球状闪电的难解之谜

　　什么是球状闪电

　　俗称的滚地雷就是球状闪电，就是一个呈圆球形的闪电球。这是一个极其真实的物理现象，绝非科幻小说或卡通片中的能量炮。

　　这种现象早于1838年便有文献记载，科学家已研究了170多年。这方面相关的报告多达数千份，也有2000多份科学论文出版，但是我们对此现象仍未有合理的解释，说它可以穿越任何物体是不可信的。

　　球状闪电通常都在雷暴之下发生，球状闪电十分的光亮，直径大约是20厘米至50厘米。通常它只会维持数秒，但也有维持了1至2分钟的纪录，更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。

　　有少数目击者说，球状闪电会随着金属物品走，例如电话线，但多数人都说它的路径是行动不定的。绝大部分目击者都说它是横向移动的。

　　在它短短几秒的生命中，它的光度、形状和大小都保持不变，它曾在空地、封闭的房间内，甚至飞机仓内出现。

　　有明显的迹象显示，它跟云层与地面之间的闪电有密切关系，有目击者说它会在普通闪电后形成或消失。球状闪电有可能激烈地爆发，也可能会安静地突然消失。关于颜色方面，则众说纷纭，没有一致的描述。

　　球状闪电的破坏力

　　球状闪电具有极强的破坏力。它既可以破坏玻璃窗，也能使墙壁的外层剥落。严重的造成人和动物的伤亡，但由于资料不足，未能了解致死的真正原因。

　　没有证据显示球状闪电会破坏树木，这与普通闪电略有不同。球状闪电几乎无法被破坏，有人曾用步枪射中过球状闪电，但是结果无效。

　　由于球状闪电出现的频率很低，科学家们很难做出系统的观测，至今也没有人拍摄得到高质量的照片来做科学研究。

　　理论方面，有人认为它是灼热的空气团或气化了的元素，例如碳、钠又或是铜，虽然这个理论可以解释球状闪电的部分特性，却不能说明为什么它可以在飞机仓舱形成。

　　此外还有许多不同的说法，如等离子体、离子、带电的尘埃、有外层电子壳的水……，但没有一个理论可以圆满地解释这个科学疑案。如果你在下雨天的时候，见过球状闪电或拍到它的照片，一定要把所有资料记录下来，那将会是十分宝贵的研究资料。

　　球状闪电的特点

　　根据众多的目击者提供的材料，我们大概可以勾勒出球状闪电的基本轮廓。这种发光的球体大小在高尔夫球和足球之间，颜色有白、绿、黄、橙之分，其亮度可与100瓦灯泡相比。

　　球状闪电持续时间一般在5～10秒左右，它会随气流的起伏在近地的空中自在飘飞，有时逆风而行，可穿门窗，进室内，甚至穿过炉子烟筒，有时会悬停，有时会无声消失，有时又会碰到障碍物爆炸发出巨响而消失。

　　球状闪电的运行速度比较缓慢，有时与人跑的速度差不多，极少情况下它会发出轻微的唿哨声、嘁嘁声或咝咝声。然而，一个共同的特点是：球状闪电几乎总是发生在雷暴天。

　　球状闪电之所以这么神秘，实在是因为它并不常见，它缥缈的行踪、多变的色彩和外形以及它刹那间巨大的破坏力都让人类非常的着迷。所以，早在古希腊的年代，人们就开始留意这种奇特的自然现象了。

　　神秘的球状闪电

　　球状闪电至今仍是人们不能解释的奇怪自然现象之一。许多目击者认为，球状闪电的运动就像是有智慧的，好像它知道要去哪里，如果它进到一个房间，它通常是穿过门口或窗户再到走廊。当然，这只是人们的想象。

　　球状闪电的技术数据

　　球状闪电的大小：球状闪电直径不等，一般是15～30厘米，但也有人见过直径1～2厘米和5～10米大小的，能以固定的频率改变其直径的大小，可逐渐衰弱变小，爆炸可使其体积增加并使其终结，球状闪电能靠分解或重组改变大小。

