夏季里的閃電

雨軒

電來自哪里？

你也許認為，電來自發電裝置，而不會存在于云中的雨滴里。但其實無論在雨滴里，還是這頁紙上，甚至在你的身體里面，都有它的身影。

從天上的白云、地上的大樹，再到我們人類本身，萬物都是由原子構成的。每個原子都有一個原子核，其中包含著帶正電的質子和不帶電的中子（氫原子核內只有質子）。在原子核的四周，圍繞著一些帶負電的電子。由于正負電荷的相互吸引，電子就像花朵旁邊的小蜜蜂一樣，圍繞著原子核打轉。

質子和電子之間的吸引力來自電磁場力。所以，在我們能看到的所有地方，電都無處不在，只不過是藏在原子的內部而已。在一般情況下，每個原子中的正電和負電都是相互持平的。所以，原子組成的物體通常是不會帶有正或負電荷的。當我們碰觸其他人的時候，也很少會發生觸電的情形。

不過有的時候，一個物體中的電荷有可能會變得失衡。譬如，在干燥而寒冷的冬季，你穿著毛衣，毛衣外面穿著羽絨服。因為毛衣和羽絨服內襯的摩擦，不知不覺中，毛衣和你羽絨服上一些電子開始離開了它所在的原子，這時的你就成為一個帶電體了。如果你去碰一下金屬的門把手，會感覺到手和門把手之間有一股微小的電流穿過，讓你為之一顫。

之所以會發生上面的情況，是因為當電子穿過你和門把手時，使你帶電的身體再度平衡了。如果處在一個黑暗的環境下，你就可以看到一絲火花了。譬如我們在睡覺前脫掉毛衣時，毛衣摩擦了頭發，因為電子在跳躍，釋放出閃亮的光子。要是當時還很安靜的話，還能聽到輕微的噼啪聲。

在我們的身體里面和周圍，電都無處不在，當然也包括天上的云。在陽光明媚的晴天，它們安靜地飄浮在天空中，看上去毫無惡意。然而在天上堆滿了云，云之間開始相互運動和摩擦的時候，也能聚集很多電荷。當云中的原子失衡的時候，我們就可以在天空中看到一場“煙火”表演了。

閃電的產生

閃電產生的具體過程是這樣的：在高聳的黑色積雨云中，由于顆粒之間的相互猛烈撞擊和摩擦，產生了迅速移動的氣流。就像你的毛衣和羽絨服內襯摩擦時解放了電子一樣，這些相互撞擊和摩擦的顆粒也喪失了電子，于是它們開始帶電。如果它們失去了電子，就會帶正電；如果它們得到了電子，則帶負電。據科學家研究，比較重的顆粒傾向于帶負電，而輕一些的顆粒則帶正電。所以，在那些位置較低的云層中，由于重一

帶負電的云層底部會吸引陸地上帶有正電的原子，不一會兒，云層下面的陸地上就逐漸形成了一個巨大的正電荷區域。接著，好比在你和門把手之間跳躍的電子一樣，一個巨大的火花，也就是一道閃電，在云和大地之間出現了。負電荷電子以“Z”字形從天而降，與大地上的正電荷電子相撞。和門把手產生的那輕微的噼啪聲不同，這次我們聽到的是一陣轟隆隆的雷聲。

如果把整個過程用慢鏡頭播放的話，我們看到的將是這樣的情景：先是一道朦朧的燃燒的閃電出現在云的底部，它被稱為“先導”。先導猝然落下，降臨到地面上。它先是向右下方跳躍約45米，接著又朝左跳躍約45米。這就是為什么我們在天空中看到的閃電會呈“Z”字形了。

先導下落的整個過程其實只花了零點幾秒。在這短短的時間里，它攜帶了一股200安培（一般家庭用的電流是15—20安培）的電流。當閃電距離地面不到18米的時候，一道火光會突然從地面上一躍而起，與它融為一體。當這兩道火光相接時，電流快速地返回云中。隨著它的移動，電流將上升到超過10000安培！

接著，另一個先導也沿著電流的回路從天而降。然后，另一道火光也再次返回云中。這條線路上的溫度此時高達9000攝氏度。這些電擊在一分鐘之內至少要往返四個來回，這就是我們看到的閃電。

一道閃電到底有多大的威力呢？它的電能可以達到1萬度，可以讓25萬只40瓦的燈泡亮1個小時。

（責任編輯 楊朝旭）