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离奇自然现象球状闪电未解之谜

时间:2015-01-15 07:12:06 作者:超人 来源:51区未解之谜网 手机阅读

自然界当中球状闪电算是一种比较离奇的自然现象了,自古至今世界各地都有记载,而且有离奇诡异,小编小时候曾看到过这样一个故事,说一个穷人某人晚上看到一颗发光的球从窗外滚进家里,之后滚到床底便消失了,那个穷人很是好奇,便把床移开,拿起锄头便挖,挖着挖着,便发现了一缸金元宝。这则故事虽是离奇,但也不是无稽之谈,如果你了解球状闪电,那么这样的事也许就不足为怪了。

自然界中的球状闪电

自然界中的球状闪电

2014年8月山西省发生了一起”球状闪电”闯进办公室爆炸的怪事,前后时间不到1秒,造成5台电脑损坏,幸好无人员伤亡。根据《山西日报》报导,目击者表示,当时窗外下着大雨,他站在新绛县水利水保局往外看到天空中有闪电,并伴有雷声,刹那间,”一个巨大的火球,带着夕阳红的色彩,从没有防护栏、打开着的塑钢窗户里闯进来,瞬间发生爆炸,然后就消失了。”

自然界中的球状闪电

巨大”火球”直径约40cm,瞬间发生爆炸,响声很大,造成5台电脑损坏;气象防雷工程师杨英分析,这个火球就是”球状闪电”。球状​​闪电,是闪电形态的一种,通常都在雷暴时发生,也有人称作”滚地雷”。球状​​闪电的直径大多在10公分至100公分之间,寿命大多是1秒至5秒。其行走路线,是从高空直接下降,接近地面时突然改向作水准运动,有的突然在地面出现,弯曲前进,也有沿着地表滚动并迅速旋转的。那么球状闪电到底是什么?它和普通闪电又有什么区别呢?

目击者说:出现一个奇特的火球

科学界说:被研究150多年的球状闪电的确存在

马克·史多芬是位物理学家和球状闪电研究者,他在自家的阁楼上建造了世界上唯一的球状闪电研究中心。史多芬收集并分析目击者的叙述已有20多年的时间。在英国,每年都会发生30~40起这样的事件。媒体对此也进行过多次报导。史多芬了解到,已有近10%的人看到过球状闪电,这种闪电和直击的闪电一样普遍,只是很少被拍摄下来。史多芬手中只有一张关于球状闪电的彩色照片,这张照片是由英格兰肯特郡的一名男子偶然间用录像机拍摄下来的,照片中捕捉到了球状闪电奇怪的运动轨迹。

自然界中的球状闪电

媒体报导了这起新闻事件,主持人说,星期二,肯特郡1-75号公路上特别拥挤,人们看到头顶有一个闪亮的火球,以为是输电线放电,或者是正常闪电带来的错觉,实际上,它是球状闪电。尽管如此,怀疑论者还是不相信有球状闪电存在,原因是那些目击者均是不具备物理专业知识的外行人,提供的证据也不是特别准确。

不过,发生在20世纪60年代初的一则案例却使怀疑论者改变了看法。

英格兰的肯特大学的射电天文学家罗杰•詹尼森,在一次乘飞机从纽约前往华盛顿时目击了球状闪电。詹尼森钻研射电天文学已有35年经验,他开发的探测银河基础工具,如今已为大家所接受。当时,与詹尼森同机的人员除了飞行员,还有一名空中小姐。

飞机刚起飞不久,下起了暴风雨,一道闪光包围了飞机,随后一个蓝色火球从飞行员机舱开着的门飞了进来。火球约有足球的2/3大小,与家中常用的照明灯一样明亮耀眼。它沿着过道一直滚下去,既不偏向左球状闪电未解之谜也不偏向右,好像有生命一样。詹尼森试图跟踪它,但火球很快就跑出了他的视野。

