違反物理學: 這根樹幹直立漂浮了120年,而且沒有人能夠解釋為什麼

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從1896年起,就違背了物理定律。

奧勒岡州(Oregon)的火山口湖(Crater Lake)是美國最深的湖,而且它的水是非常的藍。你會以為有人倒入幾加侖的食用色素到湖裡。

但碩大和色彩鮮艷的藍水不是火山口湖唯一有區別的特色。至少從1896年起,一根9公尺(30英呎)高的樹殘幹就一直在湖裡垂直地上下擺動,而它的浮力足以支撐一整個人站在上頭。

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最早是在1896年被地質學家兼探險家的Joseph Diller發現。這個所謂的湖中老人(Old Man of the Lake)就一直筆直地浮著,浮在湖面上的高度大約有1.2公尺(4英呎)。

它並不是單單在一個地方上下擺動。回到1902年,Diller發表的第一篇對這根殘幹的科學研究, 發現到在發現它之後的前5年內,它在火山口湖漂移了大約400公尺(1,312英呎)。

第二次實驗在1938年7月1日到9月30日之間進行,發現它漂移了甚至更長的路徑。由於強風和波浪,這個不會沉的老人在僅僅3個月漂移了至少99.9公里(62.1英哩)。

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奧勒岡州(Oregon)南部的火山口湖國家公園的水生生態學家Mark Buktenica告訴在哥倫比亞廣播公司新聞網(CBS News)的Conor Knghton:「你會想水上4公尺可以充當一點點航行,但有時候他會逆著風四處移動。」

如同這位男士在下方的圖片所展示,暴露的殘幹末端可能受到太陽的照射而分裂退色,但它的浮力和寬度足以支撐一整個人的重量。

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一個國家公園管理員站在原木上,大概在1930年

那麼,這根神秘的殘幹從哪裡來?

被認為是鐵杉樹幹 湖中老人已經在奧勒岡州南部的火山口湖國家公園的火山口湖漂浮了至少120年 但碳年代測定法(carbon dating)認為它至少有450年

火山口湖一定程度上填塞了一個像大汽鍋巨大655公尺(2,148英呎)深的凹地,在大約7,700年前形成,當時馬札馬火山(Mount Mazama)在一個激變的爆發中崩塌。

這座湖本身大約有592公尺(1,943英呎)深,讓它成為美國最深、世界第9深的湖

這座湖特別不尋常的地方是它相當的空虛。根據美國國家公園管理局(National Park Service),魚並不是這座湖原有的動物,現今存在的魚種是在1888年到1941年間引進的。

六種原先引進的魚,只有兩種存活:虹鱒魚(rainbow trout)和紅鮭(kokanee salmon)。

相當空虛的火山口湖,實際上是造成它不可思議的顏色。依照國家公園網站解釋

「水分子,只是普通的水,沒有沉積物、水藻、殺蟲劑、或是汙染。會吸收所有光譜的顏色,除了藍色。這些藍光波長會反彈,並且造成水呈現藍色。

關鍵是要有相當純淨的水,而且要很多。要有足夠的水分子來吸收所有其他的顏色(這座湖有4.6兆加侖的水,所以它做得相當好)。」

在深度大約120公尺(394英呎)的地方,一種來自水蘚屬(Fontinalis genus)的特別苔蘚被發現在生長,而湖中老人是這個苔蘚唯一被發現接近湖面的地方。

這暗示著這根原木在過去的120年期間,可能有接觸到更深的水。

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但它是如何造成筆直地在水中呢?而且它是如何設法維持像那樣如此的久?

基本物理學說一個均勻密度的漂浮物,總是它的質量中心比它的浮力中心還要高。這意味著一根長原木會水平漂浮,而一根短原木會垂直漂浮。

長9公尺(30英呎)、直徑大約61公分(2英呎),湖中老人應該是水平漂浮;那麼,是什麼造成它垂直漂浮呢?

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還沒有人能夠提出明確的答案,但認為當它在一世紀以前滑進這座湖的時候,岩石在它的根部纏成一團,這些自然的定錨點立即將這個殘幹垂直地漂浮。

這項假設唯一的問題是,現在沒有岩石附著在這根原木上,而且沒有明確的證據它們曾經附著過。因此這是極度困難來證明。

但有爭論認為,由於這根原木浸泡在水裡,沉浸端隨著時間過去,變得更密實和更重;而暴露端一直保持乾燥。

活山口湖管理局解釋:「這個明顯的均衡態勢讓這根原木在水中非常地穩定垂直著。」

湖中老人背後的事實可能永遠難以理解。但如同國家公園生態學家Mark Buktenica告訴CBS:「對於不知道為什麼,我覺得還好。」

來源:Science alert