作业帮球状闪电
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/09/25 21:27:45 字数作文
篇一：球状闪电
读《球状闪电》有感
在读完《三体》后不久，觉得心里有只手不断的在挠。我知道是有一段时间没看科幻小说了，在不久前看完《三体》，那颗追求奇幻的心被打开了。不曾想就那么一段时间没看便有股惴惴不安的心情。所以二话不说，又找了一本大刘的书——《球状闪电》看了起来。
《球状闪电》对我来说是迷人的。迷人之处在于它的科普性。从球状闪电到量子论，我也能跟着主角的故事把这些事情都看明白了。而且真的有几分相信大刘自创的球状闪电假说。不过话说回来，能把球状闪电和量子论扯到一起，并解释得像模像样，这难道也不算是一种天才的表现吗？
小说给我带来最大的感受还是震撼，这也是大刘的一贯特点。从球状闪电的理论构想发掘出去，解构出的这一系列理论，不禁为我们展示了这极不可想象的物质世界的另一面，更为生活中很多的不可思议提供了解释。像那些观察即消失的另一个世界的人们不就是我们世界中的魂灵么。世界大战的设计是另一个情节震撼来源。
宏电子，宏原子，宏世界，波粒二相性，量子力学，坍塌??在这些名词对我头脑的一场风暴以后，我几乎都已经在相信他了，相信他对球状闪电这种神秘现象的解释，相信在我们的世界之外，还存在一个宏世界，这个世界里，电子的大小是可以用肉眼看到的，这是一个对我们来说难以想象的世界，由此人的渺小，无助感油然而生。正如书中所说的，能希望人类创造出的那几个小小的方程式来束缚变化无常复杂万千的自然么？人类的存在又到底意味着什么？时间，空间呢？也许我总是会被形而上的东西吸引，然而这并不是科幻小说的任务。但这毕竟只是一本科幻小说而已。刘慈欣说，对于球状闪电的解释，他自己想了很多种，把这种写成小说的原因，只是因为它是最有趣和浪漫的一种。以前看科技频道也看到过球状闪电，也了解过一些关于球状闪电的很神奇的事实，人们在实验室可以通过7000次实验生成球状闪电，但深层原因还无法解释。球状闪电还蕴藏着许多的秘密等着我们去发现。
另一个方面还在于细节。细节可以为情节的震撼提供基础架构，就像当年在《流浪地球》中展示的那样。那么宏大的构想，是通过一个个小小的对细节的想象力构思实现的，像地球停转后生活在阴暗面的人们对太阳产生的反常的恐惧感，像地球人在冰封地表上进行的雪地跋涉比赛，像那些高耸入云的地球推进器，像那些慢慢征途上的怀疑和反叛。
还有一点要说的，这本书的真实感太强了。也许因为书中除了关于球状闪电的理论解释以及由此引发的事件外，其他的比如大学校园，军队，科技发展水平，场景，全部就是当代的背景，而对于细节描写，作者显然十分厉害。细节应该是科幻的生命，缺乏细节，就缺乏真实感，看着一读就知道是幻想和假的东西，谁会兴奋？
抛开剧情和其中包含的科普知识来说，《球状闪电》其实说的是探索，向外界，也向内在的自我。是深植于记忆中的幼年或少年的伤口，在一生里努力去愈合，每个人的方式是不一样的，有人在探索的道路上放弃，如张彬，有人一条道走到黑，死也不回头，如林云，有人在平凡的人生里找到自己的位置，怀抱着对量子蓝玫瑰的憧憬，生活着，如“我”。小说中形形色色的人也在告诉我们每一个人都是独特的自己，我们在不同的环境下选择适合自己的路。从小说中投射出来的人物形象放在现实生活中还是有一定参考价值的。
不管是《三体》也好，《球状闪电》也罢，科幻小说带给我们的不仅仅是感官上的震撼，也能带给我们丰富的科学知识，更能在故事情节中教会我们一些细腻的道理。一千个读者就有一千个哈姆雷特，每个人在读书的过程中都能学到不一样的东西，这就是故事的魅力。人们常说科技改变了人们的生活方式，却有很少人能察觉到科技的魅力，科学是迷人的，科学世界中还存在着许许多多的未知数，等着我们新一代去解开这些谜题。
篇二：球状闪电的可能形成机理
球状闪电的可能形成机理
作者：尹少春
来源：《环球市场信息导报》2013年第05期
