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第四章 奇观异景（第2页）

一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大，可能最终收缩成一个高尔夫球，甚至“什么都没有”。由于无限大的密度，崩坍了的星体具有不可思议的引力，附近的物质都可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱——这是看不见它的原因。这个深不可测的洞，就被称为“黑洞。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，90%的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是：“无限的黑洞乃是宇宙本身。

那么，怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢?天文学家利用光学望远镜和X线观察装置密切地注视着几十个“双子星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不能俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。

人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作“乌胡鲁”，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常，天鹅座X—1星发出的如无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。X—1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居—个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X—1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早的一颗黑洞体。

自从哥白尼和伽利略以来，还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实，那么，宇宙将比我们所想像的还要神秘。我们知道宇宙处于不断的扩张中，这是“宇宙核”初始爆炸的结果，宇宙核仍是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时，宇宙是否停止扩张?天体的巨大引力是否最终引起字宙收缩？相对论的回答是肯定的。黑洞的存在也证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中，也可能会消失在几百万个黑洞中。另外，彻底揭开黑洞之谜，还意味着给予人类终极命运的一个明确的答案。

美丽的流星雨

在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要数流星雨现象。当它出现时，千万颗流星像一条条闪光的丝带。流星雨一种有成群的流星看起来像是从空中的一点中进发出来，并附落下来的特殊天象。

流星雨是一种特殊的天文现象。它是指太阳系中彗星或小行星，或行星间固体物质及尘粒，以每秒30～60千米或更快的速度闯入地球的大气层中时，由于和大气飞快摩擦，巨大的动能转化为巨大的热能，发生燃烧。体积小的，在进入大气层后，很快燃烧完毕，在夜空中便呈现一道白光，一闪即逝。这就是“流星”。如在天空中某一区域，流星像雨点那样频繁出现，则称为“流星雨”。

体积较大的，在大气层中来不及全部烧为灰烬，落到地面即为“陨星”（石质，为陨石；铁质，叫陨铁。）解放以来，我国共发生过5次陨石雨。研究陨石对人类探索太阳系、地球内部结构组成，对探索地球上生命的起源和演化等等，都有重要的参考价值。

有的流星是单个出现的，在方向和时间上都很随机，也无任何辐射点可言，这种流星称为偶发流星。偶发流星完全随机出现，平时一个夜间，人们可以看到大约一二十颗偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同。有时在一小时中只出现几颗流星，但它们看起来都是从同一个辐射点中“流出”的，因此也属于流星雨的范畴；而有时在很短的时间里在同一个辐射点中能迸发出成千上万颗流星，就像节日中人们燃放礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时，我们称其为“流星暴”。

1827年，人们观测到一颗名为“比拉”的彗星，这是一颗偶发流星。6年零9个月后，这颗流星又准时沿地球轨道经过，而且每年都是如此。在1846年，当这颗彗星如期而至时，人们发现它已经变成一对孪生彗星。这是怎么回事呢？科学家们经过分析研究，得出这样的结论：这颗彗星曾经和太阳相距很近，起初它因太阳的引力被拉成两个部分。后来，这颗分裂的彗星又被巨大的引力瓦解为碎片。最后，这对孪生彗星神秘地消失了，不知是变成流星殒落了，还是飘向宇宙的其他地方。

那么，流星雨是怎么产生的呢?原来，在宇宙中有许多像“比拉”那样的彗星，随着岁月流逝，或许在某一个时刻，这颗彗星便逐渐瓦解了。但是，余下的不计其数的彗星尘粒构成了流星体，并且仍然在原来的轨道上运行。在浩瀚无边的太阳系中，有许许多多流星体物质和尘埃围绕着太阳公转，这就是流星群。当这些流星群受地球的引力作用，冲人大气层时，壮观夺目的流星雨现象便出现了。流星雨也有大有小，这是由每小时出现的流星的数量的多少决定的。

发生流星雨时，流星的出现率通常是每小时十几个到几十个，但在少数情况下可达每小时成千上万个，这称为流星暴。流星雨是一种周期现象，出现日期基本固定，但由于流星群内的流星体在轨道上的分布是很不均匀的，所以流星雨中流星的数量每年不同，例如狮子座流星雨一般年份规模较小，而每隔33年，会出现一次程度不同的流星暴。

“流星雨”不仅景象壮丽，它们还有各种各样好听的名字，像仙女座流星雨、天琴座流星雨、狮子座流星雨……这是科学家在观测时，看到在流星雨的中心有一个辐射点，为了便于确认和记录，就以流星雨的辐射点所在的星座命名。

悬空的彩带——极光

在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。有时，它像一条彩带；有时，它像一团火焰，有时，它像一张五光十色的银幕。它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。静寂的极地由于它的出现骤然显得富有生气。这种壮丽动人的景象就叫做极光。

极光被视为自然界中最漂亮的奇观之一。如果我们乘着宇宙飞船，越过地球的南北极上空，从遥远的太空向地球望去，会见到围绕地球磁极存在一个闪闪发亮的光环，这个环就叫做极光卵。由于它们向太阳的一边有点被压扁，而背太阳的一边却稍稍被拉伸，因而呈现出卵一样的形状。极光卵处在连续不断的变化之中，时明时暗，时而向赤道方向伸展，时而又向极点方向收缩。处在午夜部分的光环显得最宽最明亮。