　　球状闪电的形状：大部分报道球状闪电的形状为球形或卵形，还有扁长方形、立方体、圆环状、哑铃形、云雾形、圆柱形、子弹形、雪茄形、锥形、透镜形、盾形和螺旋形等。

　　球状闪电的颜色：两种最常见的颜色一般是白色和橘黄色，其他较常见的是红、蓝、黄和绿色，银色和黑色很少见。然而有些球状闪电是会变色的。

　　球状闪电的速度：可从静止到难以想象的高速，一般速度约为每秒5米，即每小时18千米。

　　球状闪电的结构：似乎是某种等离子体或云雾状物质，有的球状闪电中心是透明的，有的是中空的，或根本没有明显的固定结构，有些球状闪电似乎处在动态变化之中。

　　球状闪电的运动性：有时是静止的，大部分球状闪电为直线运动，有些是在一静止位置旋转，有些是不停地转动，有些是按明显的复杂路径来运行的。

　　球状闪电的寿命：球状闪电一般会持续为几秒钟，如7～8秒钟，有些可长达1分钟以上。

　　球状闪电的行为：有些会模仿周围的物体运动，有些直冲大地。有些球状闪电似乎在“调查”其他物体。大部分被引向金属性或磁性物体，会发生强烈碰撞，有时会造成很大损伤。闪电球会跳动、分解、重组、衰减、爆炸或同时发生这些变化。

　　球状闪电的声音：闪电极少情况会形成“噼里啪啦”或“咝咝”的声音。

　　球状闪电的味道：目击者说有烧焦的或硫黄的味道，还说有时有烧焦油或氨水或臭氧的气味。

　　球状闪电的温度：根据触到球状闪电的人可知，都说它相当凉——即没有热的感觉，但它却可以煮开锅、熔电线和加热金属。

　　球状闪电的亮度：球状闪电一般都像路灯一样亮。它们有时白天即可见到，但人们通常是夜间见到它们照亮了大地。

　　球状闪电的发生：它们通常发生在雷暴的时候，但极少也会发生在之前或之后。大多数的球状闪电都伴随着普通闪电——盘旋着待机而发，但有时它们也像普通闪电一样从云端直击大地。

　　恐怖的球状闪电

　　20世纪40年代，在法国的一个小城镇里，有3个士兵在一棵菩提树下躲雨时被雷击毙，但他们仍然站着，像没事一样。雷雨之后，行人跟他们说话，却不见回应，当行人去接触他们时，3具尸体顿时倒地，化成了一堆灰烬。在美国的一个小城里曾发生了一件怪事：一位主妇从菜市场回到家里，打开电冰箱一看，她放进去的生鸭、生肉全都变成了熟食品。后经科学家的研究才明白，是球状闪电把电冰箱变成了电炉，令人奇怪的是电冰箱没有损坏!

　　1956年夏天的一个正午，在苏联某个集体农庄，两个孩子在牛棚里躲雨。突然，从房前的白杨树上滚落一个橙黄色的火球直向他们逼来，一个孩子踢了它一脚，“轰隆”一声，火球爆炸了，牛棚里的12头牛炸死了11头，孩子们被震倒在地，但没有受伤。事后，人们才知道那个火球是罕见的球状闪电。球状闪电发生的地方不定。

　　1981年1月，苏联一架客机在黑海的附近遭遇球状闪电。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，戏剧化地表演一番后，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。

　　1999年3月16日，我国湖北省北部的枣阳市突然间闪电频发，雷声惊天，当场造成9人死亡、20余人受伤，是极其罕见的天气灾害。根据目击者称，雷击现场有一片红光，这正是球状闪电的特征。有人怀疑，19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。

　　球状闪电是怎样形成的

　　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，如它可以沿着与主气流相反的方向运动，并可穿越固体物质。

　　到底什么是不可思议的球状闪电呢？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。

　　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，认为闪电球状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10～15秒。当等离子体冷却之后，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，最终火球就不复存在了。

　　如果按照这一理论，球状闪电是绝大部分较冷的，但在沿磁力线方向局部温度则极高。研究人员指出，据此就可以很好地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1／10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的球状闪电。

