1981年1月的一天 , 苏联一架客机在黑海附近遭遇球状闪电 。一个大火球闯入驾驶舱 , 发出爆炸声 。几秒钟后又穿过密封的金属舱壁 , 出现在乘客的座舱里 , 戏剧性的表演一番后 , 发出不大的声音离开飞机 。事后检查 , 机头机尾的金属壁各出现一个窟窿 , 内壁却完好无损 。
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大的洞 , 然后直奔地下室 , 毫不留情的毁坏了一个旧轧干机;俄罗斯一位教师的经历更可怕 , 一个80厘米直径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 , 前苏联也有报道说 , 一个球状闪电飞进了一个盛水的大锅里 , 水立刻沸腾起来 , 球状闪电在锅里翻滚了10分钟才熄灭; 另有一次 , 一个足球大小的球状闪电沿街滚动、跳跃 , 接触到地面时 , 竟炸出了一些深半米、直径1米的坑 , 最后 , 随着一声轰响 , 火球钻进地下 。
1999年3月16日下午 , 我国湖北省北部的枣阳市忽然间闪电频发 , 雷声惊天 , 当场造成9人死亡、20余人受伤的罕见灾害 。据目击者称 , 雷击现场有一片红光 , 这正是球状闪电的特征 。
有人怀疑 , 上个世纪发生在俄罗斯的通古斯大爆炸的罪魁祸首就是球状闪电 。
探索球状闪电的本质
到底什么是不可思议的球状闪电?多少年来 , 科学界都认为球状闪电是子虚乌有的现象 , 直到最近几十年才承认它的真实性 。
早在1955年 , 苏联物理学家便提出球状闪电是雷暴中所产生的电磁干扰效应所引起的 。1991年 , 日本科学家报道了他们在实验中观察到微波干扰所产生的一系列类似球状闪电的现象 , 他们的人造等离子球也显示出球状闪电的一些特性 , 如它可沿与主气流相反的方向运动 , 并可穿越固体物质 。
1998年 , 一位西班牙物理学家认为 , 所谓的神秘球状闪电其成因并不神秘 , 这一现象很可能是闪电产生过程中 , 磁场约束发光等离子体所形成 。他建立了闪电磁场模型 , 认为关键是闪电过程中形成的水平磁场和垂直磁场磁力线圈相互交织而成的磁力线网 。在某些特殊情况下 , 这一磁力线网有可能会呈现出球形 , 而发光等离子体会被这一网所“俘获”而形成球状闪电 。这一火球效应会一直持续到等离子体开始冷却 。研究人员指出 , 根据他们的预算 , 火球持续时间最多可达10至15秒 。当等离子体冷却后 , 电子开始被原子所束缚 , 等离子体内部电阻变大、电流趋弱 , 周围的磁场也将随之瓦解 , 最终火球不复存在 。
按照这一理论 , 球状闪电绝大部分较冷 , 但在沿磁力线方向局部温度则极高 。研究人员指出 , 据此就可很好的解释为什么火球并不发热而触到物体后往往容易着火 。
2000年 , 两位新西兰科学家提出了他们的新理论 。当一般的枝状闪电击到土壤中 , 土壤中的矿物质会转换成纳米纯硅和硅化合物颗粒 。这些尺寸不足十分之一微米的微型颗粒 , 会在闪电的能量作用下由土壤蒸发进入大气 。这一过程 , 就像抽烟者从嘴中吐出烟圈 。进入大气的含硅颗粒会首先连接成链 , 然后组成能随气流运动的球状细丝网 。该球状细丝网中的颗粒具有很高活性 , 会在特定条件下缓慢燃烧 , 并释放出光和热而形成所谓球状闪电 。
一些目击者曾报告说 , 他们看到的球状闪电能穿墙越窗 , 甚至能通过飞机的机身 , 这一理论对此也能解释 。大多数房屋的门窗周围都有缝隙 , 而含硅颗粒组成的球状细丝网极具弹性 , 只要空气能过的地方细丝网也应能通行 。也就是说 , 如果空气能穿过门窗 , 那么该细丝网也能“挤过” , 并会随后重新恢复形状 。
科学家以闪电样本的放电来试验土壤样本 , 结果确实产生了聚合的纳米粒子 , 这些离子的氧化速度与球状闪电一致 。
研究的新进展
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 。这些理论分别由物理化学家、物理学家和化学工程师提出 。他们提出了3个解释球状闪电缘由的新理论 。其主要内容分别是:
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