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闪电之谜
曹传涛
（河南郏县一高 467100）
闪电是如何产生的？传统的解释是：在雷雨云中，冰粒子的相互碰撞形成电场。从而在雷雨云中出现了大量的负电荷，几千米以下的地面感应产生正电，最终两者之间的空气发生电离，电离了的空气传导电荷，进而形成闪电。
但是这样解释有一个缺陷，空气只会在电场强度大约为的电场中自然离子化。几百年来，人们用风筝、气球和飞机等危险的测量方法测量了许多雷雨云中的电场。然而，没有人曾经发现过雷雨云中有强烈到足以使空气电离的电场。被发现的电场强度通常在，还不到形成电离空气所需强度的。
那么，闪电是由什么引起的呢？科学家渐渐把目光投向了14年前俄罗斯科学家提出的一个理论：引起闪电的是来自太空的轰击地球的高能离子流——宇宙射线，它们是太阳耀斑和远古星球爆炸后留下的残余物。每平方千米的地球大气层每秒钟要接受到数以千计的宇宙射线的轰击，其中许多宇宙射线跨越了星际距离。
1992年，俄罗斯人亚历克斯.古列维奇提出了宇宙射线可以催生闪电的理论。当宇宙射线撞击地球大气层时，它可能击中空气分子，使其变成离子，从而产生极为高能的电子。在经过暴雨云的电场时，这样的高能电子可能被加速到接近光速的程度，然后击中其它空气分子并使它们离子化，如此通过连锁反应，产生越来越多的电子。不断大量涌现的电子使空气电离，导致电荷流动。古列维奇称之为“逃逸崩溃”。
“逃逸崩溃”在开始时所需要的电场强度相对弱得多，大约为，大致相当于暴雨云中测得的电场强度。以接近光速的速度移动粒子发射出高能射线，比如X射线和（伽马）射线，这为检验上述理论提供了一个证据。2001年美国新墨西哥采矿和技术学院的查利.穆尔及其同事们在记录一次闪电所发出的X射线时，发现了“逃逸崩溃”的第一直接证据。2002年，继穆尔的报告之后，佛罗里达州国际闪电和测试中心联合主任马丁.乌曼及其同事们开始用一个X射线探测器观察他们用火箭制造的闪电。令人们惊讶的是，在2002年夏天捕捉到37次闪电中，有31次释放X射线。
通过最新的研究，科学家们认为宇宙高能粒子束以相当速度闯入大气并激出一些电子，而这些电子又会激发其他的分子放出更多的电子，最后达到连锁反应的目的。如果是这样的话，那么闪电发生云层所需要积聚的电能只是原来科学家预估的。
尽管研究人员目前已确信导致闪电的原因是某种“逃逸崩溃”，而间接证据是，“逃逸崩溃”可能是由云层之上的宇宙射线引起。但迄今为止，科学家们还是不能肯定“逃逸崩溃”都是由宇宙射线引起的。

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