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第41章 探寻地球的自然奥秘(5)

西班牙国家气象局的专家已经否定了“冰雹”的可能性,尽管说它来自太空还有待于进一步证实,但从很多迹象看,“陨冰”的可能性相当大。

事实上,经过多年的研究探索,现在人们已经肯定,众多的“晴空坠冰”中,至少有一部分是真正的“天外来客”——“陨冰”。

陨冰与陨石一样,原先都是游荡在太空、绕太阳转动的“幽灵”,只是有时它们一不留神,闯进了地球引力的“陷阱”,才被迫改变轨道落向地面。由于地球周围有稠密的大气层,所以绝大多数的陨落物都在大气中消失,在几千度的高温焚烧下,只有少数原先非常巨大的母体,才会有残骸降临人间,成为陨星(包括陨石、陨铁)。

那些铁块、石头尚且只能剩下极少部分,可想而知,陨冰原先的母体一定是太空中的巨大冰山。

多个太阳同时出现的怪事

世界上曾经发生过多次天空中多个太阳同时出现的怪事。

1156年的一天,在意大利的米兰上空,出现过3个太阳,并伴有一个彩环。在太阳消失、天空逐渐变暗之际,又突然出现了一个巨大的光柱。当时迷信的人们认为,这预示着米兰的末日就要来临了。

1550年,西班牙国王卡尔五世率军进攻德国的马格德堡,将这个城市包围得水泄不通。到1551年4月,在城中将士弹尽粮绝,市民面临饥饿和死亡的危急关头,天空中突然出现了3个太阳,它们摆成一排,两侧的太阳还各自背着一个闪亮的十字架。

这一神奇的现象让全城为之轰动,也使得侵略者极端恐惧,他们认为这是上天有意捍卫马格德堡。于是,卡尔五世便急忙发布命令,解除了对马格德堡的包围,城内的市民们终于得救。

1785年的一天上午,在俄罗斯的雅罗斯拉夫市碧蓝的天空中,突然出现了一个大圆圈,里面竟有3个太阳。中午时分,又出现了第二个圆圈,里面有一个带光环的十字,当时看见这个现象的人们都感到茫然不知所措。

1981年4月18日的清晨,海南岛东方板桥的人还碰到过5个太阳同时悬在天际的胜景。那天早晨,红艳艳的太阳已升上天空,人们习惯性地抬头东望,发现东边居然有3个太阳,相隔不远的西边还有2个太阳,太阳中间还有一条绚丽的彩环相连。这一奇景让当地人奔走相告,议论纷纷。

2001年7月14日中午12时许,四川省也出现了奇异天象:有4个内红外紫、大小不等的光圈一直紧紧围绕太阳,并随太阳移动,看起来很有点儿像奥运的五环标志。对此,媒体做了大量报道。

这到底是怎么回事呢?难道天空中真有第二个、第三个太阳?

其实,这种现象在学术上被称为“日晕”。

原来,在天空中的半透明的卷层云里,有着不少的雾气、水滴和冰晶,冰晶常常是很规则的几何图形,偶尔会整整齐齐地、垂直地排列在空中。当太阳光射在这些六角形冰柱上时,就会发生非常规则的折射现象,中间那道光线,是从处于中间位置的太阳直接射来的,是真正的太阳;旁边的光线,是太阳光经过六角形晶柱折射而来的,在人们的眼中,就出现了另外两个并列的太阳,或者更多的太阳。

它们实际上是太阳的虚像,又叫做“幻日”。

那么,又为什么会出现镰刀、宝剑、十字、圆圈等各种不同的形状呢?这是因为冰晶的大小、形状各不相同,太阳照射的角度也不完全一样,当这些折射光相交、相连、相叠、相套的时候,我们从不同的视角看去,就会看出种种不同的形象来。

绿色的太阳

1979年7月,波兰运动员乌尔班奇克驾驶着“晨星”号帆船从旧金山向太平洋波利尼西亚方向航行。在航线上,他不断地看到绿色的太阳,令他惊奇不已。为什么太阳会是绿色的呢?

