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《球状闪电》| 怀沙 关于作者 刘慈欣,首位获得世界科幻“雨果奖”的亚洲作家,中国科普作家协会会员,曾连续九次获得中国科幻“银河奖”。2015年,凭借长篇小说《三体》成为亚洲首位“雨果奖”获得者。关于本书 《球状闪电》是一本以球状闪电为中心展开的长篇科学幻想小说,向我们展现了一个独特、神秘而离奇的世界。2018年《球状闪电》英文版正式发行。核心内容 本书讲述的是男主角和自己心爱的女生林云,两人一起研究一种叫球状闪电的高科技,并且终止了世界大战的故事。借由这个故事,作者给我们提供了一个可容人类普通情感栖身的科学理论框架:那些去世的人们并不是完全消失了,而是换了一种迷离梦幻的状态,在另一种规则下继续生存。前言 你好,欢迎每天听本书,我是怀沙。今天来说一本刘慈欣的长篇科幻小说《球状闪电》。关于这篇小说,可能最著名的标签就是两个:第一,它是《三体》的前传,因为很多在《三体》里面出现的人物和科学技术在《球状闪电》这本书里面就出现过。第二个标签:硬核,这篇科幻小说涉及很多量子理论的知识。喜欢科学的人看着很过瘾,但如果当作文学作品来读,会觉得有一点太硬了。而今天,我就想从一个非常软的角度来切入来说这本书,我们来探讨一个科学难以回答的问题:那些我们心爱的人,他们在离开人世间之后,去了哪里?著名的纪录片导演刘效礼先生,曾经说过一句伤感的话,他说:“人的一生,就是所爱之人,不断离去的过程。”没错,这句话很伤感,但是它也是一个残酷真相。灾祸、疾病、意外,确实都会让我们的所爱之人逝去。人死不能复生,我们努力去适应亲人的离去,但最终发现久久难以忘怀,或许这就是人生吧。但是,这本小说却告诉我们:那些去世的人们,他们并不是完全消失了,而是换了一种迷离梦幻的状态,在另外一种规则下继续生存。那请问这是一种什么样的状态?它真的有可能存在吗?首先,让我们先来进入小说的故事情节。第一部分 用一句话来概括全篇内容:就是男主角和自己心爱的女生林云,两人一起研究一种叫“球状闪电“的高科技,并且最终终止了一场世界大战的故事。整个故事可以分成三段。第一段可以概括成:球状闪电是什么?故事的一开篇,描写了一个雷电交加的夜晚。当天是男主角14岁的生日,一家三口坐在客厅里吃饭聊天。突然,意外发生了,从窗户外边飞进来一个圆形的,放着光的球体。一家人一开始以为这是一个球状闪电。球状闪电,就是闪电的一种,它不是我们平时在空中看到的那种像裂缝一样的闪电,而是圆形的,它也被老百姓俗称为地滚雷。球状闪电,“啪”地一下击中了男主角的爸妈。下一秒,两人就变成了两堆灰烬,等于说瞬间就死了。就这么一秒钟,一个美满的家庭就只剩下男主角一个孤儿了。事后,专家就仔细分析了事发现场,认为这个突然飞进屋的大光球不是一个简单的闪电。但具体是什么,科学家说不太清。从此以后,男主角就成为了一个科学工作者,他很想破解这个“球状闪电”的秘密。后来男主角就上大学了,在大学里他认识了物理学家张彬教授。这个张彬是我们小说一个很重要人物,张彬教授就把男主角领进了“球状闪电”这个研究领域。后来在做研究的时候,男主角就认识了小说的女主角林云。林云是一个冷若冰霜的大美女,不过偏偏对男主角很好。两个人擦出了爱情的火花,之后一边做研究一边谈恋爱,可以说生活过得很幸福。写到这,小说花了好多篇幅,来描写他们具体的研究过程,包括他们怎么去俄罗斯拜访了各种科学家什么的,还涉及很多物理学知识。这些情节我全都帮你略去了。反正最后的结论就是,“球状闪电”根本不是闪电,它其实是一颗宏电子。那这个宏电子是什么?首先,在真实世界里面,电子我们都知道,它非常小,绕着原子核在做高速运动。按照小说的设定,在我们生活的地球和宇宙的外面,其实还有一个更大的世界,那个世界叫宏世界。不过关于宏世界什么样,小说完全没有涉及。宏世界的电子是可以作用于我们这个世界的,杀死男主角爸妈的光球,根本不是什么地滚雷,而是一颗宏电子。根据量子理论,我们知道,微观的粒子有一个属性,叫作“非定域性”。就是不确定区域那几个字,非定域性,而电子也有非定域性。