球雷檢視原始碼討論檢視歷史
球雷 |
![]() |
球狀閃電俗稱滾地雷,閃電的一種,通常都在雷暴之下發生,就是一個呈圓球形的閃電球。這是一個真實的物理現象,它十分光亮,略呈圓球形,直徑大約是15~30厘米不等。通常它只會維持數秒,但也有維持了1-2分鐘的紀錄。顏色除常見的橙色和紅色外,還有藍色、亮白色,幽綠色的光環。火球呈現多種多樣的色彩。[1] 球形雷指球狀閃電(物理現象):球狀閃電,俗稱滾地雷。通常在雷暴時發生,為圓球形狀的閃電。這是一種真實的物理現象。它十分亮,近圓球形,直徑約15至40厘米不等。
通常僅維持數秒,但也有維持了1至2分鐘的記錄。顏色除常見的橙色和紅色外,還有黃色、紫色、藍色、亮白色、幽綠色的光環,呈多種多樣的色彩。
單的說就是球形的雷電
球形閃電的確很奇怪。它有時爆炸,有時無聲而逝,有時在地面上緩慢移動,有時跳躍行走,有時在地面上不高處懸浮……科學家多年以前就誓要破解此謎,但迄今球形閃電仍包圍着一圈神秘的光環。
據目擊者稱,球形閃電的出現通常是在雷聲響起之時,持續時間有時可達1分鐘。科學家開始並不相信這些報道,通常斥之為幻覺,可聲稱親眼見到過球形閃電的人越來越多,據粗略統計,近十年來,這一人數達到1萬人左右。如今,科學家終於承認這一現象確實存在。英國皇家學會的1月刊《自然科學學報A》揭露了以前未公開報道過的球形閃電目擊情況:在美國俄勒岡州,一個球形閃電來去如風,先在紗門上留下一個籃球大的洞,然後直奔地下室,毫不留情地毀壞了一個舊軋干機;俄羅斯一名教師的經歷更可怕,一個80厘米直徑的球形閃電在他頭上來回跳動不下20次,然後悄然消失了;此前前蘇聯也曾有報道稱,一個球形閃電飛進了一個盛有近7千千克水的大鍋里,水立即沸騰起來,球形閃電在鍋里呆了10分鐘才熄滅;還有一次,一個足球大小的球形閃電,沿街滾動,在離路面不高處跳躍,接觸到地面時,炸出了一些深半米、直徑一米半的坑,最後轟然一聲,火球鑽進地下;甚至有人懷疑,上世紀初發生在俄羅斯的通古斯大爆炸的罪魁禍首就是球形閃電。
要解釋這些神秘的現象十分困難,但科學家一直在努力着。1955年,前蘇聯物理學家彼得·卡皮查提出理論認為,球形閃電可能是由於諸如在雷電風暴中所產生的電磁干擾效應所引起的;1991年,日本科學家在《自然》上報告稱,他們在實驗中觀察到了由微波干擾所產生的一系列類似球形閃電的現象,他們的人造等離子體「火球」也顯示了球形閃電的一些少見的性質,比如它可沿與主氣流相反的方向運動,並可穿越固體物質而不受其影響。這一研究為卡皮查的理論提供了一些佐證;1996年,俄羅斯媒體報道說,該國物理數學副博士韋杜塔認為,球形閃電就像一個雙層「馬特廖什卡」木偶(即一個木偶裡面套着另一個木偶),體內充滿電磁輻射線,這些射線擠壓等離子體構成的外殼,使等離子體彼此不碰撞,而等離子體外殼則像一面鏡子,把射線反射回去。其中等離子體完全與外界隔絕,溫度可超過熱核反應的溫度。這位科學家通過計算得出,一個直徑60厘米的白熱化的「大木偶」,內含一個自由懸浮在氣體介質中的直徑20厘米的球狀體,可產生高達50兆瓦的熱功率。
現今,占主流理論之一的是新西蘭兩名科學家的解釋。2000年,這兩位科學家在《自然》上撰文稱,當土壤被閃電襲擊後,會向大氣釋放含有硅的納米微粒,來自雷電襲擊的能量以化學能的形式儲藏在這些納米微粒中,當達到一定高溫時,這些微粒就會氧化並釋放能量;另一個理論是,被閃電電離的氣體與水蒸氣結合成一個高溫的等離子體球,外邊包着冷的等離子體外殼,與上述韋杜塔的理論有點相似。
但試圖讓現今的這些理論中的某一個令人信服地解釋出球形閃電的所有故事還是不太可能。科學家推測,球形閃電有可能是多種不同自然作用的產物。他們按照假設的這些作用在實驗室里模擬出了微型的球形閃電,但它與真實世界中的球形閃電相比,不僅在體積上相去甚遠,其存在時間也短暫得近似不存在。