其实,绿色太阳的形成原因很简单。

因为地球是被大气层笼罩的,大气层很像是三棱镜,阳光透过云层产生折射后,便会分解成红、黄、绿、紫等多种颜色。红光轻微弯折,绿光及蓝光弯折的角度更大:当太阳接近遥远的地平线,而天空中的大气又特别干净的时候,就可能看到位于太阳边上的绿光,甚至蓝光。

但绿色的太阳只能在大气中水蒸气很少、没有云雾、能见度比较高的天气里才能看到。这是一种正常的光学现象,并不是太阳真的变成了绿色。

因此,在陆地上是很难看到绿色的太阳的。

非同寻常的“雨水”

下雨本是平常事,但如果下的是“青蛙雨”、“鱼雨”、“彩色雨”,甚至还有下钱的雨,那就非同寻常了。

1683年10月,在英国诺尔弗克的小村艾克尔,大量的癞蛤蟆从天而降,当地的人们简直不敢相信这是真的。村民们不得不一齐动手,用水桶把它们清走,然后烧掉。

1687年,在巴尔蒂克海东岸的麦默尔城,大片大片的煤黑色的纤维状物质落在刚落满白雪的地上。后经证实,这些物质主要是绿色丝状海藻,还含有29种纤毛虫。

1955年7月22日,美国俄亥俄州辛西纳提市,下起了红色的雨。

这些非同寻常的“雨水”是怎么产生的呢?其实,这是因为龙卷风作用的结果。

龙卷风是一种急速旋转的小而强烈的螺旋状的风。风速一般为每秒几十到一百米,最大上升速度可达每秒几十米甚至上百米。

龙卷风的形成一般都与局部地区受热,引起空气上下强对流有关。上下强对流可以产生“真空抽水泵”效应,从而将地面上的东西卷上天空,再送到或近或远的别处落下,就形成了各种各样奇奇怪怪的雨。

下钱,是因为风将埋藏在地下的古币卷起,到另一个地方再落下来;下“血”,其实是风将红土卷起,混合着雨水落下,看起来就像下血;而下鱼和青蛙就更简单了,正好有条河里的水生物们“运气太好”了,免费作了一次空中旅行。

彩色的雪

雪一般都是白色的。但是,世界上除了白雪,还降过各种其他颜色的雪呢。

人们在南极见过红、黄、绿、褐等颜色的雪。1959年的一天,在南极的上空,突然乌云密布,接着刮起了一场大暴风。暴风过后,飘起了红色的大雪,那雪就犹如鲜血一样鲜红夺目。

为什么会出现彩色的雪呢?

原来,这是藻类植物引起的。它们不怕冷,可以在雪地里生长。南极就生长着许多蓝藻、绿藻、黄藻、红藻、褐藻。彩色的雪,就是因为这些藻类植物被暴风刮到高空,和雪片相遇,粘在雪片上落下来,形成了五颜六色的雪。

当然,其他的生物或非生物也可能形成彩色的雪。

1892年,意大利曾下过一场黑雪。原因是亿万个像针那样的黑色小昆虫,在天空中飞翔,结果正巧遇到下雪,便粘在雪里随雪降下了。

1962年,前苏联下过黄而略带红色的雪。雪后地面好似铺了一层黄红色的地毯,非常美丽。这是风把沙漠里的沙尘带到高空,然后扩散到遥远的地方,同雪花夹在一起落下来而形成的。

此外,挪威下过一场黄雪。那是由于一种松木的锯末被风卷到空中,然后同水蒸气凝结而成的;苏格兰也下过黑雪,那是由于一些燃烧不充分的煤烟粒,大量粘在雪花上,把白雪染成了黑色。

总之,雪的“本质”还是白色的,一些彩色的雪,只是白雪中夹带了其他有色的物质而已。

不可思议的球形闪电

球形闪电素有“自然界怪球”之称。

一次,苏联的一架伊尔—18型客机在1200米高空飞行时,突然一个直径为10厘米的火球钻入了飞机驾驶舱,几秒钟后,它却难以置信地通过了密封的金属舱壁,在乘客座舱内重新出现。

