幽谷靈光

劉安立

“那是挪威山脈一個(gè)月朗星稀的夜晚，稀疏的星星仿佛就在眼前。周圍的一切都冷冰冰的，但景象出奇地好。接著，不知哪里發(fā)出了‘砰’的一聲，一個(gè)光球就被點(diǎn)亮了！”比約恩·基特爾·霍奇事后搖著頭，難以置信地說(shuō)：“這種場(chǎng)景令我終身難忘。我不得不思考：這到底是怎么發(fā)生的？”

霍奇是挪威厄斯特福爾大學(xué)的電子工程師。他說(shuō)，這次靈光現(xiàn)象目擊事件發(fā)生在2007年。所謂靈光現(xiàn)象，是指過(guò)去至少100年來(lái)出現(xiàn)于挪威中部赫斯達(dá)倫山谷上方的盤旋的閃光球。有時(shí)候，光球有一輛小汽車一般大，飄浮時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩小時(shí)。其他時(shí)候，光球向山谷底部飄去，逐漸淡出視野。還有一些藍(lán)色和白色光球，它們眨眼間出沒(méi)。光球不僅出現(xiàn)在夜間也出現(xiàn)在白天，而白天見(jiàn)到的光球看上去像是天空中的金屬球。毫不奇怪的是，當(dāng)光球在20世紀(jì)80年代初每周浮現(xiàn)多達(dá)20次之后，“飛碟學(xué)者”們歡呼赫斯達(dá)倫谷是通往其他世界的門戶，并且蜂擁到那里舉行慶?；顒?dòng)。

從那時(shí)開(kāi)始，一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)一直在研究赫斯達(dá)倫谷靈光。對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，這個(gè)山谷的奧秘比“飛碟”要激動(dòng)人心得多。如果能查明這里有什么能量在驅(qū)動(dòng)如此奇特的電光秀，就可能有助于解釋發(fā)生在世界其他地方的神秘光，還可能洞開(kāi)以一種極端方式存儲(chǔ)能量的可能性。雖然這只是一個(gè)很大的可能性，但這個(gè)團(tuán)隊(duì)決定從2014年夏天開(kāi)始重返赫斯達(dá)倫谷，測(cè)試有關(guān)神秘靈光發(fā)生機(jī)制的一系列理論。從最近的實(shí)驗(yàn)室研究中獲得的線索，再加上一整套新型觀測(cè)儀器和傳感器，科學(xué)家有可能在近期破解靈光現(xiàn)象之謎。

如果不是因?yàn)槎蛩固馗柎髮W(xué)計(jì)算機(jī)工程師埃爾林·斯特蘭德的緣故，赫斯達(dá)倫谷或許已經(jīng)淪為又一個(gè)飛碟迷聚集之地。1982年，他和一群人從奧斯陸出發(fā)，往北行駛了400千米，專程去觀看挪威媒體所報(bào)道的“飛碟”。但與其他人不一樣的是，他的心中裝的根本就不是“飛碟”或外星飛船。他后來(lái)回憶說(shuō)：“我想的是：作為一種盤旋的奇異光，它背后的物理學(xué)是什么？”他很快就發(fā)現(xiàn)，無(wú)人對(duì)此提出解釋。他當(dāng)時(shí)的印象是，科學(xué)家不想?yún)⑴c其中，主要原因就是“飛碟”這個(gè)詞。言下之意是，主流科學(xué)界并不認(rèn)同所謂“飛碟”的說(shuō)法。

稍有些灰心喪氣之下，斯特蘭德召集了一些朋友，借來(lái)一些設(shè)備，在幾個(gè)有同情心的挪威物理學(xué)家建議下，他在1983年發(fā)起了“赫斯達(dá)倫計(jì)劃”。這是第一個(gè)旨在對(duì)靈光現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)研究的嘗試。1984年夏天，他們對(duì)赫斯達(dá)倫谷的首次重訪目擊了188個(gè)光球，并且肯定其中有53個(gè)不能被解釋為建筑物閃光、汽車或飛機(jī)。他們拍攝了靈光，向靈光發(fā)射了激光，利用雷達(dá)追蹤靈光的運(yùn)動(dòng)軌跡，還進(jìn)行了一系列的其他測(cè)試。這些觀測(cè)讓他們最終下結(jié)論說(shuō)，靈光現(xiàn)象毫無(wú)疑問(wèn)是一種實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)象。然而，對(duì)于靈光的產(chǎn)生原因，他們卻沒(méi)能找到幾個(gè)線索。放射性和地震活動(dòng)都可能產(chǎn)生光，但這兩方面的測(cè)量都沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性結(jié)果。不過(guò)，在一些靈光被目擊到之前，研究者們的確注意到了該地區(qū)磁場(chǎng)活動(dòng)的小變化。

