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62年前,蘇聯(lián)登山隊(duì)命喪雪山的那一夜,到底發(fā)生了什么?

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科學(xué)和技術(shù),是我們和這個(gè)世界對(duì)話所用的語(yǔ)言。
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1959年1月下旬,并不算蘇聯(lián)最冷的時(shí)節(jié),十位登山愛(ài)好者組隊(duì)前往烏拉爾山脈。

除了38歲的謝苗·佐羅塔列夫,九人都是烏拉爾工學(xué)院的學(xué)生或畢業(yè)不久的學(xué)長(zhǎng),年齡在20-24歲,隊(duì)長(zhǎng)是23歲的伊戈?duì)枴ぜ烟芈宸颉?/p>

年輕歸年輕,隊(duì)里每人都擁有II級(jí)登山證,經(jīng)驗(yàn)豐富。此行是一場(chǎng)滑雪探險(xiǎn)之旅,目的地是奧托騰山,歸來(lái)后全員的登山證將會(huì)升到III級(jí),也是最高等級(jí)。

左上為佳特洛夫,右下為幸存者尤丁丨Dyatlov Memorial Foundation

可是,沒(méi)有一個(gè)人如愿走完這次旅程。21歲的尤里·尤丁在進(jìn)山前因?yàn)殛P(guān)節(jié)疼痛而離隊(duì)返回,其他人全部在山間遇難,隊(duì)員的日記最后停在2月1日。

這就是有名的佳特洛夫事件。

直到現(xiàn)在,我們也不能確定登山隊(duì)經(jīng)歷了什么,只知道他們的帳篷從內(nèi)部被劃開(kāi),所有人離開(kāi)了帳篷;且大多數(shù)人沒(méi)有穿好鞋和外套,最終死于失溫癥,就是凍斃。也許是夜晚休息時(shí)發(fā)生緊急情況,比如雪崩,大家來(lái)不及準(zhǔn)備就逃了出去,把自己交給攝氏零下20多度的冰天雪地。

不過(guò),總有一些難以解釋的疑點(diǎn),令許多人堅(jiān)信登山隊(duì)沒(méi)有遇到雪崩。即便俄羅斯官方在2019年2月重啟事件調(diào)查,2020年7月將雪崩認(rèn)定為登山隊(duì)的“正式死亡原因”,外界依然充滿懷疑。

直到最近,洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的兩位科學(xué)家,提出一種與從前不同的雪崩假說(shuō),并用物理模擬實(shí)驗(yàn)證明了雪崩發(fā)生的可能性。哪怕不足以破解整個(gè)事件里所有的謎團(tuán),也能化解一部分令人在意的疑點(diǎn)。

“雪崩是騙人的吧?”

先來(lái)看看,雪崩的主要疑點(diǎn)有哪些。

1959年2月26日,搜索隊(duì)在霍拉特·恰赫利山上發(fā)現(xiàn)了登山隊(duì)的帳篷。它并沒(méi)有被幾米厚的積雪淹沒(méi),而是暴露在外,上面只有少量的雪。不止如此,走向山下的腳印也清晰可辨。

帳篷與腳印,現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)9人之外的多余腳印丨dyatlovpass.com

也就是說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)看不出發(fā)生過(guò)雪崩的跡象。搜索隊(duì)在事發(fā)一個(gè)月內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),雪崩假如真的來(lái)過(guò),為什么沒(méi)有留下明顯的痕跡?這是疑點(diǎn)之一。

雪崩痕跡舉例,來(lái)自瑞士格里亞萊奇地區(qū)丨SLF

第二,法醫(yī)尸檢報(bào)告顯示,兩位死者胸部有嚴(yán)重?fù)p傷,肋骨斷裂,卻沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的明顯外傷。還有兩位死者顱骨骨折。這些像是身體受到大力擠壓的結(jié)果,和車(chē)禍造成的傷害有些接近。而類(lèi)似的損傷在雪崩當(dāng)中并不典型。

