第16章 對科學的探秘(3)(2 / 3)

把高於音速的龍卷風比喻為一個魔術師一點也不為過。1896年,美國聖路易市發生過一次旋風,使一根鬆樹棍竟輕易穿透了一塊一厘米左右的鋼板。在美國明尼蘇達州,1919年也發生了一次旋風,使一根細草莖刺穿一塊厚木板,而一片三葉草的葉子竟像模子一樣,被深深嵌入了泥牆中。更讓人不解的是一次龍卷風將坐在家中的一對夫婦和他們的大兒子和小兒子吹到一條溝裏,而她的次子則被刮走不見影蹤,直到第二天才在另一個市被找到。盡管他嚇得魂不附體,但絲毫未受損傷。令人奇怪的是,他不是順著風向被吹走的,而是逆著風被吹到那個市的。

盡管人們早就知道龍卷風是在很強的熱力不穩定的大氣中形成的,但對它形成的物理機製,至今仍沒有確切的了解。有的學者提出了內引力——熱過程的龍卷成因新理論,可是用它也無法解說冬季和夜間沒有強對流或雷電雲時發生的龍卷風。龍卷風有時席卷一切,而有時在它的中心範圍內的東西卻完好無損;有時它可將一匹駿馬吹到數千米以外,而有時卻隻吹斷一棵樹幹;有時把一隻雞的一側雞毛拔完,而另一側雞毛卻完好無缺,龍卷風造成的這些奇怪現象的原因至今都不清楚。

龍卷風的風速究竟有多大?沒有人真正知道,因為龍卷風發生至消散的時間短,隻有幾分鍾,最多幾個小時。作用麵積很小,一般直徑隻有25~100米,在極少數的情況下直徑才達到1000米以上,以至於現有的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對龍卷風進行準確的觀測。相對來說,多普勒雷達是比較有效和常用的一種觀測儀器。多普勒雷達對準龍卷風發出微波束,微波信號被龍卷風中的碎屑和雨點反射後再被雷達接收。如果龍卷風遠離雷達而去,反射回的微波信號頻率將向低頻方向移動;反之,如果龍卷風越來越接近雷達,則反射回的信號將向高頻方向移動。這種現象被稱為多普勒頻移。接收到信號後,雷達操作人員就可以通過分析頻移數據,計算出龍卷風的速度和移動方向。為了製服龍卷風,預測龍卷風,人們正努力探索龍卷風形成的規律,以解開這個自然之謎。

球形閃電探秘

夏天,雷電交加的晚上雷聲隆隆,火花在天空中閃亮,一道道明亮刺眼的閃電劃破寂靜的夜空。閃電是人們司空見慣的一種自然現象。專家計算過,全世界平均每秒鍾就要發生100次閃電。人們常常見到的閃電大多是分岔的枝條狀而非平直的線條狀,科學家對此有著不同的解釋。

荷蘭科學家曼努埃爾·艾裏亞斯解釋說,大氣放電過程中存在兩種媒介,即中性氣體和一個充斥著電離氣體的“通道”,“通道”在一定的時機會成為一個導體,放電時電流進行自由的流動,而電離氣體和中性氣體由於界限的不穩定就會出現交融,因而出現了分岔的枝條狀現象。

科學家還解釋說,分枝現象是否出現取決於電場的強度。如果電場強度大,也有可能使陰極和陽極氣體迅速形成“枝繁葉茂”的閃電現象。

除了樹枝狀的閃電以外,還有一種球形閃電也是多年來科學家研究探索的現象之一。幾乎所有的報道都表明,球狀閃電出現在雷暴天氣下,且尾隨於一次普通閃電之後。它出現時常漂浮在離地麵不遠的空中,接觸地麵後常反彈起來,而被接觸的物質通常會被燒焦,目前,國內外有很多關於球形閃電的報道。

10多年前,出現在德國的球狀閃電卻很奇特。人們看到一個大火球自天而降,擊在一棵大樹頂上,當即分散成10多個小火球,紛紛落地,消失了,猶如天女散花一樣。

在蘇聯的一個農莊,兩個孩子在牛棚的屋簷下躲雨。突然,屋前的白楊樹上滾落下一個橙黃色的火球,直向他們逼來。慌亂中一個孩子踢了它一腳,轟隆一聲,奇怪的火球爆炸了,兩個孩子被震倒在地,但沒有受傷。事後,人們才知道那個火球是罕見的球狀閃電。

在美國一個叫龍尼昂威爾的小城裏曾發生過一件怪事:一位主婦清楚地記得,她放進冰箱的食品是生的,可是在她從市場回到家裏,打開電冰箱一看,發現所有的食品都成了熟食。後來,經過科學家的研究才明白,這是球狀閃電開的玩笑。不知怎麼搞的,它鑽到電冰箱裏把冰箱變成了電爐,奇怪的是,冰箱竟沒有損壞!

一位名叫德萊金格的奧地利醫生,在錢包被盜的當天晚上,被請去為一個遭雷擊的人看病,他發現那個人的腳上印著兩個“b”字,同自己丟失的錢包上的“b”字大小相同,結果錢包就在這個人的口袋裏。

1962年7月22日傍晚,我國科學工作者在泰山頂上對雷暴進行研究時,親眼目睹了一次奇怪的球狀閃電。隨著一聲巨響,在窗外冒雨工作的科學工作者發現一個直徑約15厘米的紅色火球從西邊窗戶的縫中竄入室內,大約幾秒鍾後,又從煙囪裏飄出。在離開煙囪口的瞬間,發生了爆炸,火球也消失了。桌子上的熱水瓶、油燈都被震碎,煙囪也被震壞。火球所經過的床單上,留下了10厘米長的焦痕。