離奇自然現象球狀閃電未解之謎
2023-03-22 06:47:04 1
自然界當中球狀閃電算是一種比較離奇的自然現象了,自古至今世界各地都有記載,而且有離奇詭異,小編小時候曾看到過這樣一個故事,說一個窮人某人晚上看到一顆發光的球從窗外滾進家裡,之後滾到床底便消失了,那個窮人很是好奇,便把床移開,拿起鋤頭便挖,挖著挖著,便發現了一缸金元寶。這則故事雖是離奇,但也不是無稽之談,如果你了解球狀閃電,那麼這樣的事也許就不足為怪了。
自然界中的球狀閃電
2014年8月山西省發生了一起」球狀閃電」闖進辦公室爆炸的怪事,前後時間不到1秒,造成5臺電腦損壞,幸好無人員傷亡。根據《山西日報》報導,目擊者表示,當時窗外下著大雨,他站在新絳縣水利水保局往外看到天空中有閃電,並伴有雷聲,剎那間,」一個巨大的火球,帶著夕陽紅的色彩,從沒有防護欄、打開著的塑鋼窗戶裡闖進來,瞬間發生爆炸,然後就消失了。」
巨大」火球」直徑約40cm,瞬間發生爆炸,響聲很大,造成5臺電腦損壞;氣象防雷工程師楊英分析,這個火球就是」球狀閃電」。球狀閃電,是閃電形態的一種,通常都在雷暴時發生,也有人稱作」滾地雷」。球狀閃電的直徑大多在10公分至100公分之間,壽命大多是1秒至5秒。其行走路線,是從高空直接下降,接近地面時突然改向作水準運動,有的突然在地面出現,彎曲前進,也有沿著地表滾動並迅速旋轉的。那麼球狀閃電到底是什麼?它和普通閃電又有什麼區別呢?
目擊者說:出現一個奇特的火球
科學界說:被研究150多年的球狀閃電的確存在
馬克·史多芬是位物理學家和球狀閃電研究者,他在自家的閣樓上建造了世界上唯一的球狀閃電研究中心。史多芬收集並分析目擊者的敘述已有20多年的時間。在英國,每年都會發生30~40起這樣的事件。媒體對此也進行過多次報導。史多芬了解到,已有近10%的人看到過球狀閃電,這種閃電和直擊的閃電一樣普遍,只是很少被拍攝下來。史多芬手中只有一張關於球狀閃電的彩色照片,這張照片是由英格蘭肯特郡的一名男子偶然間用錄像機拍攝下來的,照片中捕捉到了球狀閃電奇怪的運動軌跡。
媒體報導了這起新聞事件,主持人說,星期二,肯特郡1-75號公路上特別擁擠,人們看到頭頂有一個閃亮的火球,以為是輸電線放電,或者是正常閃電帶來的錯覺,實際上,它是球狀閃電。儘管如此,懷疑論者還是不相信有球狀閃電存在,原因是那些目擊者均是不具備物理專業知識的外行人,提供的證據也不是特別準確。
不過,發生在20世紀60年代初的一則案例卻使懷疑論者改變了看法。
英格蘭的肯特大學的射電天文學家羅傑•詹尼森,在一次乘飛機從紐約前往華盛頓時目擊了球狀閃電。詹尼森鑽研射電天文學已有35年經驗,他開發的探測銀河基礎工具,如今已為大家所接受。當時,與詹尼森同機的人員除了飛行員,還有一名空中小姐。
飛機剛起飛不久,下起了暴風雨,一道閃光包圍了飛機,隨後一個藍色火球從飛行員機艙開著的門飛了進來。火球約有足球的2/3大小,與家中常用的照明燈一樣明亮耀眼。它沿著過道一直滾下去,既不偏向左球狀閃電未解之謎也不偏向右,好像有生命一樣。詹尼森試圖跟蹤它,但火球很快就跑出了他的視野。