空中小姐也是当时的目击者,当时,她惊慌地爬过过道,猛地趴到詹尼森的膝盖上,说,你看到鬼火了吗?詹尼森安慰她说,那不是鬼火,而是球状闪电,我们极少有机会这么近地看到它。由于詹尼森具有专业知识,所以,当詹尼森的故事被发表在世界上最有威望的科学杂志《自然》上面后,人们一下子认可了球状闪电的存在。

目击者说:闪电夺门而出

科学界说:球状闪电的微波可穿过绝缘物

1991年7月,暴风雨呼啸而至,袭击了田纳西州那什维尔乔安娜•博斯的家。博斯当时正与朋友伯纳尔通电话,听到一声巨大的炸裂声从后院传来,博斯放下电话,到后院去做防护准备。她刚转过身,就看见一个火球打在她喂鸟的窗口旁,她用一根铜管撑着一株向日葵,想拨开火球,但火球却沿着这条路滑过来,然后穿过窗户一路飞过去。卧在睡椅上的两只猫看到这个情景,发出叫声,腾地逃开了。闪电像云一样呈一种漂浮状态,博斯追过去,当她从厨房走到饭厅,打开门时,发现火球也正好欲穿门而过。她急忙为它让了路,它瞬间飞到外面,随之爆炸。

球状闪电未解之谜博斯的遭遇令人难解,因为她家的窗玻璃是一种极好的绝缘材料,按理,这种材料能够吸收球状闪电的电子能量,阻止它通过,但事实是球状闪电可来去自如。对于这种情况,物理学家马克•史多芬认为,球状闪电具有特殊的功能,它可以通过像昆虫网这样的物体,然后完整地到达另一边,甚至穿过墙壁。几乎所有的目击者都曾目睹过这种现象。

实际上,早上1991年6月,日本早稻田大学的等离子体物理学者嘉仁大月就已经复制出了博斯所看到的神奇现象。他将一个等离子球成功地穿过了绝缘的瓦片。这个不可思议的奇迹是利用自然闪电的另一种特性完成的。

闪电能产生微波,这种微波使大气中的冲撞发生了复杂的干扰模式,使微波的能量结合在一起,周围的空气被转化成等离子体。大月认为,博斯之所以看到火球穿过绝缘的玻璃窗,与微波的干扰密切相关。大月在两个测试箱的中间放了一块瓦片,瓦片可以阻止球体,但阻止不了微波。微波通过瓦片后,在另一边形成一个新的球体。

目击者说:被闪电追踪

科学界说:球状闪电或为涡流

大月的研究为解开球状闪电之谜奠定了基础,但他与其他许多研究者一样,他依然无法解释球状闪电在空气中的放电现象。至于球状闪电是一种带有低级电离子的气体,还是带有高级电子体的等离子体,它是否能够在任何时候广泛地存在于空气当中,这种种问题,依然没有答案。大月在实验时,发现这些等离子很快就失去了所有的电荷,并最终消失,最长的存在时间只有两秒,极少部分持续的时间要长一些。然而,事实证明,曾经有一个家庭却被这种火球惊吓的时间却多达90分钟。

欧洲历史上出现的球状闪电素描

欧洲历史上出现的球状闪电素描

1988年,在澳大利亚纳拉伯路段,费伊•科诺勒斯和她的3个儿子驾车外出时,以为前面的亮光是远处的小镇。但很快她就意识到自己错了。就在汽车即将靠近光亮的时候,光亮突然消失了。转眼却又出现在汽车前面。由于火球的拦击,汽车剧烈地摇晃,右轮的前胎也爆裂。科诺勒斯试着去触摸车棚上的不明球体,结果差点被灼伤。科诺勒斯的一个儿子帕特里克放下车窗,一股强风裹挟着烟灰和腐烂的味道吹进车厢,车内的零件摇摇欲坠。为了逃离此处,科诺勒斯的另一个儿子肖恩冒险下车,迅速更换了轮胎。在一个多小时的煎熬中,他们最终躲过那场灾难,并成为当年的世界头条新闻。