球状闪电特指在某些雷暴过程期间出现的一种运动着的发光球体，通常发生在地闪之后，形状呈球形、卵形、泪状物、或者呈杆状，有的球形周围具有丝状物，不同的球状闪电可能对应不同的形成机理。一个典型的球状闪电有桔子或小柚子那么大，也有的呈高尔夫球和篮球那么大，平均大小为30cm，亮度相当于200W以内的灯泡，持续时间几秒至10s左右。可以呈现红色、桔黄色、亮白色，蓝色，甚至可以是绿色和透明。球状闪电的亮度在整个持续时间内一般比较均匀恒定，可以保持其形状、亮度和大小约几秒钟甚至更长的时间。主要沿水平方向移动，不会像热气球一样明显上升，呈悬浮或螺旋式移动。慢慢消失、或突然破裂消失。球状闪电有时好像被周围的物体所吸引，有的似乎随机飘动，持续几秒钟后，好像被吸收进某些物体，或似乎发生反弹。球状闪电可以穿越玻璃窗或金属窗的阻碍，出现在军用或民用飞机中，也可出现在电力部门大电压、高功率开关附近。有的球状闪电伴随有明显的类似臭氧的气味，或者像燃烧的硫和氧化氮，或者烧焦的气味。人类很少被球状闪电所伤及，18世纪和19世纪报道的球状闪电伤人事件也可能是由于通常的闪电或者流星，当时人们将球状闪电和流星统称为“火球”。
球状闪电的一般理论
不同的球状闪电可能意味着存在多种不同的物理机制。有关球状闪电的理论很多，对其关注点主要集中在球状闪电是如何形成的、以及能量是如何供给的这两个问题上。但有一些理论基本是推测或假说，如正负电子湮灭机制、小黑洞假说、宇宙射线的聚焦效应等等。大致上，球状闪电的形成机制一般分为两类。一类认为，球状闪电的动力和能量来源是其内部发生的光化学反应，最典型的是Abrahamson和Dinniss提出的观点。他们认为球状闪电是由于雷击土壤时，局部高温使得土壤中SiO2的硅元素被还原和再次氧化过程中形成的。沙石土壤中，碳元素的含量一般约为2～4%，在富含有机物的土壤中可能达到10%，有的甚至达到20%。而硅元素的含量通常介于20～35%。当雷电击中沙石地面时，产生的高温可能形成闪电熔岩，有人认为熔岩形成过程中伴随着球状闪电的产生。闪电的高温引起土壤中碳元素和二氧化硅发生还原反应，产生单质硅。当温度下降后，云雾状的液态或汽态纳米级硅粒子发生氧化反应，产生的热量维持球状闪电的温度和光辐射。但同时硅粒表面氧化层的形成，阻碍了氧气与单质硅的接触，化学反应迅速下降。Abrahamson和Dinniss认为铜和铝等金属原子在电弧放电产生的高温下也可能形成类似球状闪电的特点，他们的这个观点为实验室人工球状闪电的研究提供了理论支持。
另一类认为，球状闪电的能量来源是外部电磁环境。Dawson和Jennison认为，在微波辐射场中，如果存在很强的一束电磁脉冲，使得空气被局部电离击穿，则球状闪电可能形成，微波辐射场是球状闪电自持发展并维持比较恒定亮度的能量来源。同时，他们指出，如果将微波辐射场被局限在一个腔体中发生干涉效应形成驻波，则在波腹位置处发生球状闪电的可能性更
大。Endean指出，如果电磁场能量被陷进等离子体空腔，则由于电磁波在短时间内无法逸出，从而维持了球状闪电持续时间长达10s左右，亮度恒定，这类似于黑体辐射。这种陷进去的电磁波可能是行波、也可能是驻波。
验室人造球状闪电
为了定量而系统的研究球状闪电的形成机理和放电特征，大量的研究人员进行了相应的实验研究。他们发现，当实验室焊接电弧对盐水、单质硅、铝、铁和铜等不同材料放电时，可能产生一“火球”，从持续时间、形状、运动特点和颜色等许多方面，出现的火球非常似于自然球状闪电，这为近距离、定量化的模拟研究球状闪电特点提供了可能。下面对一些重要的实验现象进行阐述。
Singer利用实验方法产生和复制了“人造球状闪电”，得到了直径不到1m的缓慢移动的桔红色等离子体球体，能够穿透窗户。这些球很不稳定，而且会随着一种可怕的爆炸而消失。Versteegh等利用电容为1mF，电压为4.8V的焊接电弧对盐水表面进行放电，冲击电流强度为10～100A，水中添加了CaCl2物质。在电击后2ms出现，持续时间为0.5s左右，火球的直径最大为0.2m。从火球开始出现到70ms，电子密度从1022m3递减为1020m3；电子温度也呈快速下降，在整个生命周期内，从5000K递减为2000K，中性粒子温度超过1300K。从光谱分析发现，水的电解物和钙元素之间的光化学反应是火球光辐射的能量源。火球温度明显不均匀，核心部分比周围亮，且左右摆动。Versteegh等利用类似的方法，发现焊接电弧对饮用水或含有钙、锂或铜盐等离子的水表面产生火焰状的球体。因此，在水面形成的火球其实是冷的等离子体团。