那么，极光是如何产生的呢？许多世纪以来，极光的产生一直是人们猜测和探索的天象之谜。从前，爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬。13世纪时，人们则认为那是格陵兰冰原反射的光。到了17世纪，人们才称它为北极光——北极曙光（在南极所见到的同样的光称为南极光）。

随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知，原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。

太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，其能量相当于几万或几十万颗氢弹爆炸的威力。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。由于带电粒子速度很快，碰撞空气中的原子时，原子外层的电子便获得能量。当这些电子获得的能量释放出来，便会辐射出一种可见的光束，这种迷人的色彩就是极光。出现在北极的叫北极光，出现在南极的叫南极光。

在瑞典、挪威、前苏联和加拿大北部，一年可以看到100次左右的极光，出现的时间大多在春季和秋季。在加拿大北部的赫德森湾地区，每年见到的极光多达240次左右。我国最北部的黑龙江省漠河地区，人们常常可以看到五彩斑斓北极光。漠河是我国观测北极光的最佳观测地，而在漠河观测极光，仅在每年夏至前后9天中，而且必须在夜间。白天即使有极光出现，因白天阳光亮度大，极光亮度小，所以白天是看不到极光的。因漠河地处高纬度线上，在每年的夏至前后便会产生白夜的极昼现象，白夜的出现为看极光提供了有利条件。

北极光的形状很多，在漠河出现时，人们看到的有条状的、带状的、伞状的、扇状的、片状的、葫芦状的、梭状的、圆柱状的、球状的等等。北极光的颜色是赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色相间，色彩分明。由初升到消逝，其间变幻神奇莫测、五颜六色、缤纷绚丽。

极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应。怎样利用极光所产生的能量为人类造福，是当今科学界的一项重要使命。

空中的火球——球形闪电

闪电，有线形、带状、火箭形和球形四种。最常见的是线形，而球形闪电却很少出现。球形闪电俗称滚地雷，是一个呈圆球形的闪电球。球形闪电一般是直径10~50厘米的火球，呈红色、黄色或橙色。从产生到消失约4~120秒钟，亮度和大小几乎不变。

球形闪电通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形。神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。有的目击者看见它像火球掉地上又弹回空中消失。有少数目击者说它会随着金属物品走，例如电话线，但多数人都说它的路径不定。

球形闪电有个怪脾气，见缝就钻，常常从门窗、烟囱、甚至缝隙中钻入室内，有时能沿着导线以每秒2米左右的速度前进行燃烧。它一般沿水平方向移动，有时也停留在空中不动，或缓慢地降落。有的球形闪电在移动中还能自旋，有的则会反弹。它移动时发出嘶嘶声，消失时发出爆炸的巨响，振动能量足以破坏一般的建筑物。由于爆炸时空气发出了化学反应，生成了臭氧和一氧化氮，故球形闪电消失后有一股难闻的味道。

球形闪电具有破坏力。它既可以破坏玻璃窗，也能使墙壁的外层剥落。它也曾造成人和动物的伤亡，但由于资料不足，未能了解致死的真正原因。没有证据显示球形闪电会破坏树木，这与普通闪电略有不同。

1956年夏天的一个正午，在苏联某个集体农庄，两个孩子在牛棚里躲雨。突然，房前的白杨树下滚落一个橙黄色的火球直向他们逼来，一个孩子踢了它一脚，轰隆一声，火球爆炸了，牛棚里的12头牛炸死了11头，孩子们被震倒在地，但没有受伤。事后，人们才知道那个火球是罕见的球状闪电。

1981年1月的一天，苏联一架客机在黑海附近遭遇球状闪电。一个大火球闯入驾驶舱，发出爆炸声。几秒钟后又穿过密封的金属舱壁，出现在乘客的座舱里，戏剧性的表演一番后，发出不大的声音离开飞机。事后检查，机头机尾的金属壁各出现一个窟窿，内壁却完好无损。

1981年7月25日，上海高桥车站花圃随着一声惊雷之后，突然有两个罕见的桔红色火球发出刺耳的呼啸声，从云中滚滚而下。当落到花圃时，两个火球相撞，一声巨响，那耀眼的光亮把周围照得如同白昼。

1999年3月16日下午，我国湖北省北部的枣阳市忽然间闪电频发，雷声惊天，当场造成9人死亡、20余人受伤的罕见灾害。据目击者称，雷击现场有一片红光，这正是球状闪电的特征。

球形闪电是怎样形成的呢?前苏联一位物理学家认为，球形闪电是被雷电“吹”成的泡。雷暴时，地球的电场强度提高1千倍。它击中水滴，甚至在水滴周围形成强场的枝状闪电使水滴膨胀起来。不过，这需要在小水滴内落入某种异质，如一粒灰尘或一粒沙子。当电流的电阻不断增强，水便分解成氢和氧。氢与氧燃烧形成了火球。如果由于某种原因，火球提前放电，即发生爆炸，当电荷逐渐消失时，火球便不知不觉地消失。如果火球周围的空气是静止的，几秒钟之后火球便会自行消失。

使闪电放电容易，破坏它却不可能。人们甚至用枪射击过火球，然而火球并未爆炸。球形闪电之所以能飞驰，是因为它的密度接近空气的密度，能随着周围的空气运动。所以在遇到球形闪电时，站在原地不动最为安全。