空中小姐也是當時的目擊者,當時,她驚慌地爬過過道,猛地趴到詹尼森的膝蓋上,說,你看到鬼火了嗎?詹尼森安慰她說,那不是鬼火,而是球狀閃電,我們極少有機會這麼近地看到它。由於詹尼森具有專業知識,所以,當詹尼森的故事被發表在世界上最有威望的科學雜誌《自然》上面後,人們一下子認可了球狀閃電的存在。
目擊者說:閃電奪門而出
科學界說:球狀閃電的微波可穿過絕緣物
1991年7月,暴風雨呼嘯而至,襲擊了田納西州那什維爾喬安娜•博斯的家。博斯當時正與朋友伯納爾通電話,聽到一聲巨大的炸裂聲從後院傳來,博斯放下電話,到後院去做防護準備。她剛轉過身,就看見一個火球打在她餵鳥的窗口旁,她用一根銅管撐著一株向日葵,想撥開火球,但火球卻沿著這條路滑過來,然後穿過窗戶一路飛過去。臥在睡椅上的兩隻貓看到這個情景,發出叫聲,騰地逃開了。閃電像雲一樣呈一種漂浮狀態,博斯追過去,當她從廚房走到飯廳,打開門時,發現火球也正好欲穿門而過。她急忙為它讓了路,它瞬間飛到外面,隨之爆炸。
球狀閃電未解之謎博斯的遭遇令人難解,因為她家的窗玻璃是一種極好的絕緣材料,按理,這種材料能夠吸收球狀閃電的電子能量,阻止它通過,但事實是球狀閃電可來去自如。對於這種情況,物理學家馬克•史多芬認為,球狀閃電具有特殊的功能,它可以通過像昆蟲網這樣的物體,然後完整地到達另一邊,甚至穿過牆壁。幾乎所有的目擊者都曾目睹過這種現象。
實際上,早上1991年6月,日本早稻田大學的等離子體物理學者嘉仁大月就已經複製出了博斯所看到的神奇現象。他將一個等離子球成功地穿過了絕緣的瓦片。這個不可思議的奇蹟是利用自然閃電的另一種特性完成的。
閃電能產生微波,這種微波使大氣中的衝撞發生了複雜的幹擾模式,使微波的能量結合在一起,周圍的空氣被轉化成等離子體。大月認為,博斯之所以看到火球穿過絕緣的玻璃窗,與微波的幹擾密切相關。大月在兩個測試箱的中間放了一塊瓦片,瓦片可以阻止球體,但阻止不了微波。微波通過瓦片後,在另一邊形成一個新的球體。
目擊者說:被閃電追蹤
科學界說:球狀閃電或為渦流
大月的研究為解開球狀閃電之謎奠定了基礎,但他與其他許多研究者一樣,他依然無法解釋球狀閃電在空氣中的放電現象。至於球狀閃電是一種帶有低級電離子的氣體,還是帶有高級電子體的等離子體,它是否能夠在任何時候廣泛地存在於空氣當中,這種種問題,依然沒有答案。大月在實驗時,發現這些等離子很快就失去了所有的電荷,並最終消失,最長的存在時間只有兩秒,極少部分持續的時間要長一些。然而,事實證明,曾經有一個家庭卻被這種火球驚嚇的時間卻多達90分鐘。
歐洲歷史上出現的球狀閃電素描
1988年,在澳大利亞納拉伯路段,費伊•科諾勒斯和她的3個兒子駕車外出時,以為前面的亮光是遠處的小鎮。但很快她就意識到自己錯了。就在汽車即將靠近光亮的時候,光亮突然消失了。轉眼卻又出現在汽車前面。由於火球的攔擊,汽車劇烈地搖晃,右輪的前胎也爆裂。科諾勒斯試著去觸摸車棚上的不明球體,結果差點被灼傷。科諾勒斯的一個兒子派屈克放下車窗,一股強風裹挾著菸灰和腐爛的味道吹進車廂,車內的零件搖搖欲墜。為了逃離此處,科諾勒斯的另一個兒子肖恩冒險下車,迅速更換了輪胎。在一個多小時的煎熬中,他們最終躲過那場災難,並成為當年的世界頭條新聞。
