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圣爱摩光就在身边

2009-03-03

中学生百科·悦青春 2009年2期
关键词:尖端光环电场

多 隆

喜欢看科普读物的人,对“圣爱摩光”这个浪漫的名称肯定不会陌生。在意大利,有座名为圣爱摩的教堂。每当雷雨过后,人们会惊奇地发现,教堂的十字架上会燃起一团蓝色的火焰。这个神秘的现象,为平凡的圣爱摩教堂赢得了广泛的知名度,以及无与伦比的尊重。很多人不远千里赶来,虔诚地等待一场雷雨的降临。他们都想亲眼目睹“圣爱摩光”的风采,一来满足内心的好奇,二来也希望“来自神灵的蓝色光芒”给自己带来好运。

“圣爱摩光”并不只是在圣爱摩教堂的十字架上才有。据说古罗马时期的一支军队也曾经受到过这种神秘蓝光的眷顾。当时,这支古罗马军队为了赶在天亮之前完成突袭任务,连夜行军数十里,以致将士们都劳累不堪。更要命的是,眼看一场倾盆大雨就要来临。种种不利因素让很多士兵没有了必胜的信心,甚至有人提出撤兵回营,择日再战。谁知就在这进退两难之时,奇怪的事情发生了——将士们的头顶突然出现无数个跳跃着的淡蓝色火光。士兵们惊异之余,都认为这是胜利之神的召唤,顿时备受鼓舞。

“头顶光环”的事情并非只在传说中的那支古罗马军队身上发生。在很多言情小说里,经常可以见到一些被认为是不食人间烟火的描写,比如说男主角第一次见到女主角时,仿佛觉得她头顶有个淡淡的光环,于是认定她便是自己命中应该遇到的公主,并因此开始一场死心塌地的追求。作家可能是纯粹靠想象写了这样的场景,大多数读者或许也都认为是男主角的“花痴心理”在作祟。然而,只要条件刚好具备,我们完全有可能在校园的某个角落或者街边,遇到一个头顶光环的姑娘。

其实,“圣爱摩光”和“头顶光环”只是一种很普通的自然现象——尖端放电。这种现象大多数情况下跟雷雨云的产生有关,与神灵无关,跟缘分也是八竿子打不着。在雷雨、风暴天气发生之前或者之后,云层和地面都有可能聚集大量的电荷,产生高电压,形成一个大的电场。而当电场强度增加到一定水平值时,物体的尖端部位,如树梢、高塔、船桅等附近的空气就会被电离,从而发生放电。这也是“圣爱摩光”出现在十字架顶部而非教堂门口的原因。由此也可以推测,那支古罗马军队所遇到的神秘蓝光,放电现象最先应该开始于他们手里兵器尖端。

尖端放电最为我们所熟知的典型例子,就是尖而细物体顶端总是容易遭“雷劈”。那么,为什么我们并不会常常与“圣爱摩光”不期而遇呢?这是因为有时候所发生的放电现象可能非常短暂,只是一瞬间的事情,我们很难做出及时反应,并用眼睛捕捉到它。只有当火花释放是一个连续的过程时,蓝色的火焰才会出现。据测定,当地面大气电场超过800伏/米2时,在地面的各种尖端物体上一般都会产生尖端放电;而当电场超过1万伏/米2时,尖端附近就会出现蓝白色的光,也就是所谓的“圣爱摩光”。

至于想要邂逅一个头顶萦绕着淡蓝色光环的女孩,最有效的方法还是到高山上去,因为高层大气的电离效应要比低层大气强很多,发生尖端放电的可能性更大。曾经,前苏联的一个登山队在攀登天山的一座山峰时,就遇到了尖端放电的“袭击”。当时,天空中乌云密布,还伴随着强烈雷电。突然,一个队员的头上闪耀起明亮的淡蓝色光芒,跟着了火似的。很快,所有人的头发都“烧”了起来,甚至连随身带的照相机、冰镐等也都闪亮,发出“滋滋”的声音。类似的经历,很多登山队员都曾碰到过。

在物理学上,尖端放电属于电晕放电的一种。所谓电晕放电,是指气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,是最常见的一种气体放电形式。生活中,要感受毫无神秘和浪漫色彩的电晕放电并非难事。在有输电线路(特别是高压线路)经过的地方,我们经常能听见“滋滋”的声响,若是在晚上,有时还能够看到火花。当这种情况出现时,人们一般认为是输电线路发生了故障。美国有过一场有意思的官司,起因是一名男子发现附近的高压线路出现“短路”,“烧”起来了,打电话给电力部门。维修人员很快赶到,但只是看看就走了。虽然接下来糟糕的事情没有发生,但几天后那名男子还是把电力部门告上了法庭,理由是“维修人员未向他解释这种‘漏电是正常的,没有及时消除他内心的恐惧和担忧”。

在输电线路正常运行时所发生的“漏电”就是电晕放电,一般不会有危险。

之所以会出现“漏电”,是因为两条输线电路之间存在着高电压,当电荷在高强电场的作用下克服空气的电阻时,就会产生“漏电流”。空气是绝缘体,但是任何绝缘物质对电荷的阻碍作用都不可能是绝对的,只不过导电性能相对差些而已。所以,电荷实际上还是能够通过空气传递产生电流的。如果电压足够高,“漏电流”就会明显增大,绝缘物质——空气就会被击穿,最后变成短路电流,“滋滋”声和发光现象就出现了。正常设计的输电线路,导线之间的“漏电流”很小,不足于产生人眼看得见的电晕。但当空气的湿度或空气中的粉尘增加,空气的绝缘性能下降,此时“漏电流”增大。若“漏电流”增大到足以产生电晕时,人们在夜晚时就能够看到蓝色的光。

电晕放电最早被人类利用,是在18世纪。当时的意大利人从“圣爱摩光”中得到启示,把这种发光现象的出现看做是雷雨将要来临的标志。于是人们在地上插上一支长矛,并由专人看管,以此来预测天气。看守人也不是光坐着盯紧矛尖就可以了,他们还会时不时地将手中的戟举到矛的尖端。如果两者之间开始出现跳动的火花,那么看守人就会马上鸣钟,向居民们发出雷雨即将到来的警报。该收东西的收东西,该回家的回家,大家赶在雨下下来之前各自忙开去。因此,电晕放电被认为是自然王国里一名优秀的“气象预报员”。

在天气预报技术越来越发达的今天,人们已经不需要用一支长矛来预测雷雨了。现在,电晕放电通常用来进行静电除尘、污水及空气净化等。

编辑/梁宇清

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