來源：力學園地（imech.blog.kepu.cn），作者：王振東，天津大學力學系

是石是星麗太空，非風搖石石搖風。

云根直締槐杓上，月館堪梯小八鴻。

這是明代詩人文三俊關于風動石的詩句。風動石，又名兔石，是一種自然奇觀，通指傾斜懸立的巨石，與地面接觸面積很小，風吹則石動搖搖欲墜，但又不會跌落懸崖。

造化原來一只丸，東封幽谷萬層巒，

天風吹向關中墜，海飚還得逐勢轉。

五丁欲舉難為力，一卒微排不飽餐。

鬼神呵護誰能測，動靜機宜在此觀。

這是明朝督撫程朝京，為福建漳州東山風動石所題寫的一首七言律詩。福建漳州東山風動石以奇、險、懸，而居中國風動石之最。早在明代張岱的《夜航船·荒唐部》記載：“漳州鶴鳴山上，有石高五丈，圍一十八丈，天生大盤石閣之，風來則動，名風動石。”石體正面，有明朝武英殿大學士黃道周所題“銅山風動石”大字，筆力雄渾遒勁。

福建漳州東山縣銅陵鎮風動石

銅山風動石為花崗巖石質，高4.37米，寬4.57米，長4.69米，重約200噸，上尖底圓，狀似仙桃，巍然“擱”在一塊臥地凸起且向海傾斜的磐石上，兩石的接觸面僅為十余平方厘米。狂風吹襲可使巨石輕輕搖晃。如果找來瓦片置于石下，選擇適當的位置，一個人就能把這碩大的奇石輕輕搖動起來。此時，瓦片“咯咯”作響，頃刻化為齏粉。站在風動石下面，有一種驚險的感覺，嘆為天下奇觀。

1918年2月13日，東山島發生7.5級地震，山石滾落，屋倒人亡，可風動石卻安然無恙。

“七七事變”后，日軍企圖搬走風動石，日艦“太和丸”用鋼絲索系于風動石上，開足馬力，可多條鋼絲索被拉斷了，風動石卻紋絲未動，最后只得放棄這一企圖。

風動石的奇妙之處就在于它前后左右重量平衡極佳，狂風吹來時，石體左右晃動，但傾斜到一定角度就不會再動了，故為風動石。為什么風動石會風吹石動搖搖欲墜，但又不會跌落懸崖？這要從力學穩定性的概念來分析。

穩定性概念最清楚的例子來自質點力學，可以由一個圓球位于不同的狀態，得到形象地理解。以下4個圖表示重力場中，球在不同形狀表面上的狀態：圖A是穩定的，圓球在凹面上，當其偏離靜止位置時，由于重力引發的阻尼效應，能自已回到原靜止位置；圖B是表面為水平的情況，其穩定性是中性的，圓球偏離其原始位置時，仍在水平面上；圖C是不穩定的，圓球在凸表面上時，對其靜止位置的微小偏離都會使球繼續偏離，遠離原靜止位置；圖D表示穩定與否取決于擾動強度，圓球對于小擾動穩定，對于大擾動不穩定，這種情況稱為條件穩定。

 圖A  穩定

圖B  中性穩定

圖C   不穩定

圖D  條件穩定           

銅山風動石雖動不倒，可看成是第四種情況，大風吹來引起的擾動強度仍在條件穩定允許的閾值范圍內，所以搖晃后，還會回到原靜止位置。同樣，1918年的地震引發的銅山風動石的擾動強度也是在條件穩定允許的范圍內。

世界上許多國家都有風動石，下面是從網絡搜到幾個風動石例子：

澳洲的風動石

非洲的風動石

風動石是怎樣形成的？

地質學家認為風動石的成因，有異地與原地之分。異地成因的風動石就是從異地滾來的大石球（塊），如冰川搬運來的，地震時山崩滾下來的，洪水沖下來的等等。而大多數風動石是原地形成的，即通過差異性風化、剝蝕而來。堅硬的、難風化的、不破碎的、裂隙少的巖石留存下來，而壓在其下的軟弱的、破裂多、易碎的、易水溶的巖石被剝蝕搬運而去，隨著上下巖層之間的接觸面積越來越小，景觀就越來越奇。地震是摧毀風動石的最大殺手。如果由于其種原因，使風動石的力學平衡被破壞，也就會轟然倒塌損壞。          

許多國家將風動石當作旅游資源開發利用，如我國福建東山縣的銅山風動石現在是中國4A級風景區。筆者正因為2006年曾去銅山風動石參觀，才思考風動石的力學道型理，寫就這篇文章。

2006年參觀銅山風動石

有的國家還將風動石加以修飾一番，以吸引旅游者。

緬甸將風動石漆成金色，并在頂上加蓋了佛塔

葡萄牙在兩塊風動石之間蓋上房子

天然形成的風吹可動又不倒的巖石，被稱之為風動石，而不叫平衡石。平衡石（或平衡巖）當狂風吹時并不會動，其上下部巖石連接在一起，上部巖石的重心穩穩落在與下部巖石的接觸區域內，也常形成很著名的旅游景色，如河北承德捧槌山，安徽黃山飛來石，貴州梵凈山蘑菇石。

河北承德避暑山莊旁有座棒槌山，遠遠看去，像以前民間婦女捶打衣物的棒槌一樣。現在山下已有空中纜車直達棒槌峰下，到了峰下再順山坡攀登，就可以到達山跟前。因民間有“摸到棒槌山，活到一百三”的傳說，前來觀光旅游的人，多想要親手摸一摸棒槌山。

河北承德捧槌山

安徽黃山千巖萬壑，有許多靈幻奇巧的怪石，其形成期約在100多萬年前的第四紀冰川期，飛來石奇觀位于光明頂西北方，“飛來石”并非天外飛來，它與下部的基座平臺原系一體，都是由黃山巖體的中細粒斑狀花崗巖所構成；在山體的不斷抬升中，由于風化剝蝕，冰川流水和重力崩塌，使四周巖塊逐漸被剝離脫落，基座平臺面上的接觸面變得很小，最終形成了兀立于高座平臺之上的“飛來石”奇觀。有詩云：“策杖游茲峰，怕上最高處。知爾是飛來，恐爾復飛去。”

安徽黃山飛來石

梵凈山是著名的佛教名山，位于貴州省銅仁市的印江自治縣、江口縣、松桃自治縣交界處，為武陵山脈的主峰，海拔2494米。原始生態保存完好，1982年被聯合國列為一級世界生態保護區，2012年被國家旅游局批準為國家4A級旅游景區。蘑菇石是梵凈山的著名景點。

貴州梵凈山蘑菇石

加拿大東海邊的平衡石

參考文獻

1. 王振東，野渡無人舟自橫—談流體流動中物體的穩定性，力學與實踐，1992，14(4):76-78

2. 王振東，風乍起、吹皺一池春水—談流體運動的不穩定性，力學與實踐，1994，16(5):77-78

3. 劉延柱，關于白行車的穩定性，力學與實踐，2012，34(2):90-93 

4. 王振東，介紹《普朗特流體力學基礎》，力學與實踐，2010，32(6):126