劉安立

“那是挪威山脈一個月朗星稀的夜晚，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，一個光球就被點亮了！”比約恩·基特爾·霍奇事后搖著頭，難以置信地說：“這種場景令我終身難忘。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，這次靈光現(xiàn)象目擊事件發(fā)生在2007年。所謂靈光現(xiàn)象，是指過去至少100年來出現(xiàn)于挪威中部赫斯達倫山谷上方的盤旋的閃光球。有時候，光球有一輛小汽車一般大，飄浮時間長達兩小時。其他時候，光球向山谷底部飄去，逐漸淡出視野。還有一些藍色和白色光球，它們眨眼間出沒。光球不僅出現(xiàn)在夜間也出現(xiàn)在白天，而白天見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80年代初每周浮現(xiàn)多達20次之后，“飛碟學(xué)者”們歡呼赫斯達倫谷是通往其他世界的門戶，并且蜂擁到那里舉行慶?；顒印?/p>

從那時開始，一個國際科學(xué)家團隊一直在研究赫斯達倫谷靈光。對于他們來說，這個山谷的奧秘比“飛碟”要激動人心得多。如果能查明這里有什么能量在驅(qū)動如此奇特的電光秀，就可能有助于解釋發(fā)生在世界其他地方的神秘光，還可能洞開以一種極端方式存儲能量的可能性。雖然這只是一個很大的可能性，但這個團隊決定從2014年夏天開始重返赫斯達倫谷，測試有關(guān)神秘靈光發(fā)生機制的一系列理論。從最近的實驗室研究中獲得的線索，再加上一整套新型觀測儀器和傳感器，科學(xué)家有可能在近期破解靈光現(xiàn)象之謎。

如果不是因為厄斯特福爾大學(xué)計算機工程師埃爾林·斯特蘭德的緣故，赫斯達倫谷或許已經(jīng)淪為又一個飛碟迷聚集之地。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。他后來回憶說：“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)，無人對此提出解釋。他當(dāng)時的印象是，科學(xué)家不想?yún)⑴c其中，主要原因就是“飛碟”這個詞。言下之意是，主流科學(xué)界并不認同所謂“飛碟”的說法。

稍有些灰心喪氣之下，斯特蘭德召集了一些朋友，借來一些設(shè)備，在幾個有同情心的挪威物理學(xué)家建議下，他在1983年發(fā)起了“赫斯達倫計劃”。這是第一個旨在對靈光現(xiàn)象進行科學(xué)研究的嘗試。1984年夏天，他們對赫斯達倫谷的首次重訪目擊了188個光球，并且肯定其中有53個不能被解釋為建筑物閃光、汽車或飛機。他們拍攝了靈光，向靈光發(fā)射了激光，利用雷達追蹤靈光的運動軌跡，還進行了一系列的其他測試。這些觀測讓他們最終下結(jié)論說，靈光現(xiàn)象毫無疑問是一種實實在在的現(xiàn)象。然而，對于靈光的產(chǎn)生原因，他們卻沒能找到幾個線索。放射性和地震活動都可能產(chǎn)生光，但這兩方面的測量都沒有取得實質(zhì)性結(jié)果。不過，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)磁場活動的小變化。

不久，正如靈光來得很突然一樣，它們?nèi)サ靡埠芡蝗?，“赫斯達倫計劃”不得不停擺。直到1993年斯特蘭德團隊再度造訪這座山谷時，他們才發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厝似鋵嵰恢倍荚谀慷渺`光，只是因為媒體的嘲弄，他們不得不保持沉默。斯特蘭德團隊立即行動起來，在1994年組織了一次赫斯達倫谷靈光現(xiàn)象研討會。許多到會者其實是對其他的大氣神秘現(xiàn)象例如球形閃電和圣愛摩火（請參見相關(guān)鏈接）感興趣，于是他們對于把赫斯達倫谷作為一間天然實驗室的可能性也很感興趣。這次會議催生了用雷達測量靈光規(guī)模、形狀和速度的新嘗試，科學(xué)家們還采用光譜儀來分析構(gòu)成靈光的元素有哪些。與會者們還決定搜尋電磁及地質(zhì)異常，因為它們或許能解釋赫斯達倫谷為什么會成為靈光的熱點地區(qū)。