球形閃電不但有趣,而且包含着許多秘密,一旦解開這個現象,對人類的生活或許有着深遠的影響。「努力明白這些事件很重要,」美國馬里蘭州研究球形閃電現象已經幾十年的物理化學家戴維·特納說。他認為,揭開球形閃電之謎有助於找到人體自燃等現象的真實原因。而更多的科學家認為,研究球形閃電最直接的作用是有助於找到高效、清潔的新能源。 最近,英國皇家協會科學家在一份報告中承認,球形閃電仍是自然界一個不解之謎。
報告提出了一些新證據,科學家指出,要解釋這種現象並不是一件容易的事情。球形閃電能象一個100瓦燈泡那樣發光,它不具有巨大的能源,不輻射熱量,但是它能熔化玻璃,穿透玻璃窗進入房間。
目前最流行的理論認為,放電使土壤中的石英汽化時會形成球形閃電,這些石英蒸氣凝結成細小的粉塵,粉塵在空中擴散時保持着電荷;當粉塵被氧化時就會形成發光的球體。新西蘭坎特伯雷大學的約翰·阿布拉漢森博士指出:「我相信球形閃電之謎會被引入與極細微粒子發生化學反應的軌道。」
另一種解釋是,被閃電電離的空氣與水結合,形成了帶有水和離子覆蓋層的熾熱等離子體球。 但英國科學家認為,現有的理論都不能解釋球形閃電之謎,球形閃電可能是一系列作用過程的結果。目前,在實驗室中能夠再現小型球形閃電,但它比自然界中的球形閃電小得多,存在的時間也短得多。
美國馬里蘭州大學物理化學教授戴維·蒂內爾認為,球形閃電會引起物體的位移,這種位移通常需要附加力的作用。阿布拉漢森博士也認為,類似的化學作用過程還會引起人體自燃和無法解釋的燃燒。科學家希望完全了解球形閃電的形成機理,如果能在實驗室成功再現自然界中的球形閃電,那麼高溫化學反應新工藝的研製將有望實現突破。
球形閃電一般是直徑10—20厘米的火球,呈紅色、黃色或橙色。從產生到消失約4—120秒鐘,亮度和大小几乎不變。球形閃電有個怪脾氣,見縫就鑽,常常從門窗、煙囪、甚至縫隙中鑽入室內,有時能沿着導線以每秒2米左右的速度前進並燃燒 。它一般沿水平方向移動,有時也停留在空中不動,或緩慢地降落。有的球形閃電在移動中還能自旋,有的則會反彈。它移動時發出嘶嘶聲,消失時發出爆炸的巨響,振動能量足以破壞一般的建築物。由於爆炸時空氣發出了化學反應,生成了臭氧和一氧化氮,故球形閃電消失後有一股難聞的味道。 ??1962年7月22日,泰山玉皇頂處於雷暴之中。電閃雷鳴當中,一個直徑為15厘米的殷紅色火球,從關緊的玻璃縫間竄入室內。它以每秒2—3米的速度在室內飄舞了3—4秒後,又從煙囪中逸出。爆炸時使煙囪削去一角,室內的一隻熱水瓶膽在氣浪衝擊下化為碎片。1981年7月25日,上海高橋車站花圃隨着一聲驚雷之後,突然有兩個罕見的桔紅色火球發出刺耳的呼嘯聲,從雲中滾滾而下。當落到花圃時,兩個火球相撞,一聲巨響,那耀眼的光亮把周圍照得如同白晝。
??球形閃電是怎樣形成的呢?前蘇聯一位物理學家認為,球形閃電是被雷電「吹」成的泡。雷暴時,地球的電場強度提高1千倍。它擊中水滴,甚至在水滴周圍形成強場的枝狀閃電使水滴膨脹起來。不過,這需要在小水滴內落入某種異質,如一粒灰塵或一粒沙子。當電流的電阻不斷增強,水便分解成氫和氧。氫與氧燃燒形成了火球。如果由於某種原因,火球提前放電,即發生爆炸,當電荷逐漸消失時,火球便不知不覺地消失。如果火球周圍的空氣是靜止的,幾秒鐘之後火球便會自行消失。使閃電放電容易,破壞它卻不可能。人們甚至用槍射擊過火球,然而火球並未爆炸。球形閃電之所以能飛馳,是因為它的密度接近空氣的密度,能隨着周圍的空氣運動。所以在遇到球形閃電時,站在原地不動最為安全 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里之時,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,球形閃電是一個等離子疑團,是一種脫離開原子的電子離子混合物。不過這種等離子體不像在熱核反應時變得那樣極度熾熱,而是「冷的」,基本上就像日光燈里的氣體一樣,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。等離子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