“上帝點火”的疑團
1752年,美國的富蘭克林,在雷雨交加的荒野上做了一個著名的“風箏實驗”,從而破除了“上帝點火”的迷信。
球狀閃電俗稱“滾雷”,它是自然界中的一種奇異現象。這種明亮而無聲的火球會在空氣中慢慢地飄過,能持續幾秒鍾的時間。有時,它能穿過玻璃窗而不被損壞,有時,它又會把玻璃打碎;有時,它可以飄進建築物內;有時,它還會進入飛機艙內;有時,它可以在導線上滑動,遇人遇物後立即發生爆裂,造成傷亡、火災等事故。
球狀閃電到底是由什麼組成的呢?
人們注意到:每當球狀閃電消失以後,往往會出現帶有強烈的清新氣味的物質淺褐色的煙霧。經過研究發現,淺褐色的煙霧可能是二氧化氮,而有清新氣味的可能是臭氧。
1965年前蘇聯的大氣物理學家德米特裏耶夫的巧遇證實了這種判斷。他采集了球狀閃電所經過地方的空氣樣品,然後在實驗室裏對這些空氣樣品進行分析,實驗結果表明樣品中臭氧和二氧化氮的含量大大超過了正常值。
通過對煙霧、氣味定量分析,結果表明在火球內部很可能進行著某些化學反應。但到底是哪些化學反應,還沒完全搞清楚。球形閃電的發光時間為何那麼長,發光的機理又是什麼,以及火球的能量從哪裏來等等,一係列的問題科學家們至今無法解答。
沙漠開花之謎
在秘魯南北狹長、寬度僅30~130千米的濱海區,地麵廣泛分布著流動的沙丘,屬於熱帶沙漠氣候,該地區年平均氣溫超過25℃,年降水量不足50毫米,南部低於25毫米,氣候炎熱幹旱。但有的年份降水量突然成倍增長,沙漠中會長出較茂盛的植物,並能開花結果。這種現象被稱為“沙漠開花”。
那麼,沙漠為什麼會開花呢?海洋氣象學家認為,這與“厄爾尼諾”現象的出現密切相關。所謂的“厄爾尼諾”,是西班牙語“聖嬰”的意思,因為它大約每隔2~7年發生一次,但每次都發生在“聖誕節”前後,所以美洲人給它取了個原意不錯的名字“聖嬰”——“厄爾尼諾”。
然而,“厄爾尼諾”卻給人類帶來了一係列的災難。它一旦發生,一般要持續幾個月,甚至一年以上。它除了使秘魯沿海氣候出現異常增溫多雨外,還使澳大利亞叢林因幹旱和炎熱而不斷起火;北美洲大陸熱浪和暴風雪競相發生;夏威夷遭熱帶風暴襲擊;美洲加利福尼亞遭受水災,大洋洲和西亞多發生嚴重幹旱;非洲會大麵積發生土壤龜裂;歐洲會產生洪澇災害,我國南部也會發生幹旱現象,沿海漁業減產;全國氣溫偏低,糧食會大麵積減產。
1982~1983年,發生了一次嚴重的“厄爾尼諾”現象,它使世界上1/4地區受到危害,全世界經濟損失估計達80億美元。
“厄爾尼諾”是怎麼發生的呢?原來在赤道南北兩側,由於常年受到東南信風和東北信風的吹拂,形成了兩股自東向西的洋流。從太平洋東部流出的海水,靠下層海水上湧補充。由於下層海水較冷,因此太平洋海麵的水溫呈現出西部高東部低的“翹板”。太平洋東部秘魯沿海的鯰魚和海鳥多年來樂居在這一較冷的海域之中。從東向西流去的兩股赤道洋流在到達大洋彼岸後,有一部分形成反向的逆流,再橫越太平洋複向東流去,這股暖性的逆流叫赤道逆流。但是,有的年份由於南半球的東南信風突然變弱,使得南赤道洋流也變弱,太平洋東部上升的冷水減少,而更多的暖水隨赤道逆流湧向太平洋東部。這樣,太平洋海麵的水溫的“翹板”就變成東部高西部低了。
然而,“厄爾尼諾”的發生機製還是一個謎,產生這種現象的原因還不清楚。
最後,夏威夷大學的地震學家沃克指出:自1964年以來,5次“厄爾尼諾”的發生時間都與地球的兩個移動板塊之間的邊界上發生地震這一周期現象密切吻合。但它們之間有沒有因果關係,還有待於進一步探討。