由意大利、挪威和法國科學(xué)家組成的一個小團隊，從2000年開始每年9月都重返赫斯達倫谷，把研究靈光當(dāng)成一門“副業(yè)”來干。他們的測量顯示，靈光不發(fā)聲，看起來還低溫——至少不會燒灼與它們接觸的地面或樹木。但也有證據(jù)顯示，如果靈光著地，就會殺死土壤中的微生物。斯特蘭德有一次觀測到一個光球著陸在雪地上，雖然雪沒有融化，雪地上卻有光球著陸的痕跡，檢測發(fā)現(xiàn)光球著陸地點的雪中沒有微生物，然而大約15米外的雪中卻有微生物。另一大驚奇是，就算沒有出現(xiàn)靈光，赫斯達倫谷上方空氣中依然有某些事情發(fā)生。雷達探測數(shù)據(jù)顯示出來自不可見實體的強烈回波。

大多數(shù)靈光研究者推測，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，它會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，等離子體會以光的形式釋放能量。此外，等離子體已知能殺死細菌。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)出可見光——有時候，它們只是在光譜的紅外和紫外波段發(fā)光。

問題至此似乎就解決了？但實際上沒這么快：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℃來讓氣體離子化，而這無疑需要很多能量。然而，光球在地球上會自然發(fā)生。2012年，一組中國科學(xué)家就捕捉到了自然光球的誕生過程。當(dāng)時，位于蘭州的西北師范大學(xué)的岑建勇及其同事在一個偏僻地點研究風(fēng)暴時，他們的儀器十分幸運地記錄到了擊中不遠處地面的一道閃電，它產(chǎn)生的一個5米直徑的球形閃電光球在空中飄浮時間超過一秒鐘。特種分析暗示，這個光球包含硅、鐵和鈣。耐人尋味的是，赫斯達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姷脑?，而且是容易離子化的元素之一。

這看來就暗示了赫斯達倫谷靈光其實就是球形閃電?？墒牵账惯_倫谷靈光與雷暴并無關(guān)系，它們在陽光依然明媚的傍晚會突然從某個位置冒出來?；羝嬗纱送茰y，在某個地方一定會有一種能量源，它能產(chǎn)生閃電襲擊一般的能量。那么，什么東西能讓一個大如轎車的光球帶電和持續(xù)運動數(shù)小時呢？

也許，赫斯達倫谷的形狀、微氣候和地質(zhì)條件能讓這個山谷產(chǎn)生一股巨大的電流。一種理論是，強風(fēng)可能會在山上激起靜電流。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)動的。具體地說，是由大氣層中氡元素的衰變驅(qū)動的。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，他們在里約熱內(nèi)盧的實驗室中創(chuàng)制了球形閃電和等離子體。他們2010年暗示，赫斯達倫谷靈光是由“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制造塵埃等離子體，并且相信類似機制出現(xiàn)在赫斯達倫谷。

英國倫敦帝國大學(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法。不幸的是，自從1984年首次現(xiàn)場實驗以來，每一次在赫斯達倫谷進行的放射性搜索都沒有發(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)過大型光球的一片區(qū)域放置多部氡探測器。他承認其團隊未在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)過釋放氡的大巖石，但他們把目光投向了附近多座如今已溢水的礦井。有沒有這樣一種可能性：噴發(fā)自地下深處的氡氣大泡泡，在進入大氣層之前拾起了來自表面水中的塵埃？ 從2014年年底開始的這方面另一項研究，由意大利射電天文學(xué)家賈德·莫納里主導(dǎo)。

自1996年以來，莫納里一直在研究赫斯達倫谷光譜中的光電異常。但從2014年開始，他把注意力轉(zhuǎn)向這座山谷的獨特地質(zhì)特征，尋找新奇能量源的證據(jù)。2011年，莫納里及其團隊分析了來自赫斯達倫谷的巖石樣本，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年對赫斯達倫谷的探索之旅中，有人提起山谷中一座已被遺棄的硫黃礦。莫納里說，這對他來說真是個大新聞——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。這樣就能解釋他們在2010年測量到的一種電場異常。為測試這種理論，他的團隊把來自赫斯達倫谷兩側(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，而且電流強度能點亮燈泡。