Paiva等观测发现，高压电极和纯金属或固体硅之间的焊接电弧放电也可能产生一种发出炽热白光的火球，直径为0.1～1mm的发光球体，类似于焊接电弧放电。这种火球也类似于自然球状闪电的大多数特点。结果表明，火球大小为1～4cm，生命周围为8s以内，冷却消失时间仅为1s。火球分裂时亮度不变。火球在重力作用下，掉到地面，从地面反弹高度为5～20cm，估算的平均速度为5～30cm/s。火球可以钻进比自身小很多的地面的一个空隙，火球尾部留下的烟呈螺旋状，说明火球运功路径飘忽不定。这些特征与目击者看到的自然球状闪电很相似。焊接电弧对玻璃和树木的电击实验也发现类似的呈红色或白色的火球。
与Paiva等的实验类似，Stephan和Massey利用48V/100A的电弧焊机对厚度为0.5cm、长宽分别为1cm和2～4cm的纯硅片进行电击实验。他们提出了一些新的观点，认为在高温下的纳米级硅粒子形成的是烟或者蒸气，不是球状闪电的能量来源，真正的能量来源是毫米尺度的小液滴硅的氧化反应，这与Abrahamson和Dinniss的观点是不一致的。受热的液态硅片很容易发生氧化，氧化物有二氧化硅和一氧化硅，二氧化硅的产生为火球提供能量的同时，迅速形成一层保护层，厚度为微米级，迅速减弱氧化过程。而一氧化硅在2153K以上时极易挥发或蒸发，硅燃烧时的白色烟雾主要是纳米级的一氧化硅。在火球的整个生命期内，球体周围被白色的烟或雾笼罩，烟雾粒子的大小约为1mm，球体中心是液态硅核，大小为1mm量级，硅核周围是一薄薄的氧化层。液态硅表面具有很大的表面张力，约800mN/m，球形粒子的形成与此
有关。火球在2800～3400K范围的光辐射特征大致和黑体辐射一致，基于Planck辐射理论，根据火球的光辐射特征，估算的其核心温度为3140K。硅片点燃的最低温度为2800K，液化的温度为1688K，气化的温度为3538K以上。焊接过程中，融化的硅金属温度约为3100K。因此，根据估算
由于自然球状闪电极少发生，同时由于目击者视觉的偏差和心理作用的影响，给球状闪电披上了一层神秘的面纱，上述实验结果只能在一定层面上解释自然球状闪电的形成机理和运动特点，球状闪电更详细的物理本质还有待将来实验和理论的不断揭示。
篇三：我国科学家首次拍到球状闪电
我国科学家首次拍到球状闪电
2014-01-29 11:32 来源:腾讯新闻、中国科学网
研究人员首次使用光谱仪拍摄到球状闪电（左下角明亮处为球形闪电）
它曾经被误认为是不明飞行物，几个世纪以来一直没有合理解释。但如今，我国科学家首次拍到在雷暴天气出现的球状闪电的视频。
兰州西北师范大学的研究人员在青海省一个雷暴天气中绘制辐射地图时，意外记录下这个难以捉摸的发光球。光球从地面升起，变成一道闪电，在地上穿行15米，然后消失。研究人员说，它的直径约5米，只出现了不到2秒钟。这场发生在2012年的风暴的视频和光谱，被认为是迄今为止自然界球状闪电的首次科学记
录。
这项研究详细内容发表在近期出版的《物理学评论快报》上，证实了球状闪电的真实存在性，并提供了球状闪电如何存在的重要线索。
球状闪电是云层至地面的闪电，在持续发光期间水平移动。很早就有人目击球状闪电，但是由于其罕见性，没有人拍摄记录到这一现象。
此次兰州西北师范大学研究人员使用光谱设备记录了球状闪电，从而能够识别构成球状闪电的主要元素。他们发现球状闪电中包含：铁、硅、钙，这与土壤主要成分相同。
2000年，詹姆斯-迪尼斯等人曾发表研究报告指出，球状闪电很可能是击在地面上的普通闪电，它具有巨大的热量，完全可以将土壤中的二氧化硅蒸发。
什么是球状闪电？
球状闪电俗称滚地雷，闪电的一种，通常都在雷暴之?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路⑸褪且桓龀试睬蛐蔚纳恋缜颉６嗌倌昀矗蒲Ы缍既衔蜃瓷恋缡亲有槲谟械南窒螅钡郊甘昵安懦腥纤恼媸敌浴?/p>