它的意思,咱们通俗地说吧,就是我们没有办法确定一颗电子它具体在什么位置上。它是一个飘飘忽忽的状态,你可以理解成这一刻还在这里,然后下一刻突然就飞到另外一个地方了。中间不是用光速飞过去的,而是瞬间移动的。按照小说里的科学设定,凡是被宏电子打死的人,也会变成像电子一样飘飘忽忽的状态,科学家管它们叫量子幽灵,“他们”一种不生不死,无法描述。说到这插播一句,在小说《三体》里,人类拿出了一个叫“量子幽灵”的计划对抗三体人,用的就是《球转闪电》里的设定。所以,这也是为什么人们管这本书叫《三体》前传。至于量子幽灵具体是什么样的,这个话题我们等会再详细说。我们现在把故事情节过一遍。刚才我们说到,科学家弄清楚了,球状闪电原来是宏世界里的宏电子。发现这个之后,女主角林云非常兴奋,因为她认为,宏电子可以被用在军事用途上。这就是小说的第二部分:球状闪电能干什么。经过一番努力,林云成功地开发出一种宏电子机枪,这种枪能够连续射出一个个宏电子。这个武器有两大好处,第一是它能穿墙,因为宏电子可以瞬间移动,所以可以打击躲在掩体里的敌人。第二个好处是,它能实现选择性打击。小说里设定,科学家可以调整宏电子的属性,想打什么物质打什么物质。比如,现在有一辆敌人的卡车,如果你把“球状闪电机枪”调成杀伤人类模式,那一串球状闪电飞过去,整个车电子设备全没事,人全变成灰烬。如果调成攻击电子设备模式,那人没事,整车的电子设备都失灵。如果再切换成打“打击天然橡胶”模式,那打过去,车轮胎全烧掉。这种球闪机枪被研究出来之后,马上就得到了一次实际使用的机会。而这次使用,让男主角和林云分手了。事情是这样的:有几个恐怖分子占领了一所核电站,他们挟持了几个孩子作为人质。毕竟是在核电站里,人类也不敢轻易开枪,决定使用球状闪电机枪把他们打死。林云亲手操作着球闪机枪,几颗宏电子穿墙朝坏人飞过去,里面的恐怖分子还没弄明白怎么回事,就被打成了灰烬。但遗憾的是,那几个人质孩子也一起被杀害了。男主角感觉很痛苦,而这个时候,他发现林云的眼睛里,居然闪着一种狂热的光芒。男主角一看就吓坏了:原来我女朋友是个杀人狂魔啊,他就非常反感林云。这件事情结束后,男主角就对“球状闪电”武器充满了反感。首先他决定和林云分手,然后从球状闪电研究中心辞职了,辞职之后他一个人去了美国,做一些和球状闪电没有关系的科学研究,等于从这个事业里淡出了。在男主角辞职之后不久,他的物理老师张彬也得病去世了,张彬的遗嘱是,用球状闪电来火化他的遗体。而林云,继续留在研究所,研究球状闪电武器。在几年之后,世界大战爆发了。这也是小说的第三部分,球状闪电是怎么终止战争的。在小说的后半段,刘慈欣描写了一场世界大战。战争的双方是中国和另一个敌对联盟。这个敌对联盟具体是谁,作者写得比较模糊,但明眼人都能看出来,其实写的就是美国。战争一开始,中国军队就使用了球状闪电武器,但没想到的,美国人也掌握宏电子和相关技术,经过一番战斗,中国连续打了几个败仗,敌军就从太平洋那边打过来了,马上要登陆中国本土。眼看中国就要战败了。就在这个时候,在中国的戈壁滩上,突然发生了一次巨大的爆炸,方圆1000公里的国土被夷为平地。而这次爆炸还产生了一个副作用,中国1/3的国土面积上的电子设备失灵了,小半个中国退回到了农业时代。让所有人没想到的是,这次爆炸之后,敌军马上和中国签署了停战协议,战争结束了。到底是怎么回事?原来,这次爆炸是林云引发的。她在和男主角分手之后,就把精力全都扑在研究宏粒子上,而且取得了重大突破。她想,既然宏世界里有宏电子,也肯定有宏原子吧,既然有宏原子,是不是也有宏核聚变?经过一系列复杂的试验,林云最后掌握了宏原子的聚变能,同时宏原子核聚变除了能释放巨大的能量。还有一个副作用,爆炸后释放出的辐射波能让附近电子设备全部失灵。而在战争的后期,林云眼看中国就要战败了,她决定用自己的生命来换取和平。这次宏聚变爆炸相当于告诉敌人,我们中国已经掌握了可怕的宏聚变武器,你要是再敢继续前进,那我继续引发宏聚变,全球都回到农耕时代。而林云也在这场爆炸里牺牲了。这是一个同归于尽的威胁手段,敌人一看非常害怕,就只能和中国签署了停战协议。