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三體前傳:球狀閃電 球狀閃電

我必須要面對它了,因為開學(xué)后,大氣電學(xué)專業(yè)的課程就要開始了。
  
  講大氣電學(xué)的是一名叫張彬的副教授,這人五十歲左右,個子不高不矮,眼鏡不薄不厚,講話聲音不高不低,課講得不好不壞,總之,是那種最一般的人,他唯一與眾不同的地方是腿有些瘸,但不注意就看不出來。
  
  這天下午下課后,階梯教室中只剩我和張彬兩人,他在講臺上收拾東西,沒有注意到我。時值深秋,夕陽把幾縷金色的光投進(jìn)來,窗臺上落了一層金黃色的落葉,內(nèi)心一向冷漠的我突然意識到,這是作詩的季節(jié)了。
  
  我站起來走到講臺前,“張老師,我想請教個問題,與今天的課無關(guān)。”
  
  張彬抬頭看了我一眼,點了點頭,又低頭收拾東西。
  
  “關(guān)于球狀閃電,您能告訴我些什么?”我說出了那個一直深埋在心中但從未說出口的的詞。
  
  張彬的手停止了動作,抬起頭,但沒看我,而是看著窗外的夕陽,仿佛那就是我指的東西。“你想知道些什么?”過了幾秒鐘他才問。
  
  “關(guān)于它的一切。”我說。
  
  張彬一動不動地直視著夕陽,任陽光直射到臉上,這時陽光仍然很亮,他就不覺得刺眼嗎?
  
  “比如,它的歷史記錄。”我不得不問得更詳細(xì)些。
  
  “在歐洲,它在中世紀(jì)就有記載;在中國,比較詳細(xì)的記載是明代的張居正寫下的。但直到1837年才有了第一次正規(guī)的科學(xué)記載,作為一種自然現(xiàn)象,它在最近四十年才為科學(xué)界所接受。”
  
  “那么,關(guān)于它的理論呢?”
  
  “有很多種。”張彬簡單地說了一句后又不吱聲了。他把目光從夕陽上收回來,但沒有接著收拾東西,像在深思著什么。
  
  “最傳統(tǒng)的理論是什么?”
  
  “認(rèn)為它是一種渦旋狀高溫等離子體,由于內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)造成的離心力與外部大氣壓力達(dá)到平衡,因而維持了較長時間的穩(wěn)定性。”
  
  “還有嗎?”
  
  “還有人認(rèn)為它是高溫混合氣體之間的化學(xué)反應(yīng),從而維持了能量的穩(wěn)定。”
  
  “您能告訴我更多一些嗎?”我說。向他提問,如同費力地推著一個沉重的石碾子,推一下才動一下。
  
  “還有微波激射-孤立子理論,認(rèn)為球狀閃電是由體積約為若干立方米的大氣微波激射所引起的。微波激射相當(dāng)于能量低得多的激光,在空氣體積很大時,微波激射會產(chǎn)生局部電場即孤立子,從而導(dǎo)致看得見的球狀閃電。”
  
  “那么最新的理論呢?”
  
  “也有很多,比較受到注意的是新西蘭坎特伯雷大學(xué)的亞伯拉罕森和迪尼斯的理論,認(rèn)為球狀閃電主要是由微型含硅顆粒組成的網(wǎng)絡(luò)球體燃燒形成。其他的五花八門,甚至有人認(rèn)為它是空氣中的常溫核聚變。”
  
  張彬停了一下,終于說出了更多的內(nèi)容:“在國內(nèi),中科院大氣所有人提出了大氣中等離子體的理論,從電磁流體力學(xué)方程出發(fā),引入旋渦-孤立子諧振腔模型,在適當(dāng)溫度場邊界條件下,通過數(shù)值求解方程,從理論上得到了大氣中等離子體渦團(tuán)-火球的解以及它存在的必要和充分條件。”
  
  “您認(rèn)為這些理論怎么樣?”
  
  張彬緩緩地?fù)u了搖頭,“要證明這些理論的正確,只有在實驗室中產(chǎn)生出球狀閃電,但至今沒人能成功。”
  
  “在國內(nèi),目擊球狀閃電的案例有多少?”
  
  “不少,有上千份吧。其中最著名的是1998年中央電視臺拍攝的長江抗洪紀(jì)錄片中,無意間清晰地攝下了一個球狀閃電。”
  
  “張老師,最后一個問題:在國內(nèi)大氣物理學(xué)界,有親眼看見過它的人嗎?”
  
  張彬又抬頭看窗外的夕陽:“有。”
  
  “什么時間?”
  
  “1962年7月。”
  
  “什么地方?”
  
  “泰山玉皇頂。”
  
  “您知道這人現(xiàn)在在哪兒嗎?”
  
  張彬搖了搖頭,抬腕看了看表,“你該去食堂打飯了。”說完拿起他的東西徑自朝外走去。
  
  我追上了他,把這么多年來自己心中的問題全部傾瀉出來,“張老師,您能夠想象有這么一種東西,以一團(tuán)火球的形式毫不困難地穿過墻壁,在空氣中飛行時你感覺不到它的一點熱量,卻能瞬間把人燒成灰?有記載它曾把睡在被窩里的一對夫妻燒成灰,被子上卻連一道焦痕都沒留下!您能想象它進(jìn)入冰箱,瞬間使里面的所有冷凍食品都變成冒熱氣的熟食,而冰箱本身還在不受任何影響地運轉(zhuǎn)?您能想象它把您的貼身襯衣燒焦,而您竟沒有感覺?您說的那些理論能解釋這一切嗎?”
  