第三,經(jīng)驗(yàn)告訴人們,雪崩通常降臨在30度以上的陡坡,但登山隊(duì)所在的山坡相對(duì)平緩。在佳特洛夫帶隊(duì)到來(lái)之前,那里已有過(guò)100多次探險(xiǎn)活動(dòng),從沒(méi)有人匯報(bào)雪崩風(fēng)險(xiǎn)。

那么,緩坡會(huì)不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)特殊的操作而發(fā)生雪崩?比如,俄羅斯官方重啟調(diào)查之后就認(rèn)為,登山隊(duì)在雪坡上挖好了一處他們認(rèn)為安全的空間來(lái)搭建帳篷,卻因此破壞了積雪的穩(wěn)定。

在-25℃左右的環(huán)境,手表大約在佩戴者死亡后1小時(shí)停走丨dyatlovpass.com

這也引出了第四個(gè)疑點(diǎn)。根據(jù)登山隊(duì)員相機(jī)里照片的拍攝時(shí)間、手表停下的時(shí)間、沒(méi)有保暖衣物的人類(lèi)能在攝氏零下25度低溫環(huán)境里存活的時(shí)長(zhǎng)等等數(shù)據(jù),可以推測(cè)從挖雪完畢到事發(fā)之間,有大約9至13小時(shí)的間隔。這個(gè)時(shí)間差也很難解釋。

由于各種疑點(diǎn)的存在,雪崩一說(shuō)多年來(lái)受到強(qiáng)烈的反駁。只有解開(kāi)其中的緣由,才有機(jī)會(huì)讓更多的人信服。

有人力,也有風(fēng)力

約翰·高梅(Johan Gaume)教授是洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院雪與雪崩模擬實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。他說(shuō),在2019年10月接到《紐約時(shí)報(bào)》記者的電話之前,自己甚至沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)佳特洛夫事件。但當(dāng)被問(wèn)到對(duì)事件怎么看,他立刻有了興趣,還叫上蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院土力工程學(xué)系主任亞歷山大·普茲林(Alexander Puzrin)教授一起研究,60年前的山上究竟發(fā)生過(guò)什么。

科學(xué)家們看著登山隊(duì)員在相機(jī)里留下的最后一張照片,畫(huà)面里的人們正從雪坡上切割出一片平地,準(zhǔn)備在那里搭建帳篷。普茲林教授也相信,就是這個(gè)操作觸發(fā)了雪崩。

不同的是,他和高梅教授還考慮到了其他自然因素的助攻。

在風(fēng)力作用下,局部積雪增厚丨EPFL

高梅教授對(duì)山體的形狀和事發(fā)當(dāng)晚的風(fēng)速建了模。模型證實(shí),在切割雪坡的動(dòng)作完成后,會(huì)有一層被山風(fēng)吹落的雪,逐漸壓在帳篷背后的斜坡上,造成局部積雪增厚。那一層雪叫做風(fēng)成雪板(wind slab)。

風(fēng)成雪板之下是原有的雪板(slab),雪板再往下一層是深霜(depth hoar)。比起其他層,深霜層的雪尤為脆弱,難以承受強(qiáng)大的外力,容易崩塌。雪坡的切口附近積雪越多,施加給深霜層的力也越大。當(dāng)局部積雪達(dá)到一定的量,就有可能發(fā)生雪崩。

只不過(guò),風(fēng)力搬運(yùn)足夠的積雪,需要一些時(shí)間。這也解釋了為什么在登山隊(duì)切割雪坡之后,沒(méi)有立即發(fā)生雪崩,而是出現(xiàn)了9-13小時(shí)的延遲。

左為脆弱層(深霜層)的雪,不易黏合丨Nature

像這樣由于脆弱層承受不了表層雪的力量而發(fā)生的雪崩,叫做板狀雪崩(slab avalanche),通常是由外部因素(如滑雪者)觸發(fā)的。

2013年,有一項(xiàng)研究統(tǒng)計(jì)了139場(chǎng)人類(lèi)意外觸發(fā)的雪崩,發(fā)現(xiàn)山坡角度甚至可以低于25度。也就是說(shuō),雪崩并不只出現(xiàn)在30度以上的陡坡。

139個(gè)案例中,雪坡角度幾乎與地表角度一致 丨參考文獻(xiàn)1

那么,佳特洛夫事件發(fā)生的山坡角度有多大?