林云用自己的牺牲,守卫了中国国土,也换来了世界和平。知道这个消息后,男主角感到非常后悔,他知道自己之前错怪林云了。林云之所以表现得很冷血,不是因为她喜欢杀戮,是因为她是一个军人性格,她明白要保卫自己在乎的东西,一定要做出牺牲,甚至是牺牲自己的生命。在故事最后,人类开始重建被战争破坏的家园。因为有宏原子技术,人类的未来反而可能迎来一次技术跃迁和大进步,就像人类二战之后迎来了技术大进步一样的道理。而男主角,最后和自己的初恋情人结婚了,但是在他心里,永远带着对林云的思念。这就是《球状闪电》的情节主干。下面,我们来进入这个音频的主题,关于量子幽灵,是怎么继续陪伴在亲人身边的。第二部分 我们换个角度看,整篇小说其实就是男主角不断失去所爱之人,但这些人却一直以量子幽灵的形式留在他身边的故事。故事一开始,男主角就失去了父母。但是他很快就发现,他的父母其实还在他身边。第一次灵异事件,发生在男主角上大学之后。有一天他回到原来的家里,突然发现桌上的杯子,居然是倒扣着的,他自己是不太倒扣杯子的,这个是他妈妈生前的习惯。然后,男主角在厕所的洗手池里,还发现了一些头发。这些头发有黑有白,显然是爸妈留下的。这也不可能啊,人都已经走了好几年了,头发怎么还能在呢?而且,突然在下一秒,发现手里的头发就像变魔术一样,唰地一下当着他的面消失了。男主角当时就是感到,一定是爸妈还停留在房间里没有走。但是他心里没有一点害怕,哪个孩子会害怕自己父母的灵魂呢?反而,男主角当时反而有一种莫名的开心,他通过这个细节,明白了量子幽灵的存在机制。虽然爸妈的真人没有出现,但他们以某种形式待在他的身边。男主角觉得很欣慰。为什么人们会对亲人的离去感到悲伤?其中一个很大的原因是,他们再也接受不到任何来自亲人的新信息了,这是我们内心最最不能接受的。我们总希望,一个房间,一处地方,还保持着有人在的样子。其实这个就是我们中国人在清明节扫墓的心理机制。在我们的心里,特别害怕墓地荒芜了,所以要定期去维护,除草,要一遍遍地擦拭墓碑,就是希望这里有生气,有新变化,给人一种有新信息在产生的状态。而且我们都知道,一旦墓碑旁边,开了一朵花,或者长了一棵树,那我们内心就非常高兴,可能会说,这是显灵了。为什么我们高兴?因为接收到了来自故去之人的新信息。所以,这是量子幽灵的第一个特别之处,我们可以把它称之为:有新信息产生。我们接着看故事,也是男主角第二个失去的人,他的老师张彬。张彬老师是得病去世的,刚才我们说过,因为他一辈子研究球状闪电,所以他的遗嘱很特别,希望后人用球状闪电武器把自己的遗体打成灰烬。结果,这么一打之后,张彬就和男主角的爸妈一样,意外地变成了一个量子幽灵。这个事是林云发现的。具体发现过程是这样的:当时,林云正在研究宏原子的核聚变技术,有一个数学表达式她怎么也推导不出来。后来,在她给张彬老师扫墓的时候,突然发现墓碑上出现了很多数学公式。这绝对是张彬老师显灵了,因为造墓碑的工匠怎么可能懂这么高深的数学呢?林云赶快把数学公式抄下来,回家一看,果然,就是她当时正在苦苦破解的数学表达式。为什么变成量子幽灵之后的张彬,能理解这些公式?因为他本来就是一个物理学家,在变成量子幽灵之后,他就能更好地理解那个量子世界了,所以计算出了宏原子聚变的数学表达式。同时,他还能观察到林云这边因为算不出公式干着急,张彬就选择直接抵达了林云扫墓的那个时空,在墓碑上把那个公式写出来了。我们看,这里又透露出量子幽灵的一个特点:量子幽灵可以跨时空存在,想去哪个时间去哪个。这说明,时间对于他们来说,完全不是阻隔。死亡的本质是什么?其实就是一个人在和光阴的对抗中失败了,死亡是这场对抗失败的结果。但是,这些量子幽灵能够成功战胜时间。他们不是被延长寿命了,而是能再也不受时间的制约了。在某种程度上,就等于获得了永生。这个恰恰是我们希望看到的。这是量子幽灵的第二个特点,他们战胜了时间。我们接着看故事,在小说最后,林云不是在一场宏聚变的爆炸里牺牲了吗?按照小说的科学设定,所以她也变成了一个量子幽灵。一天晚上,男主角正在工作台上工作。平时他的书桌上,放着一个紫水晶的空花瓶。这天晚上,他突然问到一股清香,一抬头,花瓶里居然插着一只蓝色的玫瑰。