古老的金字塔和獅身人面像，大概是我們對古埃及最為深刻的印象。消失的文明留下了奇跡般的建筑，而考古學家像偵探一樣，不斷拾起過去的碎片，試圖拼湊還原出一段最接近真實的歷史真相。但相比線索眾多的金字塔，籠罩在獅身人面像上的迷霧好像更加濃重。

根據(jù)考古證據(jù)，獅身人面像大概建于公元前 2500 多年，距今有大概 4500 年的歷史。但遺憾的是，這只能作為間接證據(jù)，我們至今還沒找到有關的任何銘文記載。因此，人面像究竟何時建造始終是一個未解之謎。而在這之外，它究竟為何而建、誰建造了它以及它如何建成也一直是歷史學家和考古學家致力于探索的秘密。

圖片來源：Pixabay

獅身人面像被譽為建筑奇跡（之一），最主要的原因在于其龐大的“體型”——身長約 73 米、高約 20 米，寬約 19 米。而更令人震驚的是，雕像的大部分主體是直接由吉薩地區(qū)的一塊石灰?guī)r雕刻而成。在當時的文明水平下，難以想象古埃及人要如何“徒手”雕刻出如此巨大的一座雕像。

不過，在最近一項參與《物理評論流體》（Physical Review Fluids）雜志流體運動畫廊評選的研究中，美國紐約大學（New York University）的實驗物理學家、應用數(shù)學家萊夫·里斯特羅夫（Leif Ristroph）和同事發(fā)現(xiàn)，獅身人面像可能并非純?nèi)斯ぷ髌罚?span style="box-sizing: border-box; font-weight: 700;">風蝕作用可能將巖石雕刻出了與獅子非常相似的大體形狀，古埃及人或許是在天然雕塑的基礎上進一步雕琢，建成了獅身人面像。

風蝕雅丹

這項研究可以追溯到 1981 年，地質(zhì)學家法魯克·埃爾-巴茲（Farouk El-Baz）曾在《史密森尼》（Smithsonian Magazine）雜志上發(fā)表文章推測：在古埃及人為獅身人面像雕刻各種細節(jié)之前，風或許才是最重要的“刻刀”。

圖片來源：Pixabay

如果仔細觀察獅身人面像的主體部分，或許能發(fā)現(xiàn)它與我國青海、新疆以及甘肅部分戈壁和荒漠地區(qū)的巖石很相似，這種風蝕地貌被稱為雅丹地貌，在維吾爾語中 “雅丹”一詞意為“具有陡壁的小山丘”。

雅丹地貌通常出現(xiàn)在干旱的湖積平原地區(qū)，在植被稀少的開闊平原上，裹挾著細小砂石的風能夠“肆意橫行”，打磨這里的巖石。這里層狀的沉積巖的每一層具有不同質(zhì)地，受到的風蝕程度不同：其中沙質(zhì)巖石比較容易被侵蝕，就會形成內(nèi)凹的形態(tài)；而比較硬的黏土質(zhì)、泥質(zhì)地層則更為堅強，以突出的形態(tài)為主。這樣不同凹陷與突出組合在一起，就形成了各種奇?zhèn)ス骞值膸r石景觀。

這些被打磨出來的結構并不對稱，其迎風面通常非常陡峭，甚至接近垂直，而背風面則坡度很緩，整體就像一個倒扣的艦船底部——也像是獅身人面像的獅身一般。

水雕“泥獅”

里斯特羅夫一直對流體動力學充滿興趣，在了解到獅身人面像可能與雅丹地貌的成因有關后，他想起自己之前研究喀斯特地貌（主要是水流對可溶性巖石的溶蝕與沉淀作用）時，注意到很多自然構造會演變出與動物相似的有趣形狀。里斯特羅夫很好奇，自然環(huán)境是否也參與了獅身人面像的形成。

為了重現(xiàn)（可能是）4500 年前獅身人面像所處地區(qū)的地質(zhì)條件，里斯特羅夫和同事用膨潤土（以黏土礦物蒙脫石為主要成分）砌成了一個半橢球形的土丘——這是為了模仿埃及獅身人面像所在地區(qū)的地形，有研究認為，當時尼羅河谷的巖層被水流和風切割出了許多類似的圓錐形山丘。他們還在其中嵌入了較硬、耐腐蝕的短塑料圓柱體——這可以模仿沉積巖中較大的礫石，或是較為硬質(zhì)的巖石成分。

而后，他們用快速流動的水流沖刷黏土堆——這是為了模仿風蝕作用——來觀察自然會如何雕刻和重塑山丘。研究人員用光學掃描儀定期記錄了黏土堆 3D 形態(tài)的變化，并在水流上游通過針管陣列輸入熒光素染料，展示水的層流。

實驗室的設置壓縮了時間和空間，在短短幾個小時里，里斯特羅夫和同事觀測到了迷你獅身人面像的“誕生”。在水流的侵蝕作用下，黏土中的堅硬圓柱包裹體逐漸變成了獅子的頭部。而在固體迫使流體改變方向的反饋作用下，流經(jīng)獅子頭部下方的水流速度更快，且發(fā)生了分裂和偏轉(zhuǎn)，由此導致了頭部下方局部的高剪切應力和高侵蝕率，形成了獅子的頸部、爪子以及略拱起的背部。

實驗室中形成的獅子形狀與獅身人面像主體形狀驚人地相似，表明這個宏偉的雕塑很可能與雅丹地貌的形成機制類似。里斯特羅夫認為，他們的研究結果為獅身人面像由侵蝕形成提供了一個可能的“起源故事”。

但里斯特羅夫也提到，他們的實驗只是對雅丹地貌自然過程的粗糙模擬，流水侵蝕黏土與風侵蝕巖層的過程并不完全相同。但它或許能解釋成分不均勻?qū)τ趲r層侵蝕的影響，比如巖層中存在較硬、不易腐蝕的部分造成的形狀變化。

我們可能永遠無法獲知最真實的歷史，對于獅身人面像之謎也是如此，沒有人能確定它完全是人工雕琢之物，也無法確切地說這就是大自然的鬼斧神工。我們能做的，或許只有一點點深入探索二者的比例，講述更為合理的故事。

參考文獻

[1]https://journals.aps.org/prfluids/abstract/10.1103/PhysRevFluids.8.110503
[2]https://www.nyu.edu/about/news-publications/news/2023/october/did-nature-have-a-hand-in-the-formation-of-the-great-sphinx--.html

[3]https://arstechnica.com/science/2023/11/study-reveals-how-natural-processes-helped-sculpt-the-great-sphinx-of-giza/

[4]https://edition.cnn.com/2023/11/06/world/great-sphinx-giza-nature-scn/index.html

[5]https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Sphinx_of_Giza

[6]https://www.nationalgeographic.com/premium/article/great-sphinx-giza-pyramids-pharaoh-ancient-egypt

[7]https://aeraweb.org/national-park/

[8]https://research.si.edu/publication-details/?id=127346

[9]http://www.xian.cgs.gov.cn/kpzs/dxzs/201703/t20170324_425416.html

策劃制作

來源丨環(huán)球科學（id：huanqiukexue）

作者丨不周

歡迎掃碼關注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！