帳篷附近的雪坡平均角度在23度左右,而被積雪壓在下面的地表(ground surface)比這更陡一些,最高可達(dá)30度。處在中間的是最脆弱的深霜層,平均角度大約有28度。

科學(xué)家們相信,帳篷所在的位置完全有可能遭受雪崩。

為什么現(xiàn)場(chǎng)缺少雪崩痕跡?

團(tuán)隊(duì)依據(jù)雪坡的角度、各層雪的密度和抵抗形變的能力等等因素,做了雪崩模擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,霍拉特·恰赫利山上發(fā)生的很可能是一場(chǎng)小規(guī)模板狀雪崩。

團(tuán)隊(duì)通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,登山隊(duì)遇到的小規(guī)模雪崩可能不會(huì)留下明顯痕跡丨參考文獻(xiàn)1

模擬器顯示,移動(dòng)的雪塊能填補(bǔ)上登山隊(duì)挖走的那一角,但積雪沒(méi)有發(fā)生大規(guī)模的滑落。這樣便很難留下明顯的痕跡,20多天之后就更不容易用肉眼發(fā)現(xiàn)。

此處,不得不提科學(xué)家們拿來(lái)模擬雪崩的方法。它叫“物質(zhì)點(diǎn)法(MPM)”,最早在《冰雪奇緣》電影里負(fù)責(zé)為雪生成逼真的動(dòng)態(tài)。

板狀雪崩首次被模擬,來(lái)自高梅教授團(tuán)隊(duì)丨Nature

高梅教授驚嘆于MPM的表現(xiàn),并向特效團(tuán)隊(duì)取經(jīng)。2018年,他和同事們?yōu)镸PM進(jìn)化出了模擬雪崩的復(fù)雜能力,它可以展現(xiàn)脆弱層崩塌的具體過(guò)程,也能預(yù)測(cè)一場(chǎng)雪崩的規(guī)模。

為什么死者有胸部創(chuàng)傷?

科學(xué)家們?cè)谌鹗窟_(dá)沃斯一座積雪的山坡上,做了破壞脆弱層的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這樣的“雪崩”當(dāng)中滑下的雪塊體積不小。

破壞脆弱層之后,雪塊滑落丨EPFL

而每立方米的雪,可重達(dá)400公斤。類(lèi)似圖中尺寸的雪塊,如果沖擊人類(lèi)的胸部或頭部,很有可能造成嚴(yán)重的傷害。

這讓科學(xué)家們想到了車(chē)廠的碰撞實(shí)驗(yàn)。1970年代,通用汽車(chē)就用不同大小的物體和不同的速度去撞擊人類(lèi)遺體的胸部,觀察人體受到的傷害。

而這一次,科學(xué)家是用模擬器測(cè)試不同大小的雪塊(0.125-0.5立方米)在胸部造成的傷害,建模時(shí)也借用了通用汽車(chē)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)。

模擬器跑出的結(jié)果,在汽車(chē)行業(yè)的簡(jiǎn)明損傷定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(AIS)當(dāng)中,對(duì)應(yīng)了中度到重度的胸部損傷,但不是立即致命的損傷,這也吻合了當(dāng)年遇難者的尸檢報(bào)告。

A-D代表人體模型受到的4種壓迫,人體顏色代表受壓迫程度,A用通用汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)中的堅(jiān)硬長(zhǎng)方體(對(duì)照)壓迫,速度7m/s,B-D用不同尺寸雪塊壓迫,速度2m/s丨參考文獻(xiàn)1

這樣的傷害在雪崩當(dāng)中確實(shí)不常見(jiàn)。但科學(xué)家說(shuō),佳特洛夫事件有個(gè)特殊的因素,是登山隊(duì)把滑雪板鋪在了地上。假如雪崩來(lái)臨的時(shí)候隊(duì)員們正在休息,他們不是躺在柔軟的表面,而是有堅(jiān)硬的物體在背后支撐,身體就可能受到強(qiáng)烈的沖擊。