传闻有数百人看到过球状闪电，但是数百年来它始终是一个难解之谜。以前的理论认为，微波辐射、氧化浮质、核能、暗物质、反物质和黑洞都有可能引起球状闪电。
球状闪电能穿过门、窗的缝隙、登堂入室、钻进人家，它有时发生爆炸，毁坏建筑物，造成人畜伤亡。它在行经的沿途，遇到任何障碍物时无坚不摧，却又不烧坏周围的可燃之物。通常，一个球状闪电爆炸时释放出的能量，约相当于10公斤TNT炸药爆炸时放出的能量，一般会留下烧焦、硫磺或臭氧的气味。
上世纪40年代，在法国的小城镇里，有3个士兵在一棵菩提树下躲雨时被雷击毙了，但他们仍然站着，像没事一样。雷雨之后，行人跟他们说话，却不见回应，当行人去接触他们时，3具尸体顿时倒地，化成了一堆灰烬。
在美国的一个小城里曾发生了一件怪事：一位主妇从市场回到家里，打开电冰箱一看，她放进去的生鸭、生肉全都变成了熟食品。后经科学家的研究才明白，是球状闪电把冰箱变成了电炉，奇怪的是冰箱没有损坏！
资料图：美国空军学院在实验室中创造的球状闪电。 关于球形闪电成因还有其它解释
有科学家通过用高压电弧轰击纯硅片产生气化硅，成功生成了小型闪光球体，并且有一些可以在较长时间里维持形态。 对于球形闪电的成因，科学家还有很多其它的解释。科罗拉多州美国空军学院于2013年8月通过电击一种电解质溶液，在实验室制造和拍摄了明亮的白色等离子粒团球。这些研究人员也不能确定他们制造出来的就是球形闪电。所以他们把这种现象描述为“球形闪电一样的气压等离子粒团”。此次中国科学家记录下的光谱，将有助于辨别哪种理论更符合自然界中的球形闪电现象。（腾讯新闻综合中国科学网报道）
篇四：神奇的球状闪电
球状闪电通常都在雷暴之下发生。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。
由于球状闪电出现的频率很低，科学家难以做系统的观测。2014年1月28日，中国科学家首次拍到球状闪电，理论方面，有人认为它是灼热的空气团或气化了的元素，例如碳、钠又或是铜。虽然这个理论可以解释球状闪电的部分特性，却不能说明为什么它可以在飞机舱内形成。此外还有许多不同的说法，如等离子体、离子、带电的尘埃、有外层电子壳的水等，但没有一个理论可以完满地解释这个科学悬案。
球状闪电之所以神秘，是因为它并不常见，它行踪飘渺、色彩和外形多变，同时还有瞬间巨大的破坏力。所以，早在古希腊的时代，人们就开始留意这种奇特的自然现象了。
很多人认为球形闪电是一团密度不大的常温等离子体，由于“太阳风”和宇宙射线的轰击，包围地球的空气被电离成正、负离子和自由电子形成的离子层。当离子层部分离子和电子集聚，便可能形成球状闪电。
气象专家介绍，突发雷雨天气时，带电云层离地面很近，地面又有一些突出物体产生感应电荷，两者之间形成放电，因此形成了滚地雷。滚地雷容易对地面上的人员和物品造成电击伤害。
球状闪电至今仍是人们不能解释的奇怪自然现象。一个共同的特点是，球状闪电基本上发生在[1]雷暴天气中。
2013年8月，科罗拉多美国空军军官学校的团队从一种专门的溶液中制造出了球形闪电。
篇五：球状闪电
球状闪电
球状闪电，俗称滚地雷，通常在雷暴时发生，这是一种真实的物理现象。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的记录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。
球状闪电之所以神秘，是因为它并不常见，行踪不定、色彩外形多变，它十分亮，近圆球形，直径约15至40厘米不等。颜色除常见的橙色和红色外，还有黄色、蓝色、紫色、亮白色、幽绿色的光环，呈多种多样的色彩。球状闪电还具有巨大的瞬间破坏力。可以随气流起伏在近地空中自在飘飞或逆风而行。它可以通过开着的门窗进入室内，常见的
是穿过烟囱后进入建筑物。它甚至可以在导线上滑动，有时会悬停，有时会无声消失，有时又会因为碰到障碍物爆炸，发出巨响而消失。
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