法很朴素:给一批石头装上GPS,在湖边架设延时相机,然后等。
2013年12月20日,他们等到了。
前一夜下过雨,湖床积水结成一层薄冰;第二天太阳把冰层晒裂成一块块浮冰。当时的风很轻——测到的风速大约每秒4到5米,远小于过去估算"推得动石头"所需要的强度——但已经足够推动浮冰。浮冰像一块冰筏顶在石头后面,把石头一点一点推着走。石头在刚被雨水泡软、还很光滑的黏土上滑动,留下了痕迹。整个过程缓慢到人眼几乎察觉不到,最快的时候每分钟也不过移动几米,而且断续——推一段、停住、第二天再推一段。
所以答案不是"风单独在推",而是三个条件同时到位:一层能浮起来的薄冰,一阵恰好强度的微风,以及刚被雨浸软、还没干的黏土表面。任何一个条件缺席,石头都不动。
这也是为什么它躲了人一百年。风天天有,雨也常有,薄冰难得,而三者同时出现的窗口,在赛马场大概几年才轮到一次;即使出现,也多在深夜或者无人值守的时候,而且发生在持续几个小时以内。
顺带纠正一个常被引用的说法:冰撬机制并不是2014年才想出来的。Lorenz 在此前几年就已经用模型提出过"薄冰加微风"的方案,2014年的意义在于第一次拿到了直接的现场观测,把假说变成了被拍到的过程。
还有一个容易被忽略的细节:痕迹本身很脆。雨水泡过之后,湖床表面松软,人一旦踏进去,脚印和已有痕迹都会保留很多年,很难恢复。所以国家公园管理局反复提示,湖床潮湿时请勿进入。这不是为了护石头,是为了护那些痕迹——它们是这个谜题唯一留下的证据。