　　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，毫不留情地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，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。也有一些目击者曾报告说，他们看到的球状闪电能够穿墙越窗，甚至能通过飞机的机身。新西兰科学家的理论对此也能解释。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的速度是一致。

　　科学家提出的新理论

　　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：

　　1.球状闪电是由含有水合离子的小水滴组成的，它通过离子反应来释放能量。在这个理论中，球状闪电是一个包含等离子体的电化学结构，这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持的。

　　2.球状闪电是由聚合体细丝缠绕而成，通过表面放电来释放能量。在该理论中，灰尘中的自然微粒，像来源于纤维素、煤烟或硅土中的微粒都能形成细丝状结构，这些细丝聚合起来就变成了一个高度充电的球体，当它表面放电时，就发出了光和热。

　　3.球状闪电是由金属纳米粒子链构成，其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的。在这个理论中，普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸气，这种带电的金属蒸气浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。

　　这些理论都有些说服力，特别是第三个理论，对解释为什么球状闪电能够穿过墙壁和关着的窗子，似乎更有说服力。

　　总之，球状闪电不仅是有趣的，而且其中包含了很多的秘密。人类一旦了解了它的本质，对以后的生活会有深远的影响。或许，我们不仅能找到人体自焚和通古斯大爆炸的元凶，更能由此找到高效、清洁的新能源。

　　诡秘现象与球形闪电

　　近年来，有人指出，“人体自焚”是自然界中的球状闪电引起的，所以不是自燃的缘故，而是他燃。持这种观点的人解释道：球状闪电像一个大火球，在空中飘飘忽忽、忽高忽低地移动，常使夜间行路的人大惊失色。

　　球状闪电能穿过门、窗的缝隙、升堂入室、钻进人家，它有时发生爆炸，毁坏建筑物，造成人畜伤亡。它在行经的沿途，遇到任何障碍物时无坚不摧，却又不烧坏周围的可燃之物。

　　通常，一个球状闪电爆炸时释放出的能量，约相当于10千克TNT炸药爆炸时放出的能量。而且当球状闪电爆炸消失之后，一般会留下烧焦、硫黄或臭氧的气味。

　　还有人指出，UFO与球状闪电有关。由于球状闪电行为的诡秘奇特，有人提出大部分UFO可能就是球状闪电。

　　其理由是，在颜色方面，球状闪电的颜色绚丽多彩，有白色、粉红色、橘红色、蓝色等，而且UFO也有类似的色彩；在声响方面，球状闪电在运动时会发出轻微的咝咝声和噼啪声，最后静静地消失了。

　　UFO由于距离较远，多数听不到声音，但也有少数UFO飞行时会发出“呼呼”或“隆隆”的响声，部分UFO能够发出大量的能量，这与球状闪电很一致；UFO和球状闪电都能飘浮空中，行踪是不定。但是，持不同观点者则认为球状闪电多产生于雷雨的天气中，而多数UFO目击是发生在晴朗的天气里。况且，球状闪电在空中的运动似乎完全取决于气流，而UFO的运动似乎与气流并非是一致的。

　　预防球状闪电的办法

　　预防球状闪电应该注意如下事项：

　　在雷雨天气，紧闭门窗，避免穿堂风。如果遇到飘浮的“火球”，轻轻地避开它，千万不要去碰它。

　　其他注意事项和普通闪电一样，即在阴雨天不要在大树下、电杆下、旷野、高处停留，要尽量待在低洼处、房间里等。

　　科学家推测，球状闪电是一种气体的旋涡产生于闪电通路的急转弯处，是一团带有高电荷的气体混合物，这些气体混合物主要由氧、氮、氢以及少量的氧化氢组成。

　　球状闪电通常发生在枝状闪电之后，似乎枝状闪电是产生球状闪电的必要条件。球状闪电是较为罕见的，因而研究它十分困难，至今仍然是自然界中的一个谜。

　　小知识大视野

　　北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中，记述了一次球状闪电的实况，描述了暴雷运行的过程：球形闪电自天空进入“堂之西室”后，又从窗间檐下而出，雷鸣电闪过后，房屋安然无恙，只是墙壁窗纸被熏黑了。