


古时候,传说中,在沼泽附近游荡的旅人会看到远处闪烁的光芒,并将其误认为是远方房屋的烛光。但那里没有房屋,也没有蜡烛。当他们循着微光走进湿地时,光芒就会消失——但在此之前,被欺骗的旅人发现自己迷失在芦苇丛中,许多人就在那里凄惨地死去。
这种通常出现在死水上空的火球,在欧洲民间传说中被拟人化。一些历史记载称,它被视为一个魔鬼般的精灵,挥舞着飘忽的火焰,因此得名“Will with the wisp”,或称will-o’-the-wisp。在其他故事中,它是名叫Jack的迷失灵魂。在被拒绝进入冥界后,他用自制的灯——一个刻好的萝卜里燃烧的煤块——在夜空中徘徊,被称为“Jack with the lantern”,或jack-o’-lantern。
虽然Jack的DIY火炬与现代万圣节南瓜灯的精确联系有些模糊,但有一点是肯定的:那些引诱迷信的航海者迷路的闪烁光芒并非虚构。所谓的ignis fatuus,或“愚蠢的火”,是一种真实现象:一个火球,在沼泽黑暗、平静的水面上空盘旋几分钟后,便消散在夜色中。
沼泽的科学
罗格斯大学的微生物生物化学家Jeff Boyd说,这些真实的“杰克灯”最有可能发生在混合气体上升到泥沼表面的情况下。与海洋和湖泊不同,沼泽水是静止且缺氧的。这为厌氧细菌和古菌(一种在无氧环境下生存的微生物)的繁殖创造了完美的条件。而其中许多都属于一类被称为产甲烷菌的微生物。
“它们靠吃腐烂的植物为生,”Boyd说。“在分解植物的过程中,副产物之一可能是甲烷气体——也就是人们通过水力压裂开采的那种气体。当它在厌氧环境中形成时,会 trapped 在水下,只有在受到物理干扰时才会释放出来。”
随着这些产甲烷菌产生易燃性极高的气体,它们会充斥着它们居住的沼泽。如果你曾在这种环境中待过,你可能已经见过甲烷的迹象:当你走在水中时,会看到几十个小气泡浮出水面。
第一批欧洲定居者在他们认为的美国第一次科学实验中,就知道了沼泽的易燃性。1783年,当乔治·华盛顿在新泽西州普林斯顿等待刚签署的《巴黎条约》到来时,他通过一场辩论来打发时间:他与革命战友托马斯·潘恩和他的士兵们争论这些神秘的will o’ the wisp火焰(当时已经有详细的记载)是如何形成的。华盛顿和潘恩将这种怪异的光芒归因于天然气,但他的几名士兵并不同意。

“为了解决争论,他们决定乘船到像沼泽一样的米尔斯通河上,”罗格斯大学应用微生物学家Doug Eveleigh说。“他们用长杆探入泥浆,同时将火焰举在河上方。”
几分钟后,Eveleigh说,水面爆发出“巨大的闪光”。他在2008年重演了这次壮举,以纪念其225周年。“我相信这是美国第一次真正的科学实验。”
寻找火花
虽然这些早期美国定居者可能已经证明了沼泽和其他缺氧湿地充满了可燃气体,但他们未能完全解释“杰克灯”的起源:实验者是用火炬点燃了气体,但传说中,那些发光的球体是自燃的。那么,是什么引发了甲烷呢?
即使在今天,这个问题仍然有些神秘。不过,有一种理论获得了相当大的关注。对厌氧细菌的研究表明,在腐烂的有机物质存在的情况下,这些微生物可以产生一种称为磷化氢的气体。而这种化学物质, Boyd说,会自燃。它与氧气反应生成磷酸,磷酸会产生足够的热量来点燃。
“想象一下,你有一个沼泽,里面有植物残骸,微生物正在将其转化为甲烷气体,同时还产生了磷化氢,”他说。“一旦磷化氢与氧气反应,它就会点燃,你就有了火的燃料。”
并非所有人都同意这一理论,你可以找到很多关于“杰克灯”的理论,其中不涉及燃烧。有些人认为,化学发光——伴随光但没有热的化学反应——可能产生这种看起来像火焰的东西。其他人则认为,罪魁祸首可能是生物发光,比如萤火虫发出的光。
但学者们说,这两种替代方案的份量都不及燃烧理论。(事实上,燃烧理论出现在该现象的主流定义中。)Boyd说,will-o’-the-wisps据说是一系列短暂的火焰爆发,而产生化学发光的反应是持久的。“它们会一直发光。”而根据许多第一人称的观察,近距离看到的这些发光球体并不像飞行的昆虫。

杰克灯在哪里?
“杰克灯”背后的科学可能仍有争议,但更令人费解的是,如今这些光芒的视觉证据却越来越少。在YouTube上快速搜索会发现一些视频,但它们看起来都像是假的,Google图片上的照片也是如此。如果这些火球曾经很普遍,为什么我们数十亿部智能手机没有捕捉到任何一个?
也许是因为我们很少在黑暗中徒步穿过沼泽。首先,今天的沼泽比几个世纪前少了很多;我们用农田和建筑覆盖了它们。
与老式的旅行者相比,我们现在有了谷歌地图、道路和其他基础设施来帮助我们避开黑暗的沼泽。毕竟,你上次真的迷路是什么时候?
如果你在某个晚上偶然发现一个陷阱——也许是在万圣节捉迷藏的路上——请远离任何发光的东西。它可能是一个远处门廊上的刻好的南瓜,用糖果的承诺吸引着你。但也有可能是一个“杰克灯”,诱惑你去水深火热。