球形閃電和一般閃電的機理不同,它是怎樣形成的?為什麼會成為火球形態?能量來自何方?為什麼發光時間很長?至盡仍沒定論。
電閃雷鳴,球形閃電可能會悄然而至
電閃雷鳴是常見的自然現象,但令科學家們感到驚奇的球形閃電卻是罕見的。球形閃電形如圓球,有時很小,有時卻比足球還大,它的顏色多變,時而呈鮮紅色或淡玫瑰色,時而呈藍色或青色,時而呈刺眼的銀白色,有時竟然是黑色。它的運行速度非常緩慢,有時與人們跑步的速度差不多。它有時發出輕微的呼哨聲、嘁嘁聲或噝噝聲,人們的眼睛很容易跟蹤觀察它。它行進的方向和風向一致,喜歡追逐過堂風和自然風飄遊,因而有時會通過開著的門窗或爐子煙囪及各種縫隙鑽進室內。有時它還停止不動,懸掛在人們的頭頂上。當碰到障礙物時,它常會爆炸而發出巨響,也可能無聲無息地消失。
北宋著名科學家沈括(1031-1095年)在《夢溪筆談》中,記述了一次球形閃電的實況,描述了暴雷運行的過程。球形閃電自天空進入「堂之西室」後,又從窗間檐下而出,雷鳴電閃過後,房屋安然無恙,只是牆壁窗紙被燻黑了。令人驚奇的是屋內木架子以及架內的器皿雜物(包括易燃的漆器)都未被電火燒燬,相反,鑲嵌在漆器上的銀飾卻被電火熔化,其汁流到地上,鋼質極堅硬的寶刀竟熔化成汁水。令人費解的是,用竹木、皮革製作的刀鞘卻完好無損。上述奇異現象,令沈括及歷代科學家們無法做出準確解釋,成為歷史上的一個懸案。
能鑽煙囪可致人於死,富有神秘色彩的球形閃電
弗蘭克·萊思在他的著名作品《大自然在發狂》中記錄了一個事實:在俄羅斯某農莊,兩個小孩子在牛棚的屋檐下避雨時,忽然天空中飄下一個橘紅色的火球,首先在一棵大樹頂上跳來跳去,最後落到地面,滾向牛棚,像燒紅了的鋼水似的,不斷地冒著火星。兩個小孩嚇得一動不敢動。當火球滾到他們腳前,年紀較小的一個,忍不住用力猛踢了火球一腳,轟隆一聲,奇怪的火球爆炸了,兩個小孩被震倒在地,但沒有受傷,可是牛棚裡的12條牛卻死了11條,倖存的一條並未受傷。
這是澳大利亞昆士蘭州拍攝到的直徑百米的球形閃電(資料圖)
在美國尤尼昂維爾小城,一次狂風暴雨,雷鳴電閃之後,某家庭主婦打開電冰箱一看,十分驚奇地發現裡面放著烤鴨、熟蛋和煮透的萵苣萊,可是她記得清清楚楚,這些東西放進冰箱時全部都是生的,怎麼會變成熟的了呢?原來這個家庭主婦離家外出時,忘記關上窗戶,一個球形閃電從窗戶飄進屋內,然後鑽入電冰箱裡,剎那間把冰箱變成了電爐,烤熟了冰箱內的食品。有趣的是,電冰箱竟然沒有損壞,還能照常使用。
蘇聯有一架「伊爾--18」飛機,在1200米高空飛行,遇到雷雨,一個直徑為10厘米的球形閃電闖入飛機駕駛艙,一聲巨響後爆炸了。可是幾秒鐘後,它卻令人難以置信地通過了密封的金屬艙壁,在乘客座艙處分裂成兩個光亮的半月形,隨後又合併在一起,最後發出不大的聲音離開了飛機。駕駛員發現機上的雷達和部分儀錶失去效能,只好駕飛機立即著陸。做地面檢查時,發現在球形閃電進入和離開處--飛機頭部外殼板和尾部各有一個窟窿,但飛機內壁沒有任何損壞,乘客也沒有受到任何傷害。