不过,尽管物理学家彼得•科尔曼认为,他们遭遇了球状闪电,但却没有得到公众的认同,因为那天天气晴朗。科尔曼为确定自己的判断,在新西兰克赖斯特彻奇大学进行了实验。这次实验结果出乎人们意料:球状闪电可能根本就不是闪电。球状闪电现象只是由于气体在空气柱旋中燃烧引起的。

之所以得出这个结论,是因为在实验中,科尔曼向实验底部的风向标吹气,结果创造了气旋,也就是涡流,涡流突然燃烧起来,火焰蹿到顶部,试图向外喷发。涡流是大量旋转着的气体,诸如龙卷风、尘暴等都是一些涡流。有鉴于此,科尔曼认为,科学家一直误解了球状闪电,其实,它不是一种带电的现象,而是一种化学模式,一种燃烧模式。也就是说,当气阀打开,气体流进涡流时,天然气被压进涡流中被点燃,而涡流中心的平静区域圈住了火焰,将它变成了一个火球。

根据科尔曼的理论,只要具备3个要素——可燃气体、火花放电或一些气体点火源、以及气体,那么,就可以形成球形闪电。如果气体源源不断,这个火球能够燃烧几个小时,就像科诺勒斯一家描述的那样。这就是为什么科诺勒斯的汽车里好像飘进了烟和气体的缘故。在没有与科诺勒斯一家发生接触之前,科尔曼甚至准确地叙述出了当时球状闪电跟踪这一家人的路径。这是因为涡流不仅可以卷起某些物体,还可以逆风移动,甚至在物体的轨道中移动,看上去好像具有自我推进的能力。

但是,还有一个问题有待解决,那就是科诺勒斯一家路过的地区并没有丰富的天然气。为了解答这个问题,科诺勒斯的同事——化学工程师约翰•艾布拉姆森做了另一个实验。

2000年的第一个月,艾布拉姆森发表了自己的实验结果。他认为,涡流是由于化学反应而燃烧起来的,这种化学反应产生于闪电击中地面的时刻。当土地中的碳和二氧化硅发生反应时,会形成硅烟雾。烟雾冷凝后,会形成极其微小的硅粒子。经过大概几十秒的时间,这些粒子会慢慢氧化。根据这种现象,艾布拉姆森通过高能量放电生成了硅粒子,并制造出发光的球体。

目击者说:闪电闯入飞机

科学界说:球状闪电将在22世纪提供电力支持

然而,艾布拉姆森的理论虽然得到许多人的首肯,但却无法解释球体出现时引发的爆炸现象。在42%的目击者报告中,都曾发生猛烈的爆炸和严重损伤,而这种力量可能是我们的星球未来所需能源的关键,也可能正威胁着我们的生命。

20世纪60年代,虽是冷战时期,但对于美国退役海军乔•拉斯菲尔德和他的同事来说,却是最忙碌的时期。他们乘坐P2V-7侦察机在大西洋上进行海上巡逻。他们每天要飞7~8个小时,累计下来,在诺福克东南角已飞行数百个小时。

这天,拉斯菲尔德与以往的20年来一样执行任务。坐在机首的是MAD操作员,MAD是一种磁性异常探测装置。下午3点左右,在返航的途中,他们遭遇了一场雷雨。不久,操作员报告说全树脂玻璃的飞机前端变成了紫色,他看不到外面的任何东西了,他要求允许他离开机首。他的要求被允许了,结果当他到达驾驶舱时,突然发生了大爆炸。

当他们四处察看哪里出了问题时,机首的轮子下面出现一个足球大的紫蓝色火球,它从前轮底下跳出来,在20步开外的地方落向驾驶舱。顿时,每个人都不约而同地抓住头上的电线,想把自己从座位上拉起来,逃离球体。球体沿着肋板落下,击中机翼,随后落到播音室里,最后跳进飞机尾部,击中并点燃了MAD,不过,几分钟后就熄灭了。很快,火球又飞到飞机稳定器处,瞬间消失了。之后,传来爆炸声。

