對於大多數人來說，踏上一塊一英寸半厚的湖冰——更不用說在上面滑冰了——是不可能的。但對於經驗豐富的瑞典滑冰運動員亨裡克·特里格 (Henrik Trygg) 和馬滕·阿伊內 (Mårten Ajne) 來說，很少有事情比在薄冰上滑冰更令人興奮的了。
12 月，靜物攝影師特里格拍攝了阿伊內在斯德哥爾摩郊外湖面上 1.8 英寸厚的冰面上滑冰的場景。由此產生的迷你紀錄片——充滿了冰彎曲時發出的怪異、雷射般的聲音——在二月份迅速走紅。
其中一個鏡頭顯示，通常被稱為“黑冰”的冰面在滑冰者的重量下明顯彎曲。這就提出了一個問題：為什麼這種薄薄的冰凍表面不會破裂？
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為了找到答案，我們求助於阿伊內，他是一位擁有 35 年北歐滑冰經驗的老將，他的日常工作是計算風險。他是一家諮詢公司的數學家和精算師。
阿伊內解釋說，雖然滑冰者稱該表面為黑冰，但它實際上是凝結冰，也稱為柱狀冰或瑞典語中的“Kärnis”。
黑冰一詞不同於美國道路和橋樑上具有相同名稱的危險冰面。
在這兩種情況下，黑冰都是一個用詞不當，因為表面實際上是透明的。道路上的黑冰呈現出下方路面的顏色，當降水在撞擊時凍結或融化的徑流再次凍結時形成。
另一方面，凝結冰在溫度足夠低時，從平靜的湖面向下生長。晶體以垂直、柱狀的方式緩慢發育，具有水平互鎖的晶粒。與當融化的雪在現有冰面上再次凍結時形成的“雪冰”不同，凝結冰含有極少的氣泡。結果是一塊堅固但幾乎透明的冰層。
“當下面的水吸收所有光線時，它看起來是黑色的，”阿伊內說。“在淺水區，可以看到底部，產生一種 [令人眩暈的] 感覺。”
凝結冰雖然是水的固態形式，但會略微彎曲，並且像一個由下方水支撐的彈性板。對阿伊內來說，這是阿基米德浮力原理在起作用。
他說：“部分浸入水中的物體會受到一個與物體所排開水的重量相等的力的浮力作用。”
在凝結冰上滑冰仍然會產生裂縫。但阿伊內說，令人驚訝的是，冰不會散開。
“三維應力分佈可以防止冰面破裂。[它]與拱門或圓頂的原理相同，”阿伊內說。滑冰者的體重會導致冰像拱門一樣彎曲。即使形成裂縫，周圍冰的壓縮力也會橫向地將分離處推到一起。
但是，當黑冰薄於 1.25 英寸時，拱門中央部分的裂縫將不再能夠垂直或水平支撐。出於實際目的，阿伊內——他曾掉進冰裡近一百次——認為業餘滑冰者可以認為兩英寸的黑冰是安全的。“這為冰和人為失誤都留出了安全餘量，”他說。
即使凝結冰看起來足夠厚，阿伊內也建議滑冰者使用良好的判斷力，並且在冒險外出時至少要有一位夥伴。他強調，任何嘗試此舉的人都應攜帶漂浮裝置、冰爪、冰杆和帶有登山扣的救援繩。萬一掉進冰裡，裝在防水袋裡的備用衣物也很重要。
阿伊內評估了數千起滑冰者掉進冰裡的事件，並確定大多數都是微不足道的。“它更像是滑冰時的一次潮溼中斷……[他們]掉進去，爬出來，換衣服然後繼續。滑冰者根本不認為它們是事故。這是北歐滑冰的自然組成部分，”他說。
阿伊內說，大多數滑冰事故死亡發生在沒有遵守安全措施時。在一個滑冰幾乎成為全國消遣的國家，過去一個世紀只有三起在所有安全預防措施都遵循的情況下發生的死亡事件。
本文經PBS NewsHour許可轉載。它於2018年3月9日首次發表。