雷电中的意外与谜团

“和谐号”在滂沱的雷雨中如常飞驰,像一个无所畏惧的勇士。

高速列车窗外黑压压的一团，水滴在玻璃上横向游走，如同谱写着一曲激荡的乐章，多少消除了我不自觉的紧张。偶尔几束刺眼无声的闪电照亮了前路，远处地平线透出藏不住的光亮，并不遥远。妻不知何时已枕着我的肩头沉沉小憩，在这据说是世界最平稳高铁上居然真的可以保持肩膀不动，手指轻轻敲击着键盘，若有所思。插一句，最近不知不觉中给自己放了长假，八月有几篇计划好的博文都毫无意外的陷入考据索引中，或流连忘返或欲辩忘言，总之没有了灵感的闪电，而借着车窗外雷鸣电闪的洗礼总算补上了这篇。

各地夏季多雷雨，几乎年年在6-8月份这个时候新闻中多有因为雷电所造成的灾害或伤害。而雷电灾害是上世纪末“联合国国际减灾十年”公布的十种自然灾害之一。据数据显示，雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。而我国每年因雷击以及相关原因造成的人员伤亡达至少在-人，财产损失约50-亿元人民币。对全球来说，这个数字恐怕更是惊人。人类早已踏入电器化时代，可以坐着高速电气化列车日行几千公里，发达电网已经使我们多数人成为城市中离不开电的动物，尽管如此，我们对雷电似乎依然没有完全降服，一些现象甚至还没有理解……

让我们回到年8月6日，这个人类历史中夏日里寻常的一日。

我们也许早已熟知电学的开创者之一富兰克林（BenjaminFranklin-），知道他和他的儿子曾在费城暴风雨中放飞举世闻名的风筝，并成功将闪电收集到莱顿瓶中，证明了天电与地电本无区别。据说他的妻子一次不慎被家中的莱顿瓶电击倒地，好一段时间才恢复过来。是否靠着他的肩头不得而知，但这件事促使了富兰克林对所研究的电现象深入的思考与实验：雷电也许并不是“气体的爆炸”，也不应是所谓“上帝的怒火”，而只是一种与实验室放电类似的现象。起初，他写了篇论文寄给英国皇家学会阐明他的猜测，但得到的多是嘲笑。终于，他在年6月份完成著名的风筝实验，当电流通过风筝线上下端的铁丝使他全身麻木时，这种熟悉而强烈的感觉使他忘掉了极度的危险，对着儿子大声欢呼着。他的论断也随着实验的成功被科学界逐渐接受并传播开来。

话说当时在俄国圣彼得堡科学院从事电学研究的德裔物理学家里奇曼（GeorgWilhelmRichmann-）得知富兰克林的实验后，并且获悉一些英法科学家开始设计新的装置继续研究，也开始着手用实验来研究雷电与大气放电。在第二年的夏天，也就是年8月6日(旧历7月22日），作为院士的里奇曼正在科学院开学术会议，他看到天空忽然暗下来，听到远处隐隐的雷声，便连忙与助手往家中跑去。原来，他家中早已竖起了一根高高的金属棒，约十几米高，从房顶一直贯穿到书房地面附近，有一个绝缘底端，并连接一个自制的验电装置，用来进行附近暴风雨雷电的定量研究。

他在雷声大作中赶回家，三步并作两步跑入实验房间，连忙观察验电计量器上的变化。正当他看到电量越来越多时，突然一声巨响，离奇而又难以挽回的惨剧发生了：一个球状的发光物击中了里奇曼的头顶，好像从他身体中穿过，衣服被撕碎，鞋子被炸飞，实验装置一片狼藉，里奇曼当场殒命。

