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古老的金字塔和狮身人面像，大概是我们对古埃及最为深刻的印象。消失的文明留下了奇迹般的建筑，而考古学家像侦探一样，不断拾起过去的碎片，试图拼凑还原出一段最接近真实的历史真相。但相比线索众多的金字塔，笼罩在狮身人面像上的迷雾好像更加浓重。

根据考古证据，狮身人面像大概建于公元前 2500 多年，距今有大概 4500 年的历史。但遗憾的是，这只能作为间接证据，我们至今还没找到有关的任何铭文记载。因此，人面像究竟何时建造始终是一个未解之谜。而在这之外，它究竟为何而建、谁建造了它以及它如何建成也一直是历史学家和考古学家致力于探索的秘密。

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狮身人面像被誉为建筑奇迹（之一），最主要的原因在于其庞大的“体型”——身长约 73 米、高约 20 米，宽约 19 米。而更令人震惊的是，雕像的大部分主体是直接由吉萨地区的一块石灰岩雕刻而成。在当时的文明水平下，难以想象古埃及人要如何“徒手”雕刻出如此巨大的一座雕像。

不过，在最近一项参与《物理评论流体》（physical review fluids）杂志流体运动画廊评选的研究中，美国纽约大学（new york university）的实验物理学家、应用数学家莱夫·里斯特罗夫（leif ristroph）和同事发现，狮身人面像可能并非纯人工作品：风蚀作用可能将岩石雕刻出了与狮子非常相似的大体形状，古埃及人或许是在天然雕塑的基础上进一步雕琢，建成了狮身人面像。

风蚀雅丹

这项研究可以追溯到 1981 年，地质学家法鲁克·埃尔-巴兹（farouk el-baz）曾在《史密森尼》（smithsonian magazine）杂志上发表文章推测：在古埃及人为狮身人面像雕刻各种细节之前，风或许才是最重要的“刻刀”。

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如果仔细观察狮身人面像的主体部分，或许能发现它与我国青海、新疆以及甘肃部分戈壁和荒漠地区的岩石很相似，这种风蚀地貌被称为雅丹地貌，在维吾尔语中 “雅丹”一词意为“具有陡壁的小山丘”。

雅丹地貌通常出现在干旱的湖积平原地区，在植被稀少的开阔平原上，裹挟着细小砂石的风能够“肆意横行”，打磨这里的岩石。这里层状的沉积岩的每一层具有不同质地，受到的风蚀程度不同：其中沙质岩石比较容易被侵蚀，就会形成内凹的形态；而比较硬的黏土质、泥质地层则更为坚强，以突出的形态为主。这样不同凹陷与突出组合在一起，就形成了各种奇伟瑰怪的岩石景观。

这些被打磨出来的结构并不对称，其迎风面通常非常陡峭，甚至接近垂直，而背风面则坡度很缓，整体就像一个倒扣的舰船底部——也像是狮身人面像的狮身一般。

水雕“泥狮”

里斯特罗夫一直对流体动力学充满兴趣，在了解到狮身人面像可能与雅丹地貌的成因有关后，他想起自己之前研究喀斯特地貌（主要是水流对可溶性岩石的溶蚀与沉淀作用）时，注意到很多自然构造会演变出与动物相似的有趣形状。里斯特罗夫很好奇，自然环境是否也参与了狮身人面像的形成。

为了重现（可能是）4500 年前狮身人面像所处地区的地质条件，里斯特罗夫和同事用膨润土（以黏土矿物蒙脱石为主要成分）砌成了一个半椭球形的土丘——这是为了模仿埃及狮身人面像所在地区的地形，有研究认为，当时尼罗河谷的岩层被水流和风切割出了许多类似的圆锥形山丘。他们还在其中嵌入了较硬、耐腐蚀的短塑料圆柱体——这可以模仿沉积岩中较大的砾石，或是较为硬质的岩石成分。

而后，他们用快速流动的水流冲刷黏土堆——这是为了模仿风蚀作用——来观察自然会如何雕刻和重塑山丘。研究人员用光学扫描仪定期记录了黏土堆 3d 形态的变化，并在水流上游通过针管阵列输入荧光素染料，展示水的层流。

实验室的设置压缩了时间和空间，在短短几个小时里，里斯特罗夫和同事观测到了迷你狮身人面像的“诞生”。在水流的侵蚀作用下，黏土中的坚硬圆柱包裹体逐渐变成了狮子的头部。而在固体迫使流体改变方向的反馈作用下，流经狮子头部下方的水流速度更快，且发生了分裂和偏转，由此导致了头部下方局部的高剪切应力和高侵蚀率，形成了狮子的颈部、爪子以及略拱起的背部。

实验室中形成的狮子形状与狮身人面像主体形状惊人地相似，表明这个宏伟的雕塑很可能与雅丹地貌的形成机制类似。里斯特罗夫认为，他们的研究结果为狮身人面像由侵蚀形成提供了一个可能的“起源故事”。

但里斯特罗夫也提到，他们的实验只是对雅丹地貌自然过程的粗糙模拟，流水侵蚀黏土与风侵蚀岩层的过程并不完全相同。但它或许能解释成分不均匀对于岩层侵蚀的影响，比如岩层中存在较硬、不易腐蚀的部分造成的形状变化。

我们可能永远无法获知最真实的历史，对于狮身人面像之谜也是如此，没有人能确定它完全是人工雕琢之物，也无法确切地说这就是大自然的鬼斧神工。我们能做的，或许只有一点点深入探索二者的比例，讲述更为合理的故事。

参考文献

[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

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来源丨环球科学（id：huanqiukexue）

作者丨不周

审校丨二七

责编丨钟艳平

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