莫納里認為，這種獨特地質(zhì)條件以兩種方式助長了赫斯達倫谷靈光。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)時產(chǎn)生的。第二，它在山谷中形成了能移動泡泡的電磁場，這個電磁場所創(chuàng)制的一條路徑可能正是赫斯達倫谷靈光的“主干道”。

這看來與證據(jù)相符。如果離子泡泡是能量不夠高、不足以發(fā)射可見光的低溫等離子體，它們就可能不可見地飄移在山谷中，所以只有通過從它們反射的雷達波才能揭示它們的存在。莫納里說，它還能解釋靈光的移動方式。離子泡泡可以移動和改變形狀，因此一團移動的靈光就只不過是這朵形態(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)，靈光看起來就會閃爍。

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

不幸的是，天然電池理論無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)出可見光。不過，研究者們近年來注意到，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。事實上，一場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)，每個參與靈光科學(xué)研究的人都渴望重返赫斯達倫谷。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年年底前或稍晚時候就投入使用，屆時能很好地與雷達數(shù)據(jù)整合。

如此看來，最終破解靈光之謎似乎近在眼前了。當(dāng)然，實際情況是否會這樣尚待觀察。而一旦破解了靈光奧秘，靈光就不會只是再秀幾場而已。對靈光驅(qū)動過程的了解，或許將為在任何地點、任何時間重建靈光找到一種途徑?；羝嬲J為，這可能會為存儲能量提供一種新機制：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)者對此持謹慎態(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，這可能會損害相關(guān)的研究。科學(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疑的：真相正盤旋在赫斯達倫谷上空，一隊科學(xué)偵探不找到真相就不會善罷甘休。那么外星人呢？它們肯定無關(guān)赫斯達倫谷靈光，也無關(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。這個詞語并不是嚴格的科學(xué)術(shù)語，而是指對直徑從蠶豆大小到好幾米的空氣中發(fā)光球體的一些報告。球形閃電經(jīng)常被與雷電關(guān)聯(lián)起來，但球形閃電比只持續(xù)瞬間的閃電存在時間長得多。許多早期的球形閃電報告說，光球最終會爆炸，有時候會造成致命后果，留下一股硫黃氣味。過去幾百年來，人們對于球形閃電提出了許多種科學(xué)假說。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提供了支持。

直到20世紀60年代，大多數(shù)科學(xué)家都認為，盡管全球都有球形閃電的目擊報告，但球形閃電并不是一種真實現(xiàn)象。實驗室實驗?zāi)墚a(chǎn)生與球形閃電報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，因此有關(guān)天然球形閃電的科學(xué)數(shù)據(jù)匱乏。對球形閃電存在的假設(shè)幾乎只是基于公眾對這種現(xiàn)象的報告，而這些報告常常互相矛盾。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、包含錄像的一項球形閃電科研結(jié)果，被認為是有關(guān)球形閃電的首個光譜研究。

圣愛摩火

圣愛摩火是指大氣層中一個強電場（例如由雷暴或火山爆發(fā)產(chǎn)生的電場）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。圣愛摩火得名于意大利文中水手保護神之名。這種現(xiàn)象有時候會在雷暴期間出現(xiàn)于航海的船只上，表現(xiàn)為一個光球，水手們對它有著不一般的敬畏，這能解釋它的得名原因。因為圣愛摩火是空氣中電活動的指針，它會干擾指南針，所以一些水手可能視它為厄運或風(fēng)暴天氣的征兆。但也有歷史學(xué)家認為，圣愛摩火也可能被一些水手視為好兆頭，不然它就不會被以保護神的名字來命名。

圣愛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導(dǎo)致空氣分子離子化，在弱光條件下產(chǎn)生明顯可見的微弱發(fā)光。產(chǎn)生圣愛摩火需要每厘米大約1000伏特，這個數(shù)字在很大程度上取決于物體的幾何形狀。尖角會降低所需的電壓，因為電場更集中于高曲率區(qū)域，于是尖角放電更強烈。

雷暴時存在能產(chǎn)生圣愛摩火的條件，因為這時云層與下面的地面之間存在高的電位差?？諝夥肿影l(fā)光就是這個原因，由此形成圣愛摩火。地球大氣層中的氮和氧導(dǎo)致圣愛摩火發(fā)出藍色或紫色的熒光，這與霓虹燈發(fā)光的機制類似。