不過,儘管物理學家彼得•科爾曼認為,他們遭遇了球狀閃電,但卻沒有得到公眾的認同,因為那天天氣晴朗。科爾曼為確定自己的判斷,在紐西蘭克賴斯特徹奇大學進行了實驗。這次實驗結果出乎人們意料:球狀閃電可能根本就不是閃電。球狀閃電現象只是由於氣體在空氣柱旋中燃燒引起的。
之所以得出這個結論,是因為在實驗中,科爾曼向實驗底部的風向標吹氣,結果創造了氣旋,也就是渦流,渦流突然燃燒起來,火焰躥到頂部,試圖向外噴發。渦流是大量旋轉著的氣體,諸如龍捲風、塵暴等都是一些渦流。有鑑於此,科爾曼認為,科學家一直誤解了球狀閃電,其實,它不是一種帶電的現象,而是一種化學模式,一種燃燒模式。也就是說,當氣閥打開,氣體流進渦流時,天然氣被壓進渦流中被點燃,而渦流中心的平靜區域圈住了火焰,將它變成了一個火球。
根據科爾曼的理論,只要具備3個要素——可燃氣體、火花放電或一些氣體點火源、以及氣體,那麼,就可以形成球形閃電。如果氣體源源不斷,這個火球能夠燃燒幾個小時,就像科諾勒斯一家描述的那樣。這就是為什麼科諾勒斯的汽車裡好像飄進了煙和氣體的緣故。在沒有與科諾勒斯一家發生接觸之前,科爾曼甚至準確地敘述出了當時球狀閃電跟蹤這一家人的路徑。這是因為渦流不僅可以捲起某些物體,還可以逆風移動,甚至在物體的軌道中移動,看上去好像具有自我推進的能力。
但是,還有一個問題有待解決,那就是科諾勒斯一家路過的地區並沒有豐富的天然氣。為了解答這個問題,科諾勒斯的同事——化學工程師約翰•艾布拉姆森做了另一個實驗。
2000年的第一個月,艾布拉姆森發表了自己的實驗結果。他認為,渦流是由於化學反應而燃燒起來的,這種化學反應產生於閃電擊中地面的時刻。當土地中的碳和二氧化矽發生反應時,會形成矽煙霧。煙霧冷凝後,會形成極其微小的矽粒子。經過大概幾十秒的時間,這些粒子會慢慢氧化。根據這種現象,艾布拉姆森通過高能量放電生成了矽粒子,並製造出發光的球體。
目擊者說:閃電闖入飛機
科學界說:球狀閃電將在22世紀提供電力支持
然而,艾布拉姆森的理論雖然得到許多人的首肯,但卻無法解釋球體出現時引發的爆炸現象。在42%的目擊者報告中,都曾發生猛烈的爆炸和嚴重損傷,而這種力量可能是我們的星球未來所需能源的關鍵,也可能正威脅著我們的生命。
20世紀60年代,雖是冷戰時期,但對於美國退役海軍喬•拉斯菲爾德和他的同事來說,卻是最忙碌的時期。他們乘坐P2V-7偵察機在大西洋上進行海上巡邏。他們每天要飛7~8個小時,累計下來,在諾福克東南角已飛行數百個小時。
這天,拉斯菲爾德與以往的20年來一樣執行任務。坐在機首的是MAD操作員,MAD是一種磁性異常探測裝置。下午3點左右,在返航的途中,他們遭遇了一場雷雨。不久,操作員報告說全樹脂玻璃的飛機前端變成了紫色,他看不到外面的任何東西了,他要求允許他離開機首。他的要求被允許了,結果當他到達駕駛艙時,突然發生了大爆炸。
當他們四處察看哪裡出了問題時,機首的輪子下面出現一個足球大的紫藍色火球,它從前輪底下跳出來,在20步開外的地方落向駕駛艙。頓時,每個人都不約而同地抓住頭上的電線,想把自己從座位上拉起來,逃離球體。球體沿著肋板落下,擊中機翼,隨後落到播音室裡,最後跳進飛機尾部,擊中並點燃了MAD,不過,幾分鐘後就熄滅了。很快,火球又飛到飛機穩定器處,瞬間消失了。之後,傳來爆炸聲。
歐洲歷史上出現的球狀閃電素描