還有的科學家提出“厄爾尼諾”與一種叫“南部振蕩”的全球性氣候變化體係有關,從而影響了南半球的信風強弱。一個名叫70GA(熱帶海洋和大氣層)的國際性研究計劃正在探索“厄爾尼諾”之謎。
我國科學家提出了一種假設,認為“厄爾尼諾”可能與地球自轉速度變化有關。他們對照了20世紀50年代以後地球自轉速度變化的資料發現,隻要地球自轉年變量迅速減慢持續兩年,而且數值較大,就會發生“厄爾尼諾”現象。由於地球自轉減慢,跟隨地球一起運動的海水和大氣在慣性力作用下,會產生一個向東的相對速度,這個速度在赤道附近最大,據計算可以使赤道附近的海水和大氣獲得每秒05厘米和每秒1米的相對速度,使得原來自西向東的赤道洋流和信風減弱,導致太平洋東西岸水溫的變化。目前對“厄爾尼諾”的研究已廣泛使用氣象衛星、海洋調查船、浮標機器人等先進手段。還有一些科學家已轉向地質研究,即從一些沿海河口淤泥堆積現象來分析在遙遠的過去所發生的“厄爾尼諾”遺跡。
地光形成之謎
1983年12月29日晚9~10時左右,在遼寧省鐵嶺縣雞冠山鄉一帶出現一道綠色的強光,由西向東跳動著。西邊龍王頂村和離此村20千米外的岱海寨村等地有許多人也看得非常清楚。
氣象工作者通過對鐵嶺縣所處地理位置和當天晚上天空狀況的分析,認定這種綠光屬於地光。地光是一種低層大氣發光現象。地光的形態是多種多樣的,有帶狀光、條狀光、片狀光、球狀光、火狀光和柱狀光等。地光的顏色也是五光十色的,紅、橙、黃、綠、青、藍、紫都有。通常看見的地光有的藍裏帶白,很像電焊火花,非常刺眼;有的紅似朝霞,映滿天空;有的形如彩虹,五顏六色;有的猶如一條光帶,劃破長空;有的又似一團火球,或沿地翻滾,飄忽不定,或騰空而起,懸在半空。但綠色的地光還是極為罕見的。
地光到底是怎樣形成的呢?許多年來,這一直是個不解之謎。
由於地光通常是在地震發生前後出現的,所以有人認為地光與地殼的組成有密切關係。高頻和低頻震波都有可能引起地光。
有的科學工作者認為,地殼中的岩石能夠產生很強的高壓電場,從而使空氣受激發光。
有人認為地光可能是由超聲波激發空氣而產生的。
有人指出,深層地下水的流動也可導致大地電流的產生從而引發地光。
還有人從大氣靜電場強度的變化和大氣中帶電離子濃度的變化來研究探討地光產生的原因。
也有人指出,地光的形式多種多樣,因此,它的成因也絕不會是唯一的。
目前地光起因之說眾說紛紜,各持己見,還需要氣象專家繼續探究。
岩石中的生物之謎
1835年修建倫敦——伯明翰鐵路時,考文垂有一段深4米的紅沙岩需搬移。當一塊紅沙岩被吊起裝車時,落地跌個粉碎,其中一塊碎石飛到車上,碎石上的一個凹窩裏有一個活著的蟾蜍。當蟾蜍剛露於空氣中時,其皮色呈深棕色,但10分鍾後變得近乎漆黑。這隻蟾蜍比其同類顯得小些,但很肥胖,看上去“受了壓迫”,正大口地喘氣,頭部好像受過傷。蟾蜍被小心翼翼地重新放回凹窩裏,用泥土封住。盡管如此,它仍在4天後死去。
1818年,地質學家克拉克博士為尋找化石,挖洞至2英尺深時,在岩壁上發現一批海蠑螈的活化石,它們與當地生存的種群不同。其中有三隻保存得很好。克拉克小心地把它們從岩石上取下來,放在紙上,在陽光下曬,這種蠑螈居然活動起來。其中兩隻很快便死去了,第三隻卻看上去生命力很旺盛,克拉克把它放進水池,這小家夥很快便逃得無影無蹤了。
