每到夏天,电闪雷鸣也随之而来。闪电是大自然的奇观,但是人们对闪电的敬畏多于欣赏,因为人们对闪电并不真正了解。直到最近几年,科学家才真正揭开闪电的神秘面纱,闪电的形成原来需要宇宙射线的启动。
　　两朵黑云相互碰撞,就会发出闪电。当然,闪电要比两块石头的碰撞产生的火花要复杂得多。传统的闪电理论认为,两朵云碰撞时,云朵里面的小冰粒撞来撞去,撞出了许多电子,这些电子越聚越多,最终成为了一个巨大的电子聚集体。这些在云朵中窜来窜去的电子是些不安分的家伙,它们会诱导地面产生正电荷,云朵和地面之间就形成一个巨大的电场。结果,空气就被这个巨大的电场击穿,产生轰隆隆的雷声和刺目的闪电。
　　这个解释听起来很有道理,后半部分也的确符合科学原理。然而,很早科学家就发现,如果光是靠云朵碰撞,生成的电子只能产生100千伏到400千伏的电场,而要击穿空气产生闪电的电场需要2500千伏的电场,那多余的电场是从哪里来的呢?科学家百思不得其解。
　　1992年,莫斯科勒贝德夫物理研究所的亚历山大和古列耶维奇等人提出一种假说,宇宙射線是形成闪电的关键因素,是形成闪电的“开关”。这个假说是这样的:高能宇宙射线在穿越地球大气层的时候,会和大气撞击产生大量的高能电子。如果天气晴朗,这些微量的高能电子无所作为。然而,当乌云密布风雨欲来之时,这些高能电子就“如鱼得水”了。
　　云朵碰撞产生的几百千伏的电场成了它们的天然加速器,它们在其中窜来窜去,速度越来越快,简直快接近光速了,能量也越来越大。这些高速的小家伙横冲直撞,把空气中的其他分子也撞得“伤痕累累”,释放了电子。结果,电场中的电子越来越多,推动了电压的升高,当电压高到2500千伏时,闪电就产生了。
　　这个假说产生的时候,大多数科学家都不认同它,因为提出这个假说的人并非科学界的大腕。然而,没有更好的理论能代替这个假说,科学家也就姑且承认它的合理性,这假说逐渐从非主流变成了主流。
　　即或混成了主流,这个假说总归还是假说,还不能成为正宗的科学理论。促成这个假说成为科学理论的是近年来的几个科学实验。美国佛州国际闪电研究和测试中心的科学家杜威等人利用高科技仪器观测,结果发现每次闪电都会伴随X射线出现,有一次竟然出现了强烈的伽马射线暴。如果只是两朵云碰撞产生的闪电,是不可能产生高能的X射线和伽马射线的,唯一合理的解释就是闪电的过程有宇宙高能射线参与。
　　2008年9月20日,日本宇宙射线实验室的阳史土屋等人在一座2700米的高山上设置的观测台搜索到一次持续90秒的伽马射线暴,空中也传来雷声,而没有闪电出现。这个现象可以解释为何有时会出现光打雷不闪电的现象,也进一步支持了宇宙射线可以促使雷雨云和大地之间电场的升高。
　　闪电科学家认为,目前的研究只是对亚历山大等人的假说提供了一些证据,闪电的神秘面纱刚刚揭开小小一角,还需要更多的研究来揭示闪电的奥秘。只有真正了解了闪电的形成原理,才有可能把闪电作为一种新型能源利用起来,才有可能更好地防御闪电带来的灾害。
　　编辑/梁宇清