不久，正如靈光來(lái)得很突然一樣，它們?nèi)サ靡埠芡蝗?，“赫斯達(dá)倫計(jì)劃”不得不停擺。直到1993年斯特蘭德團(tuán)隊(duì)再度造訪這座山谷時(shí)，他們才發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厝似鋵?shí)一直都在目睹靈光，只是因?yàn)槊襟w的嘲弄，他們不得不保持沉默。斯特蘭德團(tuán)隊(duì)立即行動(dòng)起來(lái)，在1994年組織了一次赫斯達(dá)倫谷靈光現(xiàn)象研討會(huì)。許多到會(huì)者其實(shí)是對(duì)其他的大氣神秘現(xiàn)象例如球形閃電和圣愛(ài)摩火（請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)鏈接）感興趣，于是他們對(duì)于把赫斯達(dá)倫谷作為一間天然實(shí)驗(yàn)室的可能性也很感興趣。這次會(huì)議催生了用雷達(dá)測(cè)量靈光規(guī)模、形狀和速度的新嘗試，科學(xué)家們還采用光譜儀來(lái)分析構(gòu)成靈光的元素有哪些。與會(huì)者們還決定搜尋電磁及地質(zhì)異常，因?yàn)樗鼈兓蛟S能解釋赫斯達(dá)倫谷為什么會(huì)成為靈光的熱點(diǎn)地區(qū)。

由意大利、挪威和法國(guó)科學(xué)家組成的一個(gè)小團(tuán)隊(duì)，從2000年開(kāi)始每年9月都重返赫斯達(dá)倫谷，把研究靈光當(dāng)成一門“副業(yè)”來(lái)干。他們的測(cè)量顯示，靈光不發(fā)聲，看起來(lái)還低溫——至少不會(huì)燒灼與它們接觸的地面或樹(shù)木。但也有證據(jù)顯示，如果靈光著地，就會(huì)殺死土壤中的微生物。斯特蘭德有一次觀測(cè)到一個(gè)光球著陸在雪地上，雖然雪沒(méi)有融化，雪地上卻有光球著陸的痕跡，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)光球著陸地點(diǎn)的雪中沒(méi)有微生物，然而大約15米外的雪中卻有微生物。另一大驚奇是，就算沒(méi)有出現(xiàn)靈光，赫斯達(dá)倫谷上方空氣中依然有某些事情發(fā)生。雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)顯示出來(lái)自不可見(jiàn)實(shí)體的強(qiáng)烈回波。

大多數(shù)靈光研究者推測(cè)，這些線索暗示某種類型的等離子體是靈光的制造者。當(dāng)一種氣體離子化時(shí)，它會(huì)形成由離子和電子組成的云即等離子體。當(dāng)離子和電子重組時(shí)，等離子體會(huì)以光的形式釋放能量。此外，等離子體已知能殺死細(xì)菌。在合適的條件下，等離子體可以足夠低溫，以至于能夠觸摸。還有，等離子體并不一定得發(fā)出可見(jiàn)光——有時(shí)候，它們只是在光譜的紅外和紫外波段發(fā)光。

問(wèn)題至此似乎就解決了？但實(shí)際上沒(méi)這么快：等離子體很難制造。要想制造等離子體，需要把溫度提升至大約10000℃來(lái)讓氣體離子化，而這無(wú)疑需要很多能量。然而，光球在地球上會(huì)自然發(fā)生。2012年，一組中國(guó)科學(xué)家就捕捉到了自然光球的誕生過(guò)程。當(dāng)時(shí)，位于蘭州的西北師范大學(xué)的岑建勇及其同事在一個(gè)偏僻地點(diǎn)研究風(fēng)暴時(shí)，他們的儀器十分幸運(yùn)地記錄到了擊中不遠(yuǎn)處地面的一道閃電，它產(chǎn)生的一個(gè)5米直徑的球形閃電光球在空中飄浮時(shí)間超過(guò)一秒鐘。特種分析暗示，這個(gè)光球包含硅、鐵和鈣。耐人尋味的是，赫斯達(dá)倫谷靈光的光譜也顯示出硅和鐵的存在，此外還有鈧（音kàng）。鈧不僅是當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的元素，而且是容易離子化的元素之一。