他的助手也被炸晕，但保住了性命。闻讯赶来的人们发现实验室的门已经掉了下来，如同一个炮弹袭击后的场景，在里奇曼遗体的脚底有一个明显的焦痕，而罪魁祸首被认定为传说中的球形闪电……里奇曼为电学的研究牺牲了，富兰克林等人的幸运没有在他身上继续，他成为第一个为研究电学而牺牲的科学家，这样惨烈的一幕也永载科学史册。这次事故在当时被广为传播，包括富兰克林在内的许多电学探索者意识到了接地保护装置的重要性，也促进了对避雷装置不断的改进。

里奇曼的意外又一次证明了科学发现的道路总是充满了崎岖与危险，而我们应该向这些科学先驱者致敬。尽管里奇曼英年早逝，早年的物理研究还涉及量热学等诸多方面，后来他与俄国的同事兼好友罗蒙诺索夫（MikhailLomonosov－）对大气电现象研究的合作也有许多进展。据说罗蒙诺索夫当天也在家用类似的装置在研究雷电。好友的不幸令他悲痛不已，但他也没有退缩，不久又开始了相关研究。

罗蒙诺索夫提出了对暴风雨发生的理论和对于极光的电本质的见解，对大气电学的研究更为深入具体。比如他在给欧拉的信中谈到，经过他的计算和证明，雷暴的发生不仅有空气流上升，更重要的是还要有下降气流，较之富兰克林更进一步。

罗蒙诺索夫后来被誉为俄国的科学奠基人，这种说法并不夸张。因为他是俄国文艺复兴式的百科全书人物，不仅是圣彼得堡科学院第一位俄籍院士，也是俄罗斯第一所俄语授课大学——莫斯科大学的创立者，对物理、化学、天文、地理、文学、本民族语言领域有诸多贡献。关于他的传奇故事也有很多，这里不多谈了，有兴趣可看看他的传记。还记得以前曾间断的看过央视译制的一部他的传记电视连续剧，很不错，但后来不知为何找不到了。

至于球形闪电，这是个神秘的话题，我们现在依然对它所知甚少，尽管全球已经至少有数千次疑似球形闪电的记录。它们大多出现在雷雨交加或暴风雨前后，约10～40厘米，呈发光的火球形状，中心极亮，颜色多变。

据许多目击者描述，球形闪电的持续时间在10秒左右。它以缓慢的速度作水平移动，可进可退，可升可降。有时也被称作“滚地雷”，它可以从玻璃、门缝或烟囱直接进入房屋，温度看上去也不高，但如果碰到物品或人体就可能发生爆炸，或是使液体沸腾，消失后还会留下一股刺鼻的气味。比如，我国曾有位气象学家这样记载：“年7月22日傍晚，在泰山玉皇顶，天气骤变，在一阵电闪雷鸣过后，一个直径约15厘米的殷红色火球，从窗缝潜入室内时将窗户的木条撕裂，然后火球以每秒2～3米的速度在室内游荡，大约经过3秒钟后，又从烟囱逸出。在即将离开烟囱的一瞬间，突然爆炸消失，气浪把烟囱削去一角，并将室内的暖水瓶胆震为碎片。”类似的描述遍及世界各地，有时酿成悲剧，也引发不少恐慌与一些荒谬的超自然的解释。这并不奇怪，在科学没有答案的地方总有“魔鬼出没”。原因在于，球形闪电到底是什么、为什么发生等还没有形成共识。但有一点可以肯定，它是一种比较罕见的自然电现象。

目前可提供的科学解释也是五花八门：有人认为球形闪电是一种带强电的氢氧气体混和物；有学者则认为是雷暴中所产生的电磁干扰效应所引起；更有研究者说它是一团高能等离子体，如年，日本科学家在实验中观察到微波干扰所产生的类似球形闪电现象，并显示一些相似特性：可沿着与主气流相反方向运动、可穿越固体物质等。前几年《自然》杂志又曾报道，新西兰科学家认为球形闪电是硅纳米燃烧发光所致。他们认为，当土壤被雷电袭击后，会向大气释放含硅的纳米微粒，来自雷电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。主要证据是其氧化的速率与球形闪电约10秒钟的存在周期颇为一致。

相信球形闪电的谜团有一天终将被解开。

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