1851年,法國布盧瓦的一位工人從一塊重14磅的燧石中挖出一隻蟾蜍,人們發現蟾蜍在呼吸,並跳出凹窩想逃走。工人們把它逮住,連同凹窩送往當地的科學團體。在科學院裏,這隻蟾蜍連同燧石一起被安置在地下室的青苔床上。黑暗中,這小動物躺著,一動不動,一有光亮,它便想跑。如果把它放在燧石的邊緣,它便鑽回到自己的窩裏,把腿放在身體下麵,並特別留神那條初次移開燧石時受過輕傷的腿。
據科學斷定,約一億年前,世界最後一批翼手龍消失了。但修築聖迪茲——南希線鐵路時,一批法國工人在半亮的燧洞裏劈開一塊巨大的侏羅紀石灰岩,突然岩石中跑出一隻怪物。隻見這怪物伸了伸翅膀,深沉地嘎叫了幾聲,便倒在他們腳前死去。這隻翼長107英尺的動物的膜狀翼旁長有4條腿,似蝙蝠。長爪,嘴裏有兩排尖齒,皮似黑膠,厚且多脂。怪物立即被當地的一位學古生物的學生斷定為翼手龍。經考證,這怪物所躲藏的岩層與曆史上翼手龍活動的地層一致,那個禁固著這條飛龍達億年之久的石岩凹窩與它的身狀大小正好一樣。
岩石中存在著幾千萬年前活動物的報告屢見不鮮。但對這類現象的解釋眾說紛紜。一種比較科學的解釋是:岩石是堅實的,但仍有肉眼看不見的縫隙,可滲進水、空氣等,所以,在岩石中有可能存在著活動物。
“死亡穀地”的可疑跡象
死亡穀地在哪裏?在巴基斯坦信德省的印度河流域。約5000年前,這裏是一座繁華的城市,後來才改名為摩亨佐·達羅(印度語“死亡穀地”的意思)。近幾年來,死亡穀地引起了科學家的注意。原來,它的上空頻頻出現黑色陰影,陰影中影影綽綽還有不少人在晃動。
摩亨佐·達羅是怎樣成為死亡穀地的?這還得從古印度的敘事詩《摩訶婆羅多》所描述的大爆炸談起。
“空中響起幾聲震耳欲聾的轟鳴,接著是一道耀眼的閃電。南邊天空一股火柱衝天而起,比太陽更耀眼的火光把天空割成兩半,空氣在劇烈燃燒,高溫使池塘裏的水沸騰了,煮熟的魚蝦從河底翻了起來。地麵上的一切東西:房子、街道、水渠和所有的生物,都被這突如其來的天火燒毀,四周是死一般的寂靜……”這就是《摩訶婆羅多》描繪的摩亨佐·達羅城遭到浩劫時的慘景。因為敘事詩完成於公元前1500年,而慘禍至少是在公元前3500年發生的,《摩訶婆羅多》隻可能是古籍抄本或再抄本。因此,有人對其中的描寫爆炸的細節一直感到懷疑。1922年,印度考古學家班納吉在印度河流域發現了摩亨佐·達羅城遺址,這才初步查明了城市毀滅的真相。
班納吉想尋找古代史詩中描寫的摩亨佐·達羅原址,可始終未能如願。一天,他帶領考古隊渡過暴漲的印度河,來到河心一個草木蔥蘢的小島考察。
他們在土層下發現了一塊熔點約15000℃、殘留著放射能的奇怪的熔岩,考察隊員們意識到奇跡就要被發現。果然,不久以後,人們在厚厚的土層下找到了史前文明遺跡。這些遺跡包括繁華的街區和防禦設施,以及磚砌的排水溝。更重要的是,在遺跡中,人們發現了一些精致的象形文字。這些文字證明生活在公元前4000年的印度人民已擁有高度發達的畜牧業和農業,懂得金屬加工,如煉銅、煉錫、煉金和煉銀。
經過仔細發掘,考古學家在城堡遺跡上找到發生多次猛烈爆炸的證據。爆炸中心1平方千米半徑內所有建築物都成了粉末。離爆炸中心較遠處,人們挖到許多人的骨架。根據這些骨架存放的姿勢,可以看出當時摩亨佐·達羅城的居民絲毫沒有覺察到逼近的危險。像往日一樣,一些人正沿街散步,另一些人則在家休息。猛然間災難降臨了,隻不過是短短的一瞬間,一座繁華的城市就從地麵上抹去了。
在考察中,人們驚奇地發現,摩亨佐·達羅城焚燒後的瓦礫場,看上去極像原子彈爆炸後的廣島和長崎,地麵上殘留著遭受衝擊波和核輻射的痕跡。死亡穀地是不是核爆炸造成的?