這看來(lái)就暗示了赫斯達(dá)倫谷靈光其實(shí)就是球形閃電?？墒牵账惯_(dá)倫谷靈光與雷暴并無(wú)關(guān)系，它們?cè)陉?yáng)光依然明媚的傍晚會(huì)突然從某個(gè)位置冒出來(lái)?；羝嬗纱送茰y(cè)，在某個(gè)地方一定會(huì)有一種能量源，它能產(chǎn)生閃電襲擊一般的能量。那么，什么東西能讓一個(gè)大如轎車的光球帶電和持續(xù)運(yùn)動(dòng)數(shù)小時(shí)呢？

也許，赫斯達(dá)倫谷的形狀、微氣候和地質(zhì)條件能讓這個(gè)山谷產(chǎn)生一股巨大的電流。一種理論是，強(qiáng)風(fēng)可能會(huì)在山上激起靜電流。其他研究顯示，被風(fēng)吹的雪或沙能產(chǎn)生靜電荷?；羝嬷赋?，赫斯達(dá)倫谷的山頂上有鐵，冬季的極端天氣包括很高速的風(fēng)，也許這些風(fēng)能累積電荷。另一種理論是，靈光是由放射性驅(qū)動(dòng)的。具體地說(shuō)，是由大氣層中氡元素的衰變驅(qū)動(dòng)的。這一理論的提出者是巴西物理研究中心的杰森·帕伊瓦和卡爾頓·塔夫特，他們?cè)诶锛s熱內(nèi)盧的實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)制了球形閃電和等離子體。他們2010年暗示，赫斯達(dá)倫谷靈光是由“塵埃等離子體”組成的。所謂塵埃等離子體，是指包含離子化塵埃和微粒的等離子體。他們使用了氡衰變來(lái)制造塵埃等離子體，并且相信類似機(jī)制出現(xiàn)在赫斯達(dá)倫谷。

英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)的等離子體物理學(xué)家邁克爾·科平斯同意放射性衰變可以產(chǎn)生某種類型的等離子體的說(shuō)法。不幸的是，自從1984年首次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以來(lái)，每一次在赫斯達(dá)倫谷進(jìn)行的放射性搜索都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這方面的任何證據(jù)。即便如此，霍奇還是決定從2014年夏季起優(yōu)先搜尋氡，并且已經(jīng)在出現(xiàn)過(guò)大型光球的一片區(qū)域放置多部氡探測(cè)器。他承認(rèn)其團(tuán)隊(duì)未在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)過(guò)釋放氡的大巖石，但他們把目光投向了附近多座如今已溢水的礦井。有沒(méi)有這樣一種可能性：噴發(fā)自地下深處的氡氣大泡泡，在進(jìn)入大氣層之前拾起了來(lái)自表面水中的塵埃？ 從2014年年底開(kāi)始的這方面另一項(xiàng)研究，由意大利射電天文學(xué)家賈德·莫納里主導(dǎo)。

自1996年以來(lái)，莫納里一直在研究赫斯達(dá)倫谷光譜中的光電異常。但從2014年開(kāi)始，他把注意力轉(zhuǎn)向這座山谷的獨(dú)特地質(zhì)特征，尋找新奇能量源的證據(jù)。2011年，莫納里及其團(tuán)隊(duì)分析了來(lái)自赫斯達(dá)倫谷的巖石樣本，發(fā)現(xiàn)這座山谷從地質(zhì)上一分為二：位于赫斯加河一側(cè)的巖石富含鋅和鐵，位于河的另一側(cè)的巖石卻富含銅。在2012年對(duì)赫斯達(dá)倫谷的探索之旅中，有人提起山谷中一座已被遺棄的硫黃礦。莫納里說(shuō)，這對(duì)他來(lái)說(shuō)真是個(gè)大新聞——既然河的一邊是鋅和鐵，另一邊是銅，如果河中有硫黃，那不就構(gòu)成了一塊完美的巨型電池？ 莫納里懷疑，鐵和鋅組成了這塊天然電池的陽(yáng)極，銅作為陰極，從礦中流出的硫酸把河轉(zhuǎn)化成一種電解液。這樣就能解釋他們?cè)?010年測(cè)量到的一種電場(chǎng)異常。為測(cè)試這種理論，他的團(tuán)隊(duì)把來(lái)自赫斯達(dá)倫谷兩側(cè)的各一塊巖石作為電極，把它們沉入赫斯加河沉積物中模擬電池，結(jié)果發(fā)現(xiàn)真的產(chǎn)生了電流，而且電流強(qiáng)度能點(diǎn)亮燈泡。