但等男主角仔细看的时候,玫瑰突然消失了。但是,在空气里留下的那股香味,就是他们两人在刚认识的时候林云用的香水。我们知道,味道是可以存储记忆的,那一瞬间,男主角把所有两人过往的美好回忆全都想起来了。这说明,林云还在用一种特殊的方式,陪在自己身边。因为林云使用了只属于两人的专有回忆,这就说明了她作为一个人类的个性、回忆、生前的目标、性格、理想都依然留存着。虽然她已经没有具体的肉体了,但她的精神还存在。你想想,当我们怀念一个所爱之人的时候,怀念的是什么?就是他的意识,他的性格。一个人之所以是他,而不是别人,正是因为他有独特的意识。在那一刻,男主角甚至觉得自己是最幸福的人。因为球状闪电,虽然夺走了他的几个所爱之人,但是也让他得到了一种独特的幸福感。那些重要的人,用一种特别的方式陪在他身边。说到这,这本小说里描写的量子幽灵的三个特点我们就总结完了,分别是:有新信息产生,不惧怕时间和保留原有人格。不得不说,如果那些故去的人真的能用这种方式存在,那真是太让人欣慰了。下面,我从科学和感悟两个角度,说说自己对这本小说的看法。第三部分 首先,我们先看看小说的科学设定。很抱歉,其实根据当前科学理解,没有任何实验证据表明,这个世界上有宏原子、宏电子,也没有任何科学理论支持人的意识不灭。这是我作为一个科普工作者,给你的一个“纯科学”的解释。但是,我们今天不说纯科学。接下来,我想和你分享我真实的个人经历。这些经历,让我重新思考了科学对人类生活的意义我曾经给好几个朋友讲过《球状闪电》这本书,每次讲完故事之后,我就会给他们解释什么是量子的叠加态,什么是多重宇宙,这些很硬核物理学知识。但你知道他们的第一反应是什么吗?至少有三个朋友,在不同场合和时间,问我:怀沙,那你说,我的亲人,有没有可能也在另一个世界还活着呢?你看,他们关注的是这个问题。你知道我怎么回答的吗?我当时就斩钉截铁地回答说:有可能,完全有可能。在得到这个回答之后,我能看见,他们的眼睛都是放光的。感觉就是,他们心里的一直以来的愿望,终于找到了科学的支持。在那一刻,我能体会到,他们眼中的那个光芒是有价值的,而且恰恰可能是世界上最有价值的东西。这件事让我意识到,我的朋友在当时需要的,不是一个严谨的科学解释,而恰恰是一个有科学理论支撑的,情感化的,能够保留梦想的空间。这让我重新思考了科学对人类生活的意义。我们来总结一下,其实科学方法对世界的理解,可以分成下面四种,分别是:第一,科学明确已经验证正确的事情。第二,科学明确已经验证不正确的事情。第三,科学目前明确知道,无法验证的事情。第四,科学还不知道能否验证的事情。首先,我们排除掉第四点,目前科学还不知道能否验证,这个问题说不清,我们就不讨论了。我们重点看前三点。我们先看第一点,科学明确已经验证的事情。这部分事情很多,我们每一条学过的物理学定律,一切实现了产品化的科技成果,都属于这条。这些东西是能明确提升我们生活质量的。这部分知识有一个特点:它可以给人类提供确定性的,可衡量的价值。比如,某个技术在专利局明码实价,技术转让费多少钱,单次使用多少钱。一个科技公司,估值多少亿,在二级市场上明明白白。或者一种通过了 FDA 审查的新药,是一个确定的化学分子式,它的商业价值是多少亿美元,都能预估出来。而第二种,科学明确证明了不正确的事情。比如科学明确告诉我们,在日食发生的时候,在地球上唱歌跳舞做法式,不能加速太阳恢复。还有,买彩票,去赌场赌博不能致富。这部分知识可以明确帮我们避免损失某些价值。比如,如果你去赌场玩那种叫百家乐的游戏,背后的数学已经明明白白地告诉你了,首先它不能致富,而且平均你每下注100元,就输4块钱,你可以明确知道,自己的资产在以4%的速度“变瘦”。在科学上,前两种知识可以总结成:科学明确已经证明的和科学已证伪的。它们就是我们理性面对世界最好的武器。它让我们的生活可控,可感知。作为一个现代人,面对这两种知识,我们唯一的态度就是遵从。我很喜欢有个词:从善如流。如果你也是一个理性的人,我甚至找不到任何理由,不从善如流。值得讨论的是第三种。我们怎么看待那些目前科学明确无法给出结论的事情。什么是这些事情,比如霍金辐射是否是存在。