付丽丽

神出鬼没的球状闪电

球状闪电俗称“滚地雷”，它们五颜六色、神秘莫测，科学家至今没有搞清楚它们产生的原理，因而也无法预知其何时会出现。

虽然听上去玄乎其玄，但球状闪电是一种真实存在的物理现象。它们通常在雷暴天气出现，十分明亮，直径15-40厘米不等。一般的闪电转瞬即逝，肉眼很难记清它的一枝一节;但球状闪电却通常能维持数秒，有时甚至能达到1至2分钟，并呈现出橙色、红色、黄色、紫色、蓝色、亮白色、幽绿色的光环。

由于球状闪电非常稀少，所以很难被观测到，对球状闪电的描述记录往往来自偶然与之遭遇的目击者。它们有时是静止的，但通常会水平移动，在现身一段时间后，往往会以突然爆炸或安静消失的形式退场，并在空气中留下烧焦的臭味。

最早关于球状闪电的记载，出现在1638年。当时，英国圣潘克拉斯教堂正在举行礼拜仪式，突然一个直径约2.3米的大火球穿墙而入，在教堂中乱窜，破坏了窗户玻璃和桌椅板凳，并导致4人死亡、60人负伤。

2012年，兰州西北师范大学的研究人员在雷暴天气中绘制辐射地图时，他们的光谱设备意外捕捉到一次球狀闪电——只见一个直径约5米的大光球缓缓从地面升起，在地面极速穿梭了15米，便消失不见。这也被认为是球状闪电在自然界中首次被科学记录。

形成原因莫衷一是

球状闪电来无影去无踪，毫无规律可循，要见到它得靠“运气”，再加上人类对大自然的认知水平有限，所以它到底来自何处，科学家很难给出合理的解释。

球状闪电

1955年，前苏联物理学家认为，球状闪电是雷暴中产生的电磁干扰效应引起的。

1998年，一位西班牙物理学家则认为，球状闪电很可能是常规闪电中被磁场约束了的发光等离子体。因而球状闪电大部分较冷，但沿磁力线方向的局部温度则极高，这就是为什么它们并不发热，且接触到物体后往往容易着火。

2000年，两位新西兰科学家提出，当一般的枝状闪电击中土壤时，土壤中的矿物质会转换成纳米纯硅和硅化合物颗粒。这些尺寸不足十分之一微米的微型颗粒，会在闪电的能量作用下蒸发进入大气。进人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球状闪电。

世界各地出现的球状闪电

世界各地出现的球状闪电

曾使用光谱设备“抓住”球状闪电的兰州西北师范大学研究人员，识别出了构成球状闪电的主要元素。他们发现球状闪电中包含铁、硅、钙，其成分与土壤的主要成分相同，因而他们也认为球状闪电是由于普通闪电与地面相互撞击而引发——当闪电击中土壤或岩石时，闪电的能量瞬间蒸发土壤中的二氧化硅，再以某种方法将氧气从二氧化硅中分离出去，得到相对纯净的硅蒸气，球形的硅蒸气会再次与空气中的氧结合产生热量，迸发出光亮，形成球状闪电。

2002年，英国皇家学会在学术杂志《哲学学报》专刊上发表了一组有关球状闪电的文章，提出了三种理论，解释球状闪电成因。

第一种理论认为，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，由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持。

第二种理论认为，球状闪电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，例如来源于纤维素、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形成了一个高度充电的球体，当它表面放电时，会发出光和热。

第三种理论认为，球状闪电由金属纳米粒子链构成，其能量通过金属纳米粒子的表面氧化来进行释放。在这个理论中，普通的闪电能导致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会浓缩成一个网状的金属纳米粒子球，也就是球状闪电。

可见，学界并未对球状闪电的成因形成共识。

危害极大且防范困难

对于球状闪电的来源，虽然目前尚未有统一的科学定论，但它的极大危害却是谁也无法反驳的。

要知道，常规树枝状闪电只能维持几十微妙，但球状闪电却能持续存在数秒或几分钟，它们可以随气流起伏，也可以在带电的空气团中流动自如;它们能穿过烟囱进入室内，也可以在导线上滑动或悬停;它们有时会无声消失，有时又会因为碰到障碍物而爆炸。几乎没有它们去不到的地方。

那么究竟该如何防范球状闪电呢？科学家表示，虽然球状闪电是雷暴天气时大气集中放电的一种现象，但与一般的枝状闪电相比，它的形状更为独立，移动更为特殊和不规则，因此防范起来有很大的困难。所以人们要做的是，在雷电天气注意做好自身防护，不要停留在空旷地带，尽量不要开车和接打电话，身处室内应及时关闭门窗、电源，远离无防雷措施的建筑物。

期待有一天，危险的球状闪电所蕴含的谜团能被不断腾飞的科学技术彻底揭开，毕竟谁也不想吃着火锅唱着歌，突然就莫名其妙被大火球给吞了啊！

梁衍军荐自《科技日报》