神秘莫测的球状闪电
球状闪电,就是一个呈圆球形的闪电球。这是一个真实的物理现象,绝非科幻小说或卡通片里的能量炮。中国北宋时代的著名科学家沈括(1031—1095)就曾在《梦溪笔谈》中,记述了一次球状闪电出现的过程。西方对这种现象早在1838年也有文献记载,各国的自然科学家已研究这一现象长达160年之久,有关的报告多达数千份,也有2000多份科学论文出版,但是直到今天我们对此现象仍然没有做出合理的解释。
1956年夏天的一个正午,在苏联某个集体农庄,两个孩子在牛棚里躲雨。突然,从天空掉下一个橙黄色的火球,滚落到房前白杨树前,然后向他们逼来。当火球来到两个孩子身前时,其中一个孩子踢了它一脚。突然间轰隆一声,火球爆炸了,牛棚里的12头牛被炸死了11头,而两个孩子则被震倒在地,但却丝毫没有受伤。事后,人们通过两个孩子的描述才知道那个火球就是罕见的球状闪电。
而在美国俄勒冈州,一个球状闪电来去如风,先在纱门上留下了一个篮球般大的洞,然后直奔地下室,毫不留情地毁坏了一台旧的轧干机。俄罗斯一位教师的经历更可怕,一个直径80厘米的球状闪电在他头上来回跳动不下20次,然后悄然消失了。此外,苏联也有报道说,曾有一个球状闪电飞进了一个盛满水的大锅里,锅中的水立刻就沸腾起来,而那个球状闪电在锅里翻滚了长达10分钟后才慢慢熄灭;还有一次,一个足球大小的球状闪电沿着街道在半空中滚动、跳跃,最后,当它触到地面时,竟炸出了一个深半米、直径1米的坑。
新中国成立之后,也有不少关于球形闪电现象出现的记录。
可怕的球状闪电
1962年夏季的一天,山东省济南市刚刚下过大雨。解放军106医院的手术室护士柴树娣打开窗户准备透透气,窗外忽然出现一个火球,飞入屋内,打灭了屋顶的吊灯,又飞入走廊,最后在电闸前爆炸了。这个球状闪电造成了医院的停电,但幸好无人员伤亡。
1997年7月14日下午,在江苏省北部的沛县,一个小孩在路上走着,一个球状闪电突然从天而降,垂直向小孩掉了下来,旁边的邻居急忙让小孩逃跑。在小孩跑了几步之后,火球落地爆炸,也没有造成人员伤亡。
1999年3月16日下午,湖北省北部枣阳市的天空忽然间闪电频发,雷声阵阵。巨大的雷击当场造成9人死亡、20余人受伤的惨重结果。据目击者称,雷击现场有一片红光,这正是球状闪电的特征。
2007年8月21日傍晚,广东省广州市海珠区赤岗路一带雷电交加,“一团闪电”从天而降,把目击者惊得发呆。据目击者回忆,那道闪电像一个很大的火球,发出很强的蓝绿色的光,还震坏了不少居民家的电器。
2009年8月4日上午,位于石家庄市西兆通镇南石家庄村的一村民自建的临街房屋遭雷击突然倒塌。据现场三名目击者称,9时15分左右,突然听到一声雷响,只见一个直径约一米多的耀眼火球击中房屋西北角,瞬间房屋自北向南依次倒塌,将避雨的人员埋在废墟中。而目击者对那个火球形态特点的描述也完全符合球状闪电的特征。
球形闪电
球状闪电通常都在雷暴天气下发生,通常它只会维持数秒的时间,但也有维持了1~2分钟的纪录。它的外观看起来十分光亮,略呈圆球形,直径大约是20~100厘米,更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。根据众多的目击材料,我们大概可以勾勒出球状闪电的基本轮廓。这种发光球体的大小在高尔夫球和足球之间,颜色有白、绿、黄、橙之分,其亮度可与100瓦灯泡相当。它会随气流的起伏在近地的空中自在飘飞,风力对它的运动方向没有太大的影响,因为曾有目击报告说看到它逆风而行。球状闪电可穿过门窗进入室内,甚至穿过炉子和烟筒;有时会悬停,有时会无声消失,有时又会碰到障碍物爆炸发出巨响而消失。球状闪电运行速度缓慢,有时与人跑步速度差不多,极少情况下它会发出轻微的“嘁嘁”声或“咝咝”的声音。
闪电图
由于球状闪电出现的频率很低,科学家们难以做系统性的观测,至今也没有人拍摄到高质量的照片来做科学研究。理论方面,有人认为它是灼热的空气团或气化了的元素物质组成的,例如碳、钠或铜。虽然这个理论可以解释球状闪电的部分特性,却不能说明为什么它可以在飞行中的飞机舱内形成。此外还有许多不同的说法,如它是等离子体、带电的尘埃或是有外层电子壳的水,但更有说服力的解释是接近冷聚反应领域与等离子体现象相关的理论。更有人提出球状闪电和龙卷风一样都是等离子团所引发的现象。还有人设想,最佳的理论可能是把电磁学、电学和等离子及纳米理论综合起来的想法。
闪电图
2002年1月15日,英国皇家学会在其学术杂志《哲学学报》的专刊上发表了一组有关球状闪电理论的文章。文章中的这些理论分别由物理化学家、物理学家和化学工程师等各方科学家所提出的,它们对球状闪电现象发生的原因作了如下3种解释。
(1)球状闪电由含有水合离子的小水滴组成,并通过离子反应来释放能量。在这个理论中,球状闪电是一个包含等离子体的电化学结构,这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持的。
(2)球状闪电由聚合体的细丝缠绕而成,通过表面放电来释放能量。在该理论中,灰尘中的自然微粒,比如来自纤维素、煤烟或硅土中的微粒,它们都能形成细丝状结构,这些细丝聚合起来就变成了一个高度充电的球体,当它表面放电时,就发出了光和热。
(3)球状闪电由金属纳米粒子链所构成,其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的。在这个理论中,普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸汽,这种带电的金属蒸汽浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。
总之,球状闪电的研究不仅有趣,而且包含了很多的自然与科学的秘密。如果了解了其中的本质,我们可能就会找到导致人体自焚和通古斯大爆炸的真正原因,或许由此还能找到高效、清洁的新能源,为人类造福。