这件事,我们得到黑洞表面去做测量,那科学家可以告诉你,基本上可以确定人类目前无法测量。或者那个著名的薛定谔的猫,盒子有一只猫,有可能是活的,也可能是死的。但是你一开盖子,它一定会死。那你就永远不能知道它是死是活。这些事情,科学明确告诉你,我无能为力。而这本小说讨论的宏电子和量子幽灵,就属于这个,科学目前无法证实,也无法证伪。对于这些事情,我个人过去的态度是,如果叫不准,那就取最小值,别抱太大的希望。但是,我那几个朋友对《球状闪电》这本书的反应让我完全改变了。为什么不能取最大值呢?起码,现在,我在2019年的态度是:因为这里迸发出来的价值和意义,是大到无法衡量的。说到这,我还得说一个亲身经历。我认识一个企业家,很有钱,生活非常自律,长期吃素。我就问他为什么,结果他给了我一个非常感性的回答,他说,因为我的家里人在看着我。原来,在几年前,他家里人生病了。然后自己心里就默默许了一个愿,说:无论这次家里人的病能不能治好,我以后都吃素。不过最后家人还是去世了,但他从此就坚持吃素,身体就变得很健康。他坚持认为,绝对有在天之灵在看着他。对于这么有钱的人来说,来自市场的、凡事人间的刺激已经真的不能激发他了。但亲人在看着他,这点对他的激励作用,就是无价的。笛卡尔说,我思故我在。有了心智,我们才存在的。诗人顾城也说:闭上眼睛,这世界就和我无关。我们得到 App 里讲天文学的高爽老师的签名也说:构成这个世界的不是原子,而是故事。没错,宇宙确实很大,但真正震撼的东西,还是心里的意义。回到我们一开篇提出的问题:那些我们心爱的人,他们在离开人世间之后,去了哪里?我觉得我更喜欢,甚至更信奉这样解释:如果真的把整个人类世界都缩小到一个宏原子这么微观的尺度下,到底会发生什么?不确定。不确定在某种程度上,就是一切都有可能。而且,现在真的有很多正经科学家相信,宇宙可能真的只有人类一个物种存在。造物主就是造了一个巨大的宇宙来陪我们人类玩。为什么就一定不行呢?不就是稍微有点浪费吗?上帝不怕浪费。如果宇宙真的只有我们一个物种,我们为什么不能把想象值提到最高呢?所以,《球状闪电》这部小说最大的价值,不在于它是否符合量子理论的科学设定,也不是描写了一场高科技的世界大战。而是作者在目前的科学设定上小小地前进了一步,给我们提供了一个可供人类普通情感栖身的科学理论框架。科幻在科学和情感之间建立了一个缓冲区,给我们的柔软的情感披上了铠甲。这本书告诉我们,那些我们在想象中,梦中会出现的画面,是真的有可能发生的。我们的所爱之人就在这个宇宙里,随时可能给我们传回阵阵耳语,告诉我们:是的,我在。因为你的心即是宇宙,如果你需要,我一直都在。撰稿、讲述:怀沙 脑图:摩西脑图工作室
童心惠敏
球形闪电,俗称“滚地雷”,以一种比较罕见的现象,通常人们看到它是一个漂浮在空中的发光球体,移动速度不定,甚至可能出现静止的状态,球形闪电一般维持数秒,也有几分钟的记录,颜色则非常丰富有橙色、红色、黄色、紫色、蓝色、绿色和白色等。
球状闪电因为刘慈欣写过的一本同名小说而成为人们热议的话题,但是人们对球状闪电的了解依然非常少,它对人类来说还是非常神秘。
首先,球状闪电被人目击到的情况就比较少,因为它的持续时间并不长,而且它的出现是没有任何预兆的,甚至有目击报告显示,在没有雷暴甚至没有下雨的天气,它都会出现,而且球状闪电的出现一般时间比较短,短的也就几秒,很多目击者从震惊中清醒想要拿相机把球状闪电拍下来的时候,它已经消失了。
其次,球状闪电太过诡异了,它呈球形,而且温度很高,五颜六色,行动起来还很随心所欲,有的静止不动,有的到处乱飘,而根据一部分目击者的描述,球状闪电还会穿墙,鉴于这些太过怪异的描述,半个世纪之前,球状闪电一直不被科学界所认可,知道后来,有了更确凿的证据,球状闪电才被科学界所承认。
但是,对球状闪电的 探索 是非常艰难的。一个科研人员把球状闪电作为一个研究方向是需要很大的勇气的,因为就如同小说里写的那样,你虽然是一个研究球状闪电的,但是,你却很可能一辈子都不会亲眼见到球状闪电一次,试想,让你去研究一个你可能一生都没法亲眼看到的东西,你会如何?