至此,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn),解釋了雪崩假說(shuō)的四個(gè)主要疑點(diǎn):緩坡、時(shí)間差、痕跡缺乏,以及并不典型的創(chuàng)傷。

今年1月28日,他們的研究成果發(fā)表于Nature子刊Communications Earth & Environment。

故事還不完整

這項(xiàng)研究的目的是說(shuō)明雪崩在事件中發(fā)生過(guò)的可能性,但也僅此而已??茖W(xué)家們并沒(méi)有幻想過(guò),借此揭開(kāi)佳特洛夫事件留下的所有未解之謎。

上為原定目的地奧托騰山,下為發(fā)現(xiàn)遺體的霍拉特·恰赫利山,也是當(dāng)?shù)赝林魅苏Z(yǔ)言中的“死亡之山”丨谷歌地圖

比如,登山隊(duì)的目的地是奧托騰山,搜索隊(duì)卻在10公里外的霍拉特·恰赫利山發(fā)現(xiàn)了他們。這次旅程的路線是隊(duì)員們出發(fā)前設(shè)計(jì)好的,并且向當(dāng)?shù)氐捏w育文化與運(yùn)動(dòng)委員會(huì)匯報(bào)通過(guò)。一支經(jīng)驗(yàn)豐富的登山隊(duì),為什么會(huì)臨時(shí)改變路線?

比如,1959年登山隊(duì)出發(fā)前,佳特洛夫和所在的運(yùn)動(dòng)俱樂(lè)部約定,等隊(duì)伍返回登山口附近的村莊維扎伊,就發(fā)電報(bào)給俱樂(lè)部,時(shí)間不會(huì)超過(guò)2月12日。由于一直沒(méi)有消息,2月20日一支自發(fā)的搜索隊(duì)開(kāi)始行動(dòng),警方和軍隊(duì)隨后跟上。但蘇聯(lián)解體后,封存的調(diào)查文件重見(jiàn)天日,人們發(fā)現(xiàn)這起事件的調(diào)查從1959年2月6日就已開(kāi)始,甚至不到約定發(fā)出電報(bào)的期限。這是為什么?

1959年官方調(diào)查文件封面,左為原封面,右為更新封面,顯示開(kāi)始調(diào)查的日期為1959年2月6日丨dyatlovpass.com

再比如,遇難者的一些衣物里檢測(cè)出了放射性。且不論放射性物質(zhì)從何而來(lái),當(dāng)局為什么會(huì)派一位技術(shù)人員攜帶蓋革計(jì)數(shù)器去檢測(cè)放射性污染?

類(lèi)似的謎團(tuán)還有不少?;蛟S從1959年5月下旬,蘇聯(lián)當(dāng)局以“無(wú)法克服的強(qiáng)大自然力量”為結(jié)論中止調(diào)查的那一刻起,許多問(wèn)題的答案也被無(wú)限期封存了。

就連相信雪崩假說(shuō)的約翰·高梅教授,都覺(jué)得佳特洛夫事件永遠(yuǎn)不會(huì)完全結(jié)案。他說(shuō),用科學(xué)方法證明雪崩可能存在,也不一定能被公眾接受。畢竟,在一起錯(cuò)綜復(fù)雜的事件面前,雪崩一說(shuō)難免顯得過(guò)于簡(jiǎn)單了。

參考文獻(xiàn)

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[5] Andrews, R. G. (2021, January 28). Has science solved one of history’s greatest adventure mysteries? Science. https://www.nationalgeographic.com/science/2021/01/has-science-solved-history-greatest-adventure-mystery-dyatlov/

[6] Bressan, D. (2021, January 29). Mysterious Deaths At Dyatlov Pass May Finally Be Solved After 62 Years Thanks To A Computer Simulation. Forbes. https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2021/01/28/mysterious-deaths-at-dyatlov-pass-may-finally-be-solved-after-62-years-thanks-to-a-computer-simulation/?sh=406117f44d25

作者:栗子

編輯:Odette