1955年夏天,蘇聯著名物理學家德米特列耶夫正在奧溫加湖畔度假,8月23日傍晚,下了一場暴雨。德米特列耶夫正站在大樓門前觀賞自然景色。這時空中掠過一道強烈的閃電,一二分鐘之後,一個淡紅色的火球在離地面2米半的空中,緩慢地向他站立的方向飄來,黃色、綠色和紫色的火星四濺。當火球接近他時,改為向上浮動,並且在空中一動不動地停留了幾秒鐘,然後飄向遠處森林,在一棵樹枝上「降落」下來。火球劇烈地發射出火星,很快又熄滅了。當德米特列耶夫清醒過來以後,只覺得火球經過的地方,空氣中有股少有的清新氣味。職業的本能驅使他立即取來燒瓶,採取空氣樣品,經化驗分析,發現其中含有大量的臭氧和二氧化氮,其含量大大超過正常值,這表明在火球內部很可能發生過某些化學反應。
1997年7月19日下午4時許,位於桂林市中心的廣西師範大學也遭遇了球形閃電。當時天空多雲,隨著空中一聲巨響,校內11號宿舍3樓314房間飛進一顆直徑約O.3米長的大火球,當時屋裡坐著劉華林等5位同學。火球在屋裡按水平方向運行了3米多遠,落在近門口處消失。與此同時,對面316房間裡的4名94級經管系函授生劉祖強等,也看到窗外有一個碗大的火球,垂直下落。兩屋的學生在火球出現時都感到有強烈的震感,有的同學說,就像被人重重地推了一下,有的說腿部發麻。
出事現場,人們看到破壞得最嚴重的是當時屋裡沒有人的312房間,牆上有一個燒黑了的碗大的洞。走進三樓樓道,發現那個黑洞的對面牆上也有一個燒黑了的洞。也就是說,火球是從屋外擊穿牆壁,飛進312房間,又穿牆而出。這間屋裡以及樓道裡的電線全被燒焦,日光燈管也被打落。316房間牆壁被震出一道2米長的裂縫。314房間靠窗的插座在火球飛進時被連釘拔起,飛砸在對面牆上,砸出一個小洞。
球形閃電這種奇特的自然現象國內有過記載,但都發生在地勢很高的地方。如泰山、黃山山頂。在地勢低的桂林,竟然也出現了球形閃電,實為罕見。
球形閃電和一般閃電的機理不同。它是怎樣形成的?為什麼會成為火球形態?火球的能量來自何方?為什麼球形閃電的發光時間很長(從幾秒到幾分鐘)?火球的發光機理是什麼?它為什麼能保持球形並且能夠移動?為什麼它有時發出輕微的噼啪聲而最後消失掉,有時卻震耳欲聾地爆炸呢?諸如此類的問題長期以來令世界各國的科學家苦苦探尋,不得其解,各種假說相繼問世。
法國科學家馬季阿薩認為,球形閃電是一些大氣的氮和氧的特殊化合物,它們在普通閃電的周圍形成,並在冷卻時消失。
蘇聯科學家普·切爾文斯基認為,火球是一種帶強電的氣體混合物。球體是不穩定的,可以因為各種原因而發生爆炸,但在某些條件下碰到導電體後可能會因放電而減弱。
蘇聯科學院地磁、電離層和無線電波傳播研究所的一些學者認為,球形閃電產生於雨水落進普通閃電槽裡之時,它的分子粘滿正離子和負離子,從而形成非同一般的外層,即形成一個球形的特殊外殼。
有些學者根據已知氣體的性質加以判斷,球形閃電消失後的淺褐色煙霧,是二氧化氮,而空氣中相當強烈的清新氣味則是臭氧。從而推測,球形閃電可能是因為有某種氣體進入臭氧集中區,使臭氧很快分解而形成。
還有很多學者認為,球形閃電是一個電漿疑團,是一種脫離開原子的電子離子混合物。不過這種電漿體不像在熱核反應時變得那樣極度熾熱,而是「冷的」,基本上就像日光燈裡的氣體一樣,不能熾燃。當氣體放電的時期,它才能產生,而雷雨時的閃電就是這樣放電。電漿凝團無論在普通閃電後,還是在普通閃電的「鋒芒上」都能產生和出現。在此情況下,球形閃電「竊取」了普通閃電並從那裡得到生成的力量。
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