欧洲历史上出现的球状闪电素描

欧洲历史上出现的球状闪电素描

这种怪异的现象使他们立刻改变飞行计划,向北卡罗来纳州的切里角飞去。回到地面后,他们检查了飞机受损的程度,发现除了被火灼烧以外,机尾的信号灯被吹掉了。

球状闪电未解之谜俄罗斯物理学家费拉基米尔•毕奇科夫也遇到过此类费解的现象。今天的毕奇科夫在洛杉矶郊外的一个秘密地点为罗克韦尔空间站工作,但在5年前,他主要负责研究的工作却是俄罗斯飞机遭遇球状闪电事件。通过对87起球状闪电袭击飞机事件的分析,毕奇科夫得出结论,是两个球状闪电使得其中的18架飞机受损,两架飞机坠毁。这虽然不是一个很大的数据,但却表明球状闪电是一个危险的物体。

对此,物理学家马克•史多芬却持有不同的看法,他认为,球状闪电是一种低能量现象,不具备很强的杀伤力。他记得,他读大学的时候,他的一个朋友告诉他,有一天,他的姑姑正在厨房里忙碌,一阵响雷过后,煤气灶的上方出现一个球形物体,猝不及防地向她飞来,她惊慌着试图用手去拂开它,结果球体爆炸,烧穿了她的衣服,还在她的结婚戒指上留下了灼痕。如今,戒指上的灼痕依然清楚,那件被烧的衣服被保留在史多芬的实验室里。

依据史多芬的理论,既然球状闪电是一种低能量现象,那么,是什么引起飞机起火的呢?

物理学家吉尔特•迪克胡斯认为,球状闪电是多种类型的,每一种都具有不同的能量水平。目前,他的工作小组正在研究其中一种类型,这种类型的能量很高,或许能在未来给人类提供电力来源。提供电力,自然也能引起飞机起火。自然闪电可以产生轻核间的聚变反应,为了能在实验室里复制这种现象,迪克胡斯来到荷兰。荷兰有一种基马高能设备,可以用来测试电力传输系统,帮助迪克胡斯实现他的目的。

聚变是发生在太阳内部的一种反应。巨大的能量来自一种名为“重氢”的氢气衍生物。重氢与水一样丰富,它发生反应时不会形成致命的废物。最近40年间,人们斥资数百万美元,试图得到受控制的聚变,但是,即使用上基马高能这样的巨型设备,研究人员也无法制造一种稳定的反应。尽管如此,迪克胡斯却声明,球状闪电有能力做到这一点。

为了证明这个理论,迪克胡斯通过释放整套电容器的电荷生成了聚变球状闪电,它们的电压可达1000万伏特。经过几次实验,在电容器放电的过程中,他们精确地记录了中子探测器上的计数,这个探测器专门用来监测高能量——在释放冷气体时出现的高能量。结果,探测结果表明,聚变正在发生,只是时间非常短暂。

迪克胡斯的实验结论引发了诸多争议,在近10年间,为了再次进行实验,检验自己的发现,他努力筹集了300万美元资金。他计划在两个电极之间生成聚变球状闪电,并利用一连串的重氢为反应提供充足的燃料。这样一来,由此产生的能量就会被转化成电能,就像发电站一样。如果这个球体可以放射相当高能的粒子,或部分带电粒子,当它们被吸收到水中时,就像传统的核反应堆中发生的反应那样,水将形成蒸汽。通过汽轮机,这些蒸汽就会转化成电能。在未来的22世纪,就会为我们这个能量匮乏的社会提供电力支持。

科学家孜孜不倦的探索精神会使关于球状闪电的研究继续下去,目前,关于目击球状闪电的报告依然不时出现,1999年1月25日,上午9点钟,一个目击者惊慌地报告:“一道耀眼的闪电闪过后,房间突然黑了,电也突然停掉,一个比篮球大一些的蓝白相间的球突然出现在屋子中,它快速地击中了屋中的设备,然后带着一些水,进到排水沟里去了。它消失了,好像从未出现过……”

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