新西兰科学家揭开“球形闪电”之谜

《新西兰科学家揭开“球形闪电”之谜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、新西兰科学家揭开“球形闪电”之谜 据最新出版的英国《自然》杂志报道，多年来一直困扰着科学家的球形闪电之迷，最近被新西兰坎特伯雷大学科学家阿伯拉翰森和戴尼斯揭示。他们认为，球形闪电是硅燃烧发光所致。　　该理论认为，当土壤被雷电袭击后，会向大气释放含有硅的纳米微粒，来自雷电袭击的能量以化学能的形式储藏在这些纳米微粒中，当达到一定高温时，这些微粒就会氧化并释放能量。研究人员将土壤样品暴露于跟闪电过程一样的条件下，便会产生含有硅的纳米微粒，其被氧化的速率与球形闪电平均10秒钟的生命周期是一致的。　　球形闪电也称电火球，被认为是一种与雷电有关的自然现象，它出现时常漂浮在离地面

2、不远的空中，接触地面后常反弹起来，被接触的物质会被烧焦，仅有1%的人声称见过球形闪电。科学家们从150年前就开始研究这种罕见的自然现象，但从未能在实验室中重现这种自然现象，并且在理论上也不能很好地加以解释。球状闪电之谜设想有一天,雷鸣电闪,而你正靠在炉边的躺椅上,悠闲的品茶阅报,忽然发现一个西瓜大小,红艳艳的火球已神不知鬼不觉的溜进了你的房间,看着它在空中游荡,你头脑中的第一个反应是什么呢?幻觉?鬼魂?或者UFO,还是当成你调皮弟弟的恶作剧？而更大的可能是你已经猜到了：这是球状闪电！ 当然，上面的经历只是一个假想，有机会目睹球状闪电风采的只是少数的幸运者，虽然有时这

3、家伙会给人带来麻烦甚至灾难。有时他只是客客气气的在你衣服上烧个洞，而也有报道称球状闪电击人致死：1984年9月13日下午5时许，河北省肥乡县大寺二村贾朝元和其子贾社平正在村北地里拉玉米，一个直径约一尺左右的红火球向他们撞来，贾朝元胸口遭轰击，当即身亡。贾社平被甩出一丈远，村中另外还有正在收看的四台电视机，两台开动的发电机，一台正在广播的扩大器被击毁。 正是球状闪电这种喜怒无常、神出鬼没的脾气，加之惊人的外表，给这种罕见的自然现象蒙上了一层神秘的面纱，也给充满好奇心的人类带来了无尽的遐想。古人甚至把它描绘成骑着火团，古怪顽皮的矮精灵，或者是口吐火焰、兴风作雨的怪物，在

4、变幻莫测的自然面前，人们很长一段时间只能借想象来解释它。 然而毕竟不能满足于想象。19世纪初，科学家们便开始了对球状闪电的漫长的探索。球状闪电虽然罕见，但两个世纪来，人们还是得到了大量的直观资料，其中包括一些科学家的目击纪录。所以，时至今日，已经很少有人继续争论球状闪电是否存在的问题了。人们普遍关心的是，球状闪电是怎么产生的？它的物理实质到底是什么？ 几乎所有的报道表明,球状闪电出现在雷暴天气,且尾随于一次普通闪电之后.又因为他一般呈球形,所以获得了这个美名.球状闪电的照相记录更是难得,图1的照片记录了一个球状闪电的运动轨迹;图2（略）是一个"长胡子"的球状闪电.这

5、些照片的真实性往往受到部分学者的怀疑(在暗室中并不难伪造他们).但抛开这些疑问,生动的照片确实反映了球状闪电的一些基本特征.球状闪电的直径一般为10至100厘米,颜色为红、黄、偶尔有白色、绿色等；他们在距地面不高的空气中可以停止不动，也可以运行，甚至逆风行驶；它可以生存几秒钟到几分钟，形状稳定，甚至有时碰到地面、墙壁会像皮球一样反弹回来；消失时，有时寂无声息，有时却表现为震耳欲聋的爆炸，产生很大的破坏力。另外，有些球状闪电是真正的火球，能灼伤人畜，有些却并不放出热量；有些带电，可以在接触时产生电击感，有些则不带电。球状闪电可以由烟囱、门缝进入室内；更有令人奇异的报道

6、表明，它甚至可以“穿过”绝缘的玻璃而闯入房间。所有这些特征为科学家们描绘了一幅球状闪电的草图。在此基础上，要做的事情就是给出它的内部物理机制的模型，来解释它为什么是这个样子。 从人类已掌握的自然规律出发，科学家们已提出了几十种模型，他们都能不同程度的解释球状闪电的一部分性质。然而，毕竟因为不能在实验室中对球状闪电直接研究，无法获得充分的数据，而目击报告中许多现象又似乎矛盾重重，所以，能得到普遍认可的模型至今还没出现。当然，决不能抹煞先驱者的工作，许多模型中体现出的独创思想为进一步的探索提供了宝贵的经验，且极具启发性，所以不妨为大家作一个简单的介绍。一个球状闪电的理论

7、应能从三方面进行解释：1、如何能将一团物质（可以是气体、微尘、等离子体、甚至场）稳定的约束几秒钟到几分钟；2、球状闪电的电学性质的物理机制是什么；3、产生光热的能源是什么。 针对稳定性的问题，许多模型采用了涡流的形式。最简单的涡流由混杂着微尘的空气形成，比如一个烟圈。吸烟的人多半知道，一个形状好的烟圈可以在空气中行驶相当远的距离，形状稳定，即使撞到墙壁仍可弹回来（注：烟圈可以用混沌学原理模拟并解释）。那么，如何在自然界中形成一个相当于球状闪电的“大烟圈”呢？如图3（略）所示，当一块带正电的云与地面距离足够近时，便可能产生我们所熟知的霹雳：一瞬间，云与地面之间有大