所以,要想研究球状闪电最好的办法,就是能再实验室创造出一个人造的“球状闪电”,这样研究才能继续,你的研究结果才能让 社会 大众所信服。
事实是,已经有一些实验室无所畏惧的开展了对球状闪电的研究,并在实验室尝试模拟出球状闪电。
马科斯.普朗克研究所通过在水箱中释放高压电产生了类似球状闪电的效果,但他们也承认说,这也只是类似球状闪电而已。
伊莱·杰比和弗拉基米尔·迪克蒂亚在实验室中,用微波炉制造了一个等离子球,同样的,这也只是类似球状闪电,因为大自然中并没有微波炉那样的环境。
巴西的两位科学家用电焊蒸发一块硅片,产生了在地上弹跳的小火球,而这和中国研究人员2012年6月所观测到的现场情况较为相符,根据光谱分析,球状闪电中,硅元素占比最高,科学家认为,闪电在几种土壤时,会瞬间蒸发里面的二氧化硅,得到硅蒸汽,硅蒸汽和空气中的氧结合产生热量,并发光。
但是这解释不了为何球状闪电会有穿墙的现象,而且很多球状闪电的目击在高空,可高空中又没有硅。
有科学家提出了更加大胆的一种设想——黑洞假说。
这种设想认为,球状闪电很可能是原初黑洞又称太初黑洞(这种原初黑洞不是因为恒星的坍缩形成的,而是从宇宙大爆炸遗留至今,根据大爆炸模型,大爆炸之后又一段时间极高的压强和高温,这种情况下就会形成原初黑洞。),这些神秘的黑洞就是球状闪电!
当然,这种没有详实论述与证据的假想并不能为科学界广泛认可,但是面对着完全不把物理定律当回事的球状闪电,我们似乎脑洞就得开的大点才好。
球状闪电现在对我们来说,还是一个未解之谜,真心希望有一天我们能解开球状闪电之谜,到时候说不定会有颠覆我们世界观的发现呢
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关于球状闪电的目击报告非常多,我能查到的最早的一份官方报告是 1960 年美国物理学会等离子体学部第二届年会的纪要文件。这份文件中说,地球上有大约 5% 的人口报告说曾目睹球状闪电,2007 年 4 月份的《科学美国人》的一篇文章中也援引了这个数据[1]。 我们姑且不去较真这个数据是不是可靠,但至少可以证明一点,关于球状闪电的目击报告非常多。
我们来看维基百科网站提供的几个典型的目击报告:
类似这样的目击报告,大家还可以在网上搜索出来一大把,我 选择的几个还是相对来说不算太离奇的目击报告,有很多目击报告给人的感觉就是不可思议。 如果是科幻迷,应该知道刘慈欣先生还根据球状闪电的种种奇闻,创作过一篇长篇科幻小说,书名就叫《球状闪电》。小说中描述的球状闪电那比我前面选择的几个例子要离奇的多了。
对球状闪电的描述,差异很大
球状闪电的外形被认为和输电线有关,这些输电线可能有 300 米甚至更高,雷暴等破坏性天气的程度也会影响它的外形。对球状闪电的描述五花八门:透明的、不透明的、多色的、发光均匀的、射线状的火焰、细丝、火花,形状也是千奇百怪:球状、椭圆状、泪滴状、棒头状、圆盘状。
尽管球状闪电已经有了海量的目击报告, 但是,大家看了我那么多章真假世界未解之谜的内容,应该能体会到科学界对于各种奇异自然现象是非常谨慎和保守的,没有可靠的证据,再多的目击报告也不足以得到科学共同体的承认。
UFO 现象同样也是属于那种有海量目击报告的奇异现象,但现在科学界已经把 UFO 现象基本认定为各种自然现象给人导致的错觉。
由于球状闪电的很多目击报告显得特别的诡异,会不会也有可能是各种已知的自然现象导致的错觉呢?比如把着火的气球或者反光的云朵、烟雾看成了是球状闪电呢?科学界对于球状闪电的真实存在性是有着很大争议的。 不过,好运气落在了我们中国人头上,2012 年发生的一件事情,终于为球状闪电真实性的百年争议画上了句号。
事情是这样的:
这项研究发表在了 2014 年 1 月出版的著名的物理学权威期刊《物理学评论快报》[2]上, 这被认为是有史以来第一份球状闪电的科学证据,证实了球状闪电的真实存在性,并提供了球状闪电产生原因的重要线索。
既然这个现象被证实了,那么对于科学家们来说,接下去的一个重要工作就是揭示球状闪电形成的原因。
实际上,关于球状闪电的成因,在 2014 年直接证据出现之前,就已经有不少论文探讨了。
例如,2012 年 10 月SCI 核心期刊《地球物理研究期刊》就发表了一篇论文[3],探讨了球状闪电可能的一种成因。这篇论文是由澳大利亚的一个科研小组发表的,领衔的科学家洛克说:
闪电袭击会留下一条由带电粒子或离子形成的长长的尾巴。洛克称,在大部分情况下,这些带正电或者带负电的离子会在瞬间结合在一起,剩余离子会迅速移向地面。洛克的理论认为,其中一些离子会聚集在玻璃窗等没有传导性的物体外表。
但是,要想证明这个理论非常困难,因为它需要一个能够产生高达 1 亿伏电压的设备。
