瘦成一道閃電？你沒見過胖成球的

沈夢溪

從人類有文明以來，我們就不斷觀測著世界上的各種自然現象，從雨水、冰雹、龍卷風、閃電這種氣候現象，到日食、月食等大型天文現象。經過長時間的觀測和記錄之后，到了現代，人類對于其中絕大部分的現象都能夠進行完美的科學解釋，但是其中有一種現象從1000多年前就被記錄了下來，至今仍未能搞清楚它的發生原因，這種現象就是球狀閃電。

球狀閃電的歷史記載

1901年的一次球狀閃電從窗外進入室內的目擊事件記錄

人類很早之前就發現了球狀閃電的現象，古希臘時期就有這方面的記錄，而且也記錄到了球狀閃電穿越墻壁從戶外竄進室內的現象。

在中國，比較早的關于球狀閃電的記錄來自大名鼎鼎的北宋學者沈括，他在《夢溪筆談》中就記錄了一個關于球狀閃電的故事：北宋一個叫做李舜舉的官員，有一次球狀閃電進了他家里，他家人以為屋子會被雷給燒毀，但是并沒有，屋子里面只有金銀銅鐵器這些金屬器物被球狀閃電熔毀了，其他的家具都好端端一點沒有燒灼的跡象，他家有把寶刀插在刀鞘里面，結果刀身被熔成了鐵水，但刀鞘居然完好無損。

此外，明朝著名人物張居正也記錄過一個綠色的球狀閃電穿越他家墻壁，最后飄飄蕩蕩沒入廚房的水缸中。

球狀閃電的特征

常見的閃電絕大多數都是線狀或是放射狀的

我們日常見到的閃電都是線狀閃電，初中高中的物理知識也告訴我們，閃電的形成是由于云層下方帶有大量負電荷，地面帶有正電荷，正負電荷相互吸引，擊穿空氣形成的。但是，這種情況下所形成的閃電基本上都是放射狀或者是線狀的，絕無可能出現球狀。

到了現代，由于信息溝通的便捷，人們記錄到的球狀閃電現象也越來越多，不僅在戶外田野中、房屋里，甚至在飛機上都發現過球狀閃電，民間的傳聞多如牛毛，正式的科學報告也數不勝數。從這些目擊報告中，科學家們歸納出來了球狀閃電的一些特征：

首先，球狀閃電的出現與普通閃電息息相關，一般出現在閃電或是雷暴之后，它們的尺寸在10厘米到數十厘米，只有極少數情況才能達到米級，而且顏色各異，綠色、藍色、紫色、白色、紅色等都可能出現;其次，球狀閃電既可以出現在戶外，也可以突然出現在室內，或者能夠穿越玻璃窗戶從室外進入室內;最后，這個小東西會飛，有時候在空中一動不動，有時候則能飄浮著亂竄，這里的亂，真的是字面意義上的亂——它的運動方式經常不講基本法，與氣體熱對流的行為不一樣。明明外面狂風大作，它卻能勻速筆直地穩定前進，有時候明明在室內一點風也沒有，但是它卻能夠以蛇形走位竄來竄去。

《球狀閃電》是一本非常優秀的科幻小說，2018年甚至出版了英文版面向海外發行

不過，就目前的目擊事件來說，球狀閃電的危害性似乎比線狀閃電要小一些，國內外記載的人被球狀閃電擊中之后，極少發生死亡事件，大多只是燒傷，并很快就恢復了。在2006年，南方醫科大學南方醫院燒傷科就報道過一例因球狀閃電而燒傷的例子：一個15歲少年在室內勞作，室外的天空中出現了電閃雷鳴之后，一團直徑約10厘米的球狀閃電突然出現，并從他的右腿褲管處鉆入，然后這個少年頓時下肢麻木，意識喪失，被送進了醫院。當然，幸運的是，他受傷并不嚴重，很快就被治愈了。

球狀閃電的這些奇異之處為它蒙上了一層神秘的面紗，中國著名科幻作家劉慈欣就曾經寫過一本科幻小說《球狀閃電》，在這本小說中，人們在將球狀閃電研究透徹之后，甚至將球狀閃電作為武器應用到戰場上。

疑似運動中的球狀閃電記錄

但是可惜的是，由于球狀閃電現象極為罕見，人類未能找到足夠多的觀測樣本，雖然網上流傳的視頻和圖片很多，但是絕大部分真假難辨，也不太具有科研價值。

神秘面紗等待揭開

一直到2012年，才有科學家提出一個有科學根據的球狀閃電形成理論：氣化硅理論。這個理論認為球狀閃電的形成是由于閃電擊中地面以后，極高的能量將土壤中的硅元素加熱氣化，氣化的硅元素呈團狀，與空氣中的氧氣發生化學反應，于是釋放出光和熱，這就形成了我們所見到的球狀閃電。科學家們甚至在實驗室中模擬出了利用氣化硅理論制作出來的光球。

但是這個理論也有很大的缺陷，那就是在這個理論中，氣化硅團無法穿越玻璃，而且也會受到氣流的影響，無法產生狂風中無動于衷或者是無風下蛇形走位的種種特效。

不過，到了2014年，中國科學家在甘肅拍攝到了世界上第一份被科學界公認的球狀閃電視頻。通過對這個球狀閃電的光譜分析，科學家們發現其中確實有硅的光譜，這至少說明球狀閃電確實是由于閃電擊中地面后產生的。

中國科學家利用高速攝像機拍攝到的球狀閃電及其光譜，左邊為球狀閃電，右邊為其光譜

得益于這個球狀閃電的光譜分析視頻以及論文，浙大的科學家又提出一個微波空腔理論，這個理論認為在閃電擊打地面的時候，會產生一團數量高達1014個的高能電子團，這個電子團在與土壤接觸后會形成一個高能微波場，這些微波與空氣中的等離子體發生反應以后，就能夠形成球狀閃電。由于微波實際上是電磁波，所以它自然就能夠穿墻了，而且由于這是一個電磁場，質量幾乎為零，它自然也就不會受到氣流的影響。

這個理論當然也存在問題，比如在這個理論中，球狀閃電與閃電擊中地面的區域應該相隔不遠，否則能量將會極大衰減，所以在這個理論中，球狀閃電與閃電之間的距離應該小于1000米，但是在實際觀察到的球狀閃電中，有些卻與閃電距離接近10千米。

不過，這個理論建立了閃電和球狀閃電之間的聯系，也很好地解釋了球狀閃電的各種奇異特性，是目前最廣為認可的一個理論，而且科學家們正在對此進行實驗驗證，如果一切順利的話，我們可能在幾年之內就能夠解開球狀閃電的謎團。

（本文經授權轉載自“把科學帶回家”公眾號，有刪節）