這種怪異的現象使他們立刻改變飛行計劃,向北卡羅來納州的切裡角飛去。回到地面後,他們檢查了飛機受損的程度,發現除了被火灼燒以外,機尾的信號燈被吹掉了。
球狀閃電未解之謎俄羅斯物理學家費拉基米爾•畢奇科夫也遇到過此類費解的現象。今天的畢奇科夫在洛杉磯郊外的一個秘密地點為羅克韋爾空間站工作,但在5年前,他主要負責研究的工作卻是俄羅斯飛機遭遇球狀閃電事件。通過對87起球狀閃電襲擊飛機事件的分析,畢奇科夫得出結論,是兩個球狀閃電使得其中的18架飛機受損,兩架飛機墜毀。這雖然不是一個很大的數據,但卻表明球狀閃電是一個危險的物體。
對此,物理學家馬克•史多芬卻持有不同的看法,他認為,球狀閃電是一種低能量現象,不具備很強的殺傷力。他記得,他讀大學的時候,他的一個朋友告訴他,有一天,他的姑姑正在廚房裡忙碌,一陣響雷過後,煤氣灶的上方出現一個球形物體,猝不及防地向她飛來,她驚慌著試圖用手去拂開它,結果球體爆炸,燒穿了她的衣服,還在她的結婚戒指上留下了灼痕。如今,戒指上的灼痕依然清楚,那件被燒的衣服被保留在史多芬的實驗室裡。
依據史多芬的理論,既然球狀閃電是一種低能量現象,那麼,是什麼引起飛機起火的呢?
物理學家吉爾特•迪克胡斯認為,球狀閃電是多種類型的,每一種都具有不同的能量水平。目前,他的工作小組正在研究其中一種類型,這種類型的能量很高,或許能在未來給人類提供電力來源。提供電力,自然也能引起飛機起火。自然閃電可以產生輕核間的聚變反應,為了能在實驗室裡複製這種現象,迪克胡斯來到荷蘭。荷蘭有一種基馬高能設備,可以用來測試電力傳輸系統,幫助迪克胡斯實現他的目的。
聚變是發生在太陽內部的一種反應。巨大的能量來自一種名為「重氫」的氫氣衍生物。重氫與水一樣豐富,它發生反應時不會形成致命的廢物。最近40年間,人們斥資數百萬美元,試圖得到受控制的聚變,但是,即使用上基馬高能這樣的巨型設備,研究人員也無法製造一種穩定的反應。儘管如此,迪克胡斯卻聲明,球狀閃電有能力做到這一點。
為了證明這個理論,迪克胡斯通過釋放整套電容器的電荷生成了聚變球狀閃電,它們的電壓可達1000萬伏特。經過幾次實驗,在電容器放電的過程中,他們精確地記錄了中子探測器上的計數,這個探測器專門用來監測高能量——在釋放冷氣體時出現的高能量。結果,探測結果表明,聚變正在發生,只是時間非常短暫。
迪克胡斯的實驗結論引發了諸多爭議,在近10年間,為了再次進行實驗,檢驗自己的發現,他努力籌集了300萬美元資金。他計劃在兩個電極之間生成聚變球狀閃電,並利用一連串的重氫為反應提供充足的燃料。這樣一來,由此產生的能量就會被轉化成電能,就像發電站一樣。如果這個球體可以放射相當高能的粒子,或部分帶電粒子,當它們被吸收到水中時,就像傳統的核反應堆中發生的反應那樣,水將形成蒸汽。通過汽輪機,這些蒸汽就會轉化成電能。在未來的22世紀,就會為我們這個能量匱乏的社會提供電力支持。
科學家孜孜不倦的探索精神會使關於球狀閃電的研究繼續下去,目前,關於目擊球狀閃電的報告依然不時出現,1999年1月25日,上午9點鐘,一個目擊者驚慌地報告:「一道耀眼的閃電閃過後,房間突然黑了,電也突然停掉,一個比籃球大一些的藍白相間的球突然出現在屋子中,它快速地擊中了屋中的設備,然後帶著一些水,進到排水溝裡去了。它消失了,好像從未出現過……」