首次在实验室中生成疑似球状闪电的现象 2013 年发表在了 SCI 核心期刊《物理化学期刊》上[4]。 美国科罗拉多州空军学院的研究人员使用部分浸没在电解质溶液中的电极来产生高功率的电火花,结果产生了明亮的白色的等离子体状态的球。 从外形上来看,非常像传说中的球状闪电。
关于球状闪电的假说多如牛毛,我排除掉那些明显不太靠谱的,比如什么微型黑洞之类的,至少还有十多种有待科学进一步 探索 的假说。
其中汽化硅假说是最受重视的假说之一, 该假说认为硅可以被高温汽化,所带的电荷会形成光球,2007 年在实验室中实现了寿命为几秒钟的发光球,而 2014 年兰州西北师范大学的那次发现也为这种假说提供了重要的证据。
此外,还有很多个候选假说,例如
说实话,很多英文名词我都不知道怎么翻译,就是直接采用的谷歌翻译的结果,我也实在没有力气去弄懂每一种假说都具体是什么意思。我想,作为我们这些科学爱好者来说,只要知道球状闪电确实存在,但它的成因依然是一个世界未解之谜就够了吧。
参考资料:
[ 1 ]
[ 2 ]
[ 3 ]
[ 4 ]
球状闪电,我在科普杂志看到的。是一种等离子体放电。不一定在下雷阵雨时才可以发生,晴天、无雨的夜晚都可以发生的。儿时有幸在夏天纳凉时看见一次,真是很幸运。一个巨大的红色火球从西边的天空而降,听大人说,是火神菩萨降临人间,预示某个区域有火灾发生。现代科学研究球状闪电的特性,可以无孔不入,可以游荡在巷子里,可以从窗户进入人家。有些自然界中的火灾与球状闪电有关。
特斯拉从三十岁开始就能轻松的制造出一大堆球状闪电在实验室内到处漂浮,也能拿在手上把玩,或者塞到你的怀里,甚至干脆装进一个木头盒子里。
1899年,在科泉的实验中,特斯拉不止一次地无意中制造出球型闪电,这些火球炸碎了他实验室中的立柱并破坏了仪器。他说,这些火球也随着这些不可思议的破坏一同消失了。特斯拉了解球形闪电的威力:“由于这些电磁震荡的干扰,真真正正的火球会突然一跃而出,如果有人在其轨迹范围之内或附近,就会遭受灭顶之灾。像我所用的这样一台机器,能在顷刻间消灭三十万人。我观察到,我的助手们承担了极大的压力,有好几个人因为无法承受这种压力而差点崩溃。”
现代物理学家们虽有设备精良的实验室,但仍然无法像特斯拉那样控制球形闪电,关于球形闪电更多的还只是存在于科幻小说中。
球形闪电是金属态氢离子——等离子体。
金属态氢离子聚合形成新元素的同时伴生电磁波。有研究发现球形闪电里出现二氧化硅的光谱。
球状闪电又叫滚地雷,通常在雷暴时发生,是一种圆球形状的闪电。很多人认为球状闪电是假的,因为它存在的时间太短了,通常只有几秒钟的时间,所以很多时候别人都会认为只是看错了,然而,球状闪电却是真实存在的物理现象。球状闪电十分的亮,几乎就是个圆球的形状,通常情况下维持时间只有几秒钟,但也有维持1至2分钟的记录。它们的颜色通常是红色和橙色,但有时候也会有黄色、紫色、蓝色、亮白色、幽绿色等。
球状闪电听起来很酷,但是它的危害是很大的,它可以随着气流的起伏在接近地面的空中飘飞甚至能逆风而行。它可以通过开着的门或窗进去室内,最常见的是通过烟囱进入(以为自己是圣诞老人吗?),有时候还会顺着导线滑行,有时会悬停在那儿,有时候会悄无声息的消失,但最麻烦的是,有时候它碰到障碍物会发生爆炸。
球状闪电的温度很高,能把周围的树木烤焦,偶尔也有关于人类因为球状闪电而不幸身亡的案例。
球状闪电很亮,有时候在白天也能被看见。2012年6月,甘肃省兰州市的中国科学家在青海省一个雷暴天气中绘制辐射地图时,拍到一个发光的球体,被认为是球状闪电,而它的视频和光谱,被认为是迄今为止自然界球状闪电的首次科学记录。而这项研究的详细内容,发表在2014年1月出版的《物理学评论快报》上。
当然,关于球状闪电的目击事件还有很多,但大多是没办法证实的。
我看过·也接触过·
虽然我没亲眼见过球状闪电,但看过一些视频和资料。球状闪电是最奇怪的现象之一。暴雨期间,它通常被视为一个西瓜大小的光球,亮度大约为40W灯泡。它以大约人类步行的速度移动,离地面大约一米,持续大约十秒钟。
数百年来,世界上几乎每个国家都有数百人看到它——但它仍然是个谜。简而言之,我们不知道它是什么,是什么提供了它的能量,或者它为什么移动。
有资料认为球状闪电只是雷击产生的热空气——热空气球冷却得很慢,给了它几秒钟的寿命,而不是雷击持续的几分之一秒。但是“热空气”理论有一个问题:热空气上升,球状闪电一般不会上升。
虽然许多球状闪电是在室外看到的,但在室内也能发生。资料显示最近在法国的350次观测中,发现室内球状闪电比室外多得多(181:94次)。
更可怕的是,球状闪电会出现在飞机内。
幸运的是,出现在屋内和飞机内部的球状闪电似乎是无害的,没有受伤的报道。我看过一个报道,一个球状闪电沿着飞机的中央过道飞行时,正好穿过或绕过一名空姐。
相比之下,户外的球状闪电被认为会引发破坏性极大的雷击。
那么这些闪电球是如何进入房屋和飞机的呢?为什么球状闪电几乎总是在移动?