火球在惊慌的乘客头上缓缓飘浮而去,到达后舱时火球一分为二,裂成两个发亮的半圆形,随后又合二为一,拼成完整的球体,并带着不大的响声离开了飞机。

飞行员发现机上的雷达和部分仪表由于“球形闪电”的干扰已出现故障,被迫驾机紧急着陆。做地面检查时,发现仅在“球形闪电”钻入和钻出处的飞机头部外壳板和尾部门各留有一个空洞,而飞机内壁却不见丝毫损坏,同时也未伤及舱内乘客。

我国也有“球形闪电”的报道。湖南省隆回县,当地一对农民夫妇及其女儿在睡梦中竟被一个穿堂走室、闯入睡房的火球所击毙,一家三口统统化为灰烬。

据男主人的父母说,事发当晚,电闪雷鸣,一个拳头大小的绿色光球,猛然击碎窗户玻璃窜入他们的卧室,在床上飞舞滚动,光球最后飞到了他儿子的房间,其儿子、儿媳和孙女全部焚为灰烬,床上的衣物也全被烧毁,而床柜、床脚却完好无损,床边的物品也无损坏痕迹。越发奇怪的是,放在床边的大立柜,外面无任何损坏痕迹,但柜内的所有衣物杂品全部烧成了灰末。

为什么会出现“球形闪电”?它来自哪里?有人认为这是等离子体火球的不同表现,但是否真是如此,还不得而知。

龙卷风是如何形成的

龙卷风是一个猛烈旋转着的大漏斗状空气柱,它的上端与雷雨云相接,下端与地面或海面相接,看上去犹如一根擎天大柱。当它伸到陆地地面时,常常会吸起大量尘沙、碎石,形成尘柱;当它在水面上通过时,能吸起高大的水柱。

龙卷风是怎样形成的呢?产生龙卷风的摇篮是雷雨云。在雷雨云里,空气扰动十分厉害,上下温差悬殊。在地面,温度是20℃左右,越往高空,温度越低。

在雷雨云顶部8000多米的高空,温度竟低到—30℃以下。这样,冷空气急速下降,热空气猛烈上升,上下层空气交替扰动,形成许多小旋涡。这些小旋涡逐渐扩大,上下对流越来越强,终于形成了大旋涡——龙卷风。

据统计,在每一个大陆国家都出现过龙卷风。每年,全世界可发生1000次以上的龙卷风。其中,出现龙卷风较多的国家是美国、英国、新西兰、澳大利亚、意大利、日本等。

我国各省几乎都出现过龙卷风,西沙群岛一年四季均可见到龙卷风。沿海的龙卷风,有时与台风有关,它们常出现在台风之前。龙卷风在白天、夜间都能生成,但大部分在午后出现。有时同时有几个龙卷风一起出现。1969年6月30日,有人在45分钟内观察到有6个龙卷风并存的奇异现象。

解不开的厄尔尼诺现象

近年来,全球气候变得极为异常,世界各国灾情迭起。飓风、洪水、旱灾、海啸时有发生,我国也深受其害。科学家们对50年的海洋和气象资料分析发现,全球气候异常与厄尔尼诺现象有密切的关系。

厄尔尼诺是一股沿秘鲁沿岸南下的暖流,可一直侵入到南纬12°以南。它是一种大规模的海洋和大气相互作用的现象。

厄尔尼诺的老家原在太平洋东部赤道海域,那里终年温暖。在某种情况下,该海域赤道逆流中的一部分海水,会沿厄瓜多尔海岸南下,穿过赤道,向南流动,这就是厄尔尼诺暖流。

在近20年来,历史上不多见的厄尔尼诺现象时有发生。1972年厄尔尼诺现象的出现,给许多沿海国家的经济,特别是渔业生产带来了严重的损失。

相隔10年之后的1982年,厄尔尼诺现象再度发生。这次厄尔尼诺现象的发生,全世界就有1000多人死亡,经济损失达80多亿美元。澳大利亚共损失了近30亿美元,捕鱼王国秘鲁的捕鱼量骤减。我国则出现了南旱北涝的气候,粮食减产几十亿斤,连远离太平洋的非洲和欧洲也不同程度地受到了它的冲击。