莫納里認(rèn)為，這種獨(dú)特地質(zhì)條件以兩種方式助長(zhǎng)了赫斯達(dá)倫谷靈光。首先，它提供離子化氣體泡泡，這些泡泡是在含有硫黃的煙霧與山谷中的潮濕空氣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的。第二，它在山谷中形成了能移動(dòng)泡泡的電磁場(chǎng)，這個(gè)電磁場(chǎng)所創(chuàng)制的一條路徑可能正是赫斯達(dá)倫谷靈光的“主干道”。

這看來(lái)與證據(jù)相符。如果離子泡泡是能量不夠高、不足以發(fā)射可見(jiàn)光的低溫等離子體，它們就可能不可見(jiàn)地飄移在山谷中，所以只有通過(guò)從它們反射的雷達(dá)波才能揭示它們的存在。莫納里說(shuō)，它還能解釋靈光的移動(dòng)方式。離子泡泡可以移動(dòng)和改變形狀，因此一團(tuán)移動(dòng)的靈光就只不過(guò)是這朵形態(tài)不斷變化的云的照亮部分。隨著云朵的一些部分被短暫激發(fā)，靈光看起來(lái)就會(huì)閃爍。

霍奇暗示，形成發(fā)光云所需的能量可能來(lái)自于電荷的累積。這也能解釋赫斯達(dá)倫谷上空在白天出現(xiàn)的神秘金屬球狀物。人們看見(jiàn)并認(rèn)為它是金屬球，但它實(shí)際上卻是開(kāi)始發(fā)光的非常致密的云朵。

不幸的是，天然電池理論無(wú)法解釋是什么提供電荷，從而讓等離子體所具有的能量足以發(fā)出可見(jiàn)光。不過(guò)，研究者們近年來(lái)注意到，在極光出現(xiàn)期間靈光尤其引人注目。在2007年一次精彩的極光秀之后僅30分鐘，就出現(xiàn)了一系列靈光。2011年，意大利研究人員拍攝到了出現(xiàn)于綠色極光天空下面的靈光群。事實(shí)上，一場(chǎng)極光意味著一片離子化的大氣層，也就意味著更多電荷。

隨著如此多的新線索出現(xiàn)，每個(gè)參與靈光科學(xué)研究的人都渴望重返赫斯達(dá)倫谷。但這并不容易。2013年8月，復(fù)雜多變的北極氣候曾把一組研究者困在雪暴中。兩年前，一組相機(jī)被吹落山頭，砸得粉碎。然而，霍奇正在研發(fā)的一種設(shè)備將讓科學(xué)家們一次拍攝下整個(gè)山谷，而不是像以往那樣每次只能拍攝山谷的十分之一。他希望，這種設(shè)備能在2014年年底前或稍晚時(shí)候就投入使用，屆時(shí)能很好地與雷達(dá)數(shù)據(jù)整合。

如此看來(lái)，最終破解靈光之謎似乎近在眼前了。當(dāng)然，實(shí)際情況是否會(huì)這樣尚待觀察。而一旦破解了靈光奧秘，靈光就不會(huì)只是再秀幾場(chǎng)而已。對(duì)靈光驅(qū)動(dòng)過(guò)程的了解，或許將為在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間重建靈光找到一種途徑。霍奇認(rèn)為，這可能會(huì)為存儲(chǔ)能量提供一種新機(jī)制：如果研發(fā)出能捕捉帶電微粒并將其捕獲在其中的裝置，那么就能夠儲(chǔ)存能量。

這當(dāng)然還只是一種假設(shè)而已。斯特蘭德等學(xué)者對(duì)此持謹(jǐn)慎態(tài)度。他指出，現(xiàn)有的種種靈光理論都基于太少的確鑿事實(shí)，這可能會(huì)損害相關(guān)的研究?？茖W(xué)家現(xiàn)在能做的最重要的事情就是采集數(shù)據(jù)，直到他們確知自己正在與什么東西打交道。而不管靈光最終是否能為我們提供一種清潔的能量源，還是只是提供一種奇異的物理學(xué)理論，有一件事都是確定無(wú)疑的：真相正盤旋在赫斯達(dá)倫谷上空，一隊(duì)科學(xué)偵探不找到真相就不會(huì)善罷甘休。那么外星人呢？它們肯定無(wú)關(guān)赫斯達(dá)倫谷靈光，也無(wú)關(guān)地球上的其他奇光。