人看到球状闪电通过一扇关闭的玻璃窗进入房子,但随后对窗户的检查没有发现玻璃损坏甚至变色。
资料显示已经有数百篇论文发表在科学期刊上,对这些问题进行了推测,将球状闪电的能量来源分为核能、反物质、黑洞、微波……不知道哪个对?
关于球状闪电的最新理论是2000年约翰·亚伯拉罕森发表在《自然》杂志上的,球状闪电是一团燃烧的硅绒毛枝晶(分支突起),是雷击蒸发地面物质后形成的。
但这种机制似乎不可能在房子或飞机内引发球状闪电。
球状闪电最让人接受的解释是由离子(带电粒子)在大气中形成的,特别是由闪电形成的,其中几公里长的闪电是由雷击产生的“电离空气路径”。
这样,球状闪电就不会“穿过”封闭的玻璃窗,而是由聚集在窗户内表面的离子形成在窗户的表面。
玻璃外表面(电绝缘体)上堆积的离子会增加玻璃内部的电场,并会引发电离–即带电粒子的产生。
与窗户外面的相反的电荷将被吸引到窗户的内部,留下一个带电的等离子体球自由离开窗户。这种放电是球状闪电。
利用电场中电子和离子运动的传统方程,科学家能够从撞击玻璃的离子流中预测出这种球状结构。
这样,科学家就解释了球状闪电的主要秘密。能量来源是雷击后留在大气中的离子。球状闪电大约10秒的寿命可以解释为离子扩散到地面所需的时间。
球状闪电由于聚集在绝缘体上其他离子的电力而移动,例如房间或飞机墙壁上的离子。例如,球闪电放电产生的离子会聚集在塑料或木头表面,如果球状闪电接触到它,就会排斥球状闪电并呈现“弹跳”的现象。
当然,任何理论的决定性证据都是实验。科学家需要的是一个实验,以可控的方式重现球状闪电。
飞机上的一些观察是在没有明显雷暴的时候进行的。假设这种情况下的离子是由飞机的无线电天线产生的。
如果这是真的,这种球状闪电的生产实验应该是可能的,与自然闪电的电源无关,自然闪电通常产生高达1亿伏的电压。
如果这些实验取得成果,在不久的未来,球状闪电这个由来已久的谜团很有可能最终得到解决。
要想了解球形闪电,必须知道闪电是怎么形成的!这个问题得不到解决,怎么解释都是没有根据的,只能是猜想、假设。
闪电有几种,强对流下雨闪电、火山闪电、沙尘暴闪电、核爆炸引起闪电、木星上也观测到闪电现象。
闪电是怎么形成的?到目前为止没有一个确定的答案,科学家解释说是摩擦起电。如:强对流天气时候,水滴相互摩擦,使云端上部带正电荷,云端下部带负电荷,当电荷量聚集达到放电条件时候,就会形成闪电现象。闪电有云与云放电,也有云与大地放电,大多是云与云之间的放电。火山闪电、沙尘暴闪电、核爆炸引发闪电,这些科学家认为都是摩擦产生的。但是有些说的有矛盾,如:现在我们国家这方面的权威专家认为是冰晶颗粒起电说,我就想问一下冰晶颗粒起电说,你解释不了火山闪电,它没有冰晶颗粒参与活动怎么还会有闪电呢!沙尘暴闪电也是,冰晶颗粒也没有参与活动也有闪电现象!但是有一个现象,凡事有闪电发生的时候这些都离不开浓密的云团,火山爆发闪电也是这样,火山灰浓密的时候才发生,不是所有的火山喷发都有闪电现象, 沙尘暴闪电不是很多,但是只要达到一定浓度会有闪电现象出现。
所以我们现在知道的闪电形成机制理论是个错误的理论,科学家找不到合适的解释觉得这个比较靠谱,才有这些理论存在。
没有把闪电形成正确理论搞明白,就不要想再把球形闪电搞清楚。
我个人对闪电形成机制有自己理论,闪电是一种高能带电粒子在满足它的释放条件后,产生的自然现象。但是还没有去实验证明,还没有说服力。就不叙述了,等实验证明了再分享给大家。
这就是闪电球