但是,使科学家最伤脑筋的是,厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢?有人认为它是赤道太平洋信风减弱,热带辐聚向南移动,越过赤道而形成的产物;也有学者说,它是大气压和风系的大幅度移动所致;还有科学家认为,是由于大气环流减弱的结果等等。

在探索厄尔尼诺形成机理的过程中,科学家们还发现了这样的巧合:20世纪20年代到50年代,是火山活动的低潮期,也是世界大洋厄尔尼诺现象的次数较少、强度较弱的时期。进入20世纪50年代后,世界各地的火山活动进入了活跃期,与此同时,大洋上厄尔尼诺现象的次数也相应增多,而且表现得十分强烈。根据近百年的资料统计,75%左右的厄尔尼诺现象是在强火山爆发后一年半到两年间发生的。这种现象已引起科学家们的特别关注。

另外,关于厄尔尼诺未解开的谜团还有很多。

首先,太平洋发生厄尔尼诺现象有没有其自身的规律。例如,它发生周期的长短受什么制约?它的发生、生长与消衰以及强度有哪些代表性的信号?等等。

其次,无论是厄尔尼诺现象或是反厄尔尼诺现象的发生,都是大洋内暖水的大范围运动所致,那么这种暖水的运动和北太平洋发生的顺时针大洋环流以及在南太平洋中发生的逆时针大洋环流是什么关系?

再次,大洋中出现厄尔尼诺现象为什么能影响全球气候?人们能不能通过预测厄尔尼诺现象的发生,来预报异常气候呢?

今天,人们对厄尔尼诺现象的认识比过去深入多了,随着海洋科学技术的发展,特别是卫星遥感技术的应用,我们有理由相信,科学家将会对厄尔尼诺现象的生成机理有深刻的认识,实现对厄尔尼诺的预报。

为何不能达到绝对零度

在物理学科中,为了研究的方便引进了开氏温度,把“—273.16℃”称作绝对零度,作为开氏温度的起点。现在人们虽然可以轻易获得几百万度的高温,但却不能把最低温度降到绝对零度。为此,在热化学里有这样一条定律:“绝对零度是不能达到的。”

科学家们在为争取达到绝对零度的研究中,发现了一些奇妙的现象。如氦本是气体,在—268.9℃时变成了液体,当温度继续下降时,原本装在瓶子里的液体,却轻而易举地从只有0.01毫米的缝隙中溢到瓶外去了,继而出现了喷泉现象,液体的黏滞性也消失了。

那么,人们为什么不能得到“—273.16℃”的温度呢?

因为低温的获得与气体的液化分不开,气体的液化就是使分子热运动减缓。气体液化的方法是先将另一种气体液化(如我们使用的液化石油气),让它在低温下蒸发而使其温度降低,再用这种低温物质使需要液化的低温气体冷却。

这样,一种接一种地连续下去,就可以不断地得到更低的温度。这样看来,低温似乎是可以无限地降低。但是有一点必须指出,温度的产生是分子运动的结果,分子运动小,温度就低,如到达“—273.16℃”,分子就不运动了。

而物质都是在不停地运动着的,所以说,“—273.16℃”是不可能达到的。那么为什么物质在永恒地运动着呢?目前科学家们还没有找到足够的理论依据来回答这个问题。

存在四维空间吗

科学家认为,在我们所生活的三维空间之中,还存在着四维空间。根据爱因斯坦的广义相对论,世界上是存在四维空间的,那就是在我们现实生活中的“长”、“宽”、“高”所组成的三维空间里,再加上一个“时间”。

爱因斯坦说:“当我们以接近光速的速度移动时,我们的时间标尺就会缩短,时钟将会变慢;当我们以光速移动时,时间将不再流动;而当我们以超光速移动时,时间将会倒流。”

在这里,光速是起决定性作用的。时光倒流理论、质能转换的公式等,都少不了光速。如果我们可以制造出速度超越光速的飞行器,那么我们就可以自由自在地穿越四维空间,回到过去或者飞向未来!

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