絕大多數人認為,核爆炸在當時是不可能的。因為在公元前3000年的青銅器時代,印度、巴基斯坦哈拉巴文明時期的古人,不可能造出代表先進科學技術的原子彈。其他一些學說,如遠道來訪地球的外星球宇宙飛船的襲擊和失事之說,又找不到令人信服的確鑿證據。研究陷入了僵局,人們開始注意古往今來的一些奇異的自然現象。
古希臘和古羅馬的史書中,曾不止一次敘述出現在夜空的“發紅的戰車”,美洲印第安人傳說中出現在空中的圓形吊艇,日本民俗中流傳的“噴出耀眼光焰的幽靈大船”,這些都極大地引起科學家的注意。類似的奇異事件還發生在公元前1503年古埃及法老王圖特摩斯三世22年,那年冬季第三個月的一天,下午6時,天空出現了一個明亮的火球。
1910年9月21日,美國紐約市市民也看到了100個飛行在城市上空的大“螢火蟲”,這些“螢火蟲”在空中飛行達3小時之久。
1984年的一天晚上,前蘇聯烏德摩爾梯蘇維埃社會主義自治共和國薩朱魯爾斯基區的烏德摩爾梯國營農場耕地上空,屋宇突然被照亮,從高空炫目地撤下了一些雪亮的光球,這些小球彎來曲去,盤旋著平穩降到地麵,光亮如白晝。在20千米的半徑裏,變壓器和電線突然發生了放電現象。
近年來,前蘇聯一些科學家試圖用物理化學理論來解釋這類現象。他們認為:在宇宙射線和電場的影響下,大氣層內產生了有化學活性的微粒,這些微粒聚集成團,像雪球一樣越聚越大,形成直徑不等的球體在空中到處遊蕩。人們把這種現象稱為“物理化學現象”。
科學家們認為,在許許多多微粒形成的球體中,有些球體能長期存在,它們不放出能量,不發光,與明亮的天空背景相比,顏色顯得很深,外形卻又像橄欖球。因此,有人把它稱作是燃燒的黑色球狀閃電。而有些球體則能發出明亮的白光或螢光,它們久久地留在地球表麵,沿著古怪的軌跡迅速地自由自在地遊動,最後變暗了,熄滅了。前麵提及的紐約上空出現的“螢火蟲”和前蘇聯烏德摩爾梯國營農場上空的“亮球”都屬這種情況,人們把這種微粒球體發光的現象稱作是化學熒光現象或幹脆稱作球狀閃電。
科學家們認為,黑色球狀閃電存在的時間長,密度大,它們中隻要有一個爆炸,就會引爆其他無數個球狀閃電,形成類似核爆炸中的鏈式反應。爆炸波到達地表時,毀滅了前進道路上的一切。據測定,黑色球狀閃電在爆炸的刹那間,中心溫度可達15000℃,這個數據完全符合摩亨佐·達羅地區提到的岩石的熔化溫度。科學家們還測定出,發生在“死亡穀地”的那次大爆炸中至少有3000個直徑為30厘米的黑色球狀閃電和1000多個球狀閃電參與。
人們發現,黑色球狀閃電爆炸後,空氣中會出現大量毒氣。這些毒氣可能就是導致摩亨佐·達羅城居民猝死的原因。
1983年8月12日,墨西哥的博尼爾教授在紮卡捷克斯天文台攝下了世界上第一幅黑色球狀閃電的照片。如今這類照片已增加到100多幅。