球形閃電

球形閃電是一種未知的大氣放電現(xiàn)象。這個(gè)詞語(yǔ)并不是嚴(yán)格的科學(xué)術(shù)語(yǔ)，而是指對(duì)直徑從蠶豆大小到好幾米的空氣中發(fā)光球體的一些報(bào)告。球形閃電經(jīng)常被與雷電關(guān)聯(lián)起來(lái)，但球形閃電比只持續(xù)瞬間的閃電存在時(shí)間長(zhǎng)得多。許多早期的球形閃電報(bào)告說(shuō)，光球最終會(huì)爆炸，有時(shí)候會(huì)造成致命后果，留下一股硫黃氣味。過(guò)去幾百年來(lái)，人們對(duì)于球形閃電提出了許多種科學(xué)假說(shuō)。2014年，偶然捕捉到的光譜學(xué)數(shù)據(jù)為氣化硅的球形閃電假說(shuō)提供了支持。

直到20世紀(jì)60年代，大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為，盡管全球都有球形閃電的目擊報(bào)告，但球形閃電并不是一種真實(shí)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)墚a(chǎn)生與球形閃電報(bào)告所描述情況類似的效果，但自然界是否存在這樣的現(xiàn)象卻仍不清楚。由于球形閃電發(fā)生頻率不高，不可預(yù)測(cè)，因此有關(guān)天然球形閃電的科學(xué)數(shù)據(jù)匱乏。對(duì)球形閃電存在的假設(shè)幾乎只是基于公眾對(duì)這種現(xiàn)象的報(bào)告，而這些報(bào)告常?；ハ嗝?。所以，球形閃電的真正本質(zhì)至今依然未知。2014年1月發(fā)表、包含錄像的一項(xiàng)球形閃電科研結(jié)果，被認(rèn)為是有關(guān)球形閃電的首個(gè)光譜研究。

圣愛(ài)摩火

圣愛(ài)摩火是指大氣層中一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)（例如由雷暴或火山爆發(fā)產(chǎn)生的電場(chǎng)）里由尖利物體或帶尖端物體電暈放電產(chǎn)生的發(fā)光等離子體。圣愛(ài)摩火得名于意大利文中水手保護(hù)神之名。這種現(xiàn)象有時(shí)候會(huì)在雷暴期間出現(xiàn)于航海的船只上，表現(xiàn)為一個(gè)光球，水手們對(duì)它有著不一般的敬畏，這能解釋它的得名原因。因?yàn)槭?ài)摩火是空氣中電活動(dòng)的指針，它會(huì)干擾指南針，所以一些水手可能視它為厄運(yùn)或風(fēng)暴天氣的征兆。但也有歷史學(xué)家認(rèn)為，圣愛(ài)摩火也可能被一些水手視為好兆頭，不然它就不會(huì)被以保護(hù)神的名字來(lái)命名。

圣愛(ài)摩火是等離子體這種物質(zhì)的一種形式。等離子體也產(chǎn)生于恒星、高溫火焰和閃電。等離子體周圍的電場(chǎng)導(dǎo)致空氣分子離子化，在弱光條件下產(chǎn)生明顯可見(jiàn)的微弱發(fā)光。產(chǎn)生圣愛(ài)摩火需要每厘米大約1000伏特，這個(gè)數(shù)字在很大程度上取決于物體的幾何形狀。尖角會(huì)降低所需的電壓，因?yàn)殡妶?chǎng)更集中于高曲率區(qū)域，于是尖角放電更強(qiáng)烈。

雷暴時(shí)存在能產(chǎn)生圣愛(ài)摩火的條件，因?yàn)檫@時(shí)云層與下面的地面之間存在高的電位差?？諝夥肿影l(fā)光就是這個(gè)原因，由此形成圣愛(ài)摩火。地球大氣層中的氮和氧導(dǎo)致圣愛(ài)摩火發(fā)出藍(lán)色或紫色的熒光，這與霓虹燈發(fā)光的機(jī)制類似。