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Mar. 12 2019

球狀閃電:怪異、神祕、難以理解……還會奪人性命!

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  • 這幅法國插圖描繪的是球狀閃電從窗戶飛進房間,歷史上有許多這樣的紀錄。 ILLUSTRATION FROM WORLD HISTORY ARCHIVE, ALAMY STOCK PHOTO

球狀閃電(ball lightning)這種奇異的現象會出現在暴風雨中,我們已知道球狀閃電會破窗而入,還可能造成難看的後果。

好幾個世紀以來,球狀閃電──在空中的發光電球──的例子,總是抓住我們的目光、讓我們迷惑不已。球狀閃電俗稱「滾地雷」,這種詭異現象,通常是以漂浮的圓球模樣出現在大雷雨中,顏色可能從藍色、橘色到黃色都有,僅僅幾秒鐘時間就會消失不見。有時會伴隨著嘶嘶聲,還帶有一種刺鼻的氣味。

閃電一般來說是一種放電現象,因為雲本身或風暴雲與地面之間的正電與負電不平衡所引起。閃電會加熱周遭的空氣,溫度可達太陽表面的五倍之多。這樣的熱度會使附近的空氣迅速擴張並震動,因此產生雷聲。

球狀閃電是真的嗎?

關於球狀閃電的最早紀錄之一是在1638年,有「一大團火」從窗戶飛入一座英格蘭的教會。這項紀錄和其他早期紀錄指出,球狀閃電可能有致命危險。

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至少有一項研究推論,約半數的球狀閃電目擊記錄,是因為暴風雨中的磁場所引起的幻覺。不過,科學家似乎都同意球狀閃電是真有其事,即使他們並不完全了解是什麼原因造成的。

中國蘭州西北師範大學的研究人員在2012年研究暴風雨時,意外以錄影機與光譜儀紀錄到了一次球狀閃電事件。這顆球就出現在一次閃電之後,並且水平移動了約10公尺。光譜儀偵測到球體中有矽、鐵和鈣,這些物質在當地土壤中都有。

到底是什麼引起球狀閃電?

有一項理論認為,球狀閃電是因為閃電打到地面,造成氧氣與土壤中蒸發的元素之間起了反應所造成,而西北師範大學學者的研究支持這項理論。這些離子化的空氣,或說電漿(也可稱為離子體),跟造成聖艾摩之火(St. Elmo's Fire)的條件是一樣的。聖艾摩之火是一種位置固定的火光,常跟球狀閃電混淆。

根據另一項在2012年發表的研究指出,若是有玻璃,也可能會產生球狀閃電。大氣離子可能會堆積在窗戶表面,在另一側產生足夠的電場,造成放電作用。2016年發表的另一篇研究則指出,閃電打到地面時產生的微波輻射可能會被包在電漿泡泡裡面,造成球狀閃電。

也有人把球狀閃電跟地震聯想在一起。在地震前後,有時會有人看到罕見的閃光現象,有許多種不同的形式:像是從地面冒出來、只到腳踝高度的藍白色火焰;很像普通打雷的迅速閃光,不過是從地面冒出來而不是在天上;還有球狀閃電這種飄浮球體。2014年一篇關於地震光(earthquake lights)的研究中,學者推論,特定的岩石在遭到震波碰撞時會釋出電荷,激發繽紛的亮光。

為了解球狀閃電發生的原因,科學家也曾嘗試製造球狀閃電。在2006年,以色列特拉維夫大學(University of Tel Aviv)的研究人員用微波束製造出實驗室版的球狀閃電。在2018年,量子物理學家示範了一種類似球狀閃電的合成纏結磁場,這可能也有助於解釋球狀閃電的生成。

但儘管科學家進行了這些研究和實驗室的實驗,球狀閃電還是拒絕被定位。科學家說,關於這種神祕現象,他們要學習的還有很多。

 

延伸閱讀:氣候變遷,我們如何應變? / 「嗶!前方路口有龍捲風,請立即轉向……」

OCT. 2019

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