  “我說過那些理論都不成立。”張彬說,他沒有停步。
  
  “那么,我們越出大氣物理學(xué)的范圍,您認(rèn)為現(xiàn)今的整個物理學(xué),甚至整個科學(xué)能解釋這現(xiàn)象嗎?您就絲毫不感到好奇?看到您這樣,我真比見到球狀閃電還吃驚!”
  
  張彬停下了腳步,轉(zhuǎn)過身來第一次正視我,“你見過球狀閃電?”
  
  “……我只是比喻。”
  
  我無法把內(nèi)心最深處的秘密告訴眼前這個麻木的人,這種對大自然那深邃神秘的麻木充斥著整個社會,對科學(xué)來說早就是一種公害。如果這種人在學(xué)術(shù)界少一些,人類現(xiàn)在說不定已飛抵人馬座了!
  
  張彬說:“大氣物理學(xué)是一門很實用的科學(xué),球狀閃電是一種極其罕見的現(xiàn)象,在國際建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)iec/tc-81,以及我國1993年頒布的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中,都沒有考慮到它,所以,在這東西上花太多的精力,意義不大。”
  
  和這種人真沒什么太多的話好講,我謝過他轉(zhuǎn)身走人。要知道,他能承認(rèn)球狀閃電的存在,已經(jīng)是一大進(jìn)步了!直到1963年,科學(xué)界才正式認(rèn)同這種閃電的存在,這之前,所有的目擊報告都被斷定為幻覺。這一年的一天,美國肯特大學(xué)電磁學(xué)教授羅格?杰尼遜在紐約的一個機(jī)場親眼看到了一個球狀閃電,那個直徑約二十厘米的火球穿墻進(jìn)入一個機(jī)庫,穿過了機(jī)庫中一架飛機(jī)的機(jī)身,又穿墻飛出機(jī)庫消失了。
  
  當(dāng)天晚上,我首次在google[1]主頁上鍵入“balllightning”主題詞搜索,不抱太大希望,但搜索結(jié)果中的網(wǎng)頁竟達(dá)四萬多,我第一次感覺到,自己準(zhǔn)備為之付出全部生命的東西,全人類也在關(guān)注著。
  
  又一個新學(xué)期開始了,炎熱的夏天到來了。夏天對我的意義多了一層:雷雨將出現(xiàn),這使我感覺自己離它更近些。
  
  這天張彬突然來找我,他給我們上的課在上學(xué)期就已結(jié)束,我?guī)缀醢阉恕?br/>  
  他對我說:“小陳,我聽說你父母都不在了,經(jīng)濟(jì)情況比較困難。今年暑假,我有一個項目缺一個助手,你能來嗎?”
  
  我問是什么項目。
  
  “是對云南省一條設(shè)計中的鐵路進(jìn)行防雷設(shè)施的參數(shù)論證,另外還有一個目的:在國家正在制定中的新防雷設(shè)計規(guī)范中,計劃把以前全國通用的0.015的落雷密度系數(shù)改為依各地區(qū)的情況分別制定,我們是去做云南地區(qū)的觀測工作。”
  
  我答應(yīng)了他。我的經(jīng)濟(jì)雖不寬裕,但還過得去,答應(yīng)去是因為這是我第一次有機(jī)會實際接觸雷電研究。
  
  課題組有十幾個人,分成五個小組,分布在很廣的范圍內(nèi),相互之間相隔幾百公里。我所在的這一組除了司機(jī)和實驗工,正式成員只有三個人:我、張彬和他的一個叫趙雨的研究生。到達(dá)研究地域后,我們住在一個縣級氣象站里。
  
  第二天早上,天氣很好,將開始第一天的野外作業(yè)。當(dāng)我們從那間當(dāng)作臨時倉庫的小房中向車上搬儀器設(shè)備時,我問張彬:“張老師,目前對雷電內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測有什么好辦法嗎?”
  
  張彬目光敏銳地看了我一眼,他顯然知道我在想什么,“從目前國內(nèi)工程建設(shè)的需要來看,對雷電的物理結(jié)構(gòu)研究不是首要任務(wù),當(dāng)務(wù)之急是對它的大面積統(tǒng)計研究。”每當(dāng)我的提問涉及球狀閃電,哪怕是像這次這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)地涉及,他都避而不答,看來這人對沒有實用價值的研究真是深惡痛絕。
  
  倒是趙雨回答了我的問題:“手段不多,目前連閃電的電壓都無法直接測定,只能通過測定其電流值來間接推算。至于研究雷電物理結(jié)構(gòu)最常用的儀器,就是這東西,”他指了指倉庫一角放著的一堆管狀物,“這叫磁鋼記錄儀,是記錄雷電電流的幅值和極性用的,它是用具有較高剩磁的物質(zhì)制造的,在它中部的導(dǎo)線接閃時,就可根據(jù)雷電電流產(chǎn)生的磁場在記錄儀中形成的剩磁,來計算雷電流的強(qiáng)度和極性。這是60si2mn型,還有塑料管型、刀片芯型和鐵粉型等。”
  
  “我們這次要用到它嗎?”
  
  “當(dāng)然,要不帶來干什么?不過那要到后面了。”
  
  第一階段的任務(wù)是在觀測區(qū)域安裝雷電定位系統(tǒng),這種系統(tǒng)通過大量散布的雷電傳感器把信號集中到計算機(jī)中,可對特定區(qū)域的落雷數(shù)量、頻度和分布進(jìn)行自動統(tǒng)計。這實際上是一個只會計數(shù)和定位的系統(tǒng),不涉及雷電的物理參數(shù),所以我不感興趣。主要的工作是在野外安裝傳感器,這是一項辛苦活兒。運氣好還可以把傳感器裝到電線桿或高壓線塔上,但大部分情況還要自己豎桿子。幾天下來,實驗工們都連連叫苦了。
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