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火箭飞行
在已探索和未探索的事物中,闪电的本质占有特殊的地位。我们每个人都见过很多次,但我们知道它是什么吗?它是如何工作的,它会产生什么样的破坏,以及雷暴期间它通常会在大气中产生什么——这些问题是巴兹尔·舍兰德(Basil Schonland)一本小而有趣的书《闪电的飞行》*)的主题。
作者讲述了古代各民族对雷电的崇拜,人们如何逐渐了解闪电的本质,并开始对这种可怕的现象感到恐惧。书中详细讲述了避雷针的发明以及这项发明的意义:毕竟,雷击往往会导致悲惨的后果。 B. Schonland 举例说,1769 年,意大利北部圣纳扎尔教堂的地窖里储存着大量火药,一次雷击引发了爆炸,摧毁了这座城市的六分之一。
闪电被认为是侧面愤怒的表现,是对尘世罪恶的可怕惩罚。读者从书中了解到,罗马人的房屋被雷击毁,在任何情况下都不允许修复。但古代和中世纪就是这样。在18世纪,人们对电的本质已经有了比较多的了解。让我们回想一下,威廉·吉尔伯 (William Gilbe) 于 1600 年进行了第一个电实验——电的电气化。而 B·弗兰金 (B. Frankin) 发明避雷针的历史可以追溯到 18 世纪中叶。当时欧洲许多国家已经存在科学院。尽管如此,避雷针还是赢得了长期存在的权利。如果说它们在美国传播得相当快,那么在欧洲,争论就持续了很长时间:避雷针是否消除了危险,或者相反,它是否增加了被放电击中的可能性?特别引起人们关注的问题是避雷针的末端应该是钝的还是尖的。让我们还记得一个有趣且可能是读者众所周知的事实,即 B. Frankin 使用附有铁尖的风筝进行了他的第一个避雷针实验。 B. Frankin 还进行了许多其他有关电学的研究,其中一些您也可以从 B. Schonland 的书中了解到。
作者用了大量篇幅阐述了有关云内放电和闪电类型的现代思想。您了解到,云外线状闪电(所谓云与地之间的放电)的可见部分的长度有时会达到几公里。闪电的全长甚至更大,因为一方面,放电以之字形方式移动,另一方面,它的很大一部分“隐藏”在云本身内部。如果我们再考虑到25000°(这可以是闪电通道中的温度)、10000安培(闪电峰值时)和1亿伏(最低放电电压)的数字,那么你可以想象这是一个多么可怕的现象。
这里有一些更有趣的:
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数字取自《闪电的飞行》一书。全球平均雷暴次数为16,000,000次。每天,地面上约有 100 次闪电。
放电在空气中以每秒100至10万公里的速度移动。研究这样一个过程的动力学是一项复杂的任务。您可以在书中了解如何解决该问题以及如何记录闪电的发展。
大气电最有趣的问题之一是云上电荷的分布问题。事实证明,在大多数情况下,云的下部带负电。 B. Schonland 详细描述了闪电发展过程中电场如何变化,电荷如何从云层恢复到地面。书中有几页(不幸的是,页数很少)专门讨论最具挑战性且仍然最容易理解的现象——球状闪电。
读者了解了空气中不同类型的放电、云的气体引发和带电如何发生,以及水滴和冰晶在这些过程中发挥的作用。本书的最后几页专门介绍了伴随雷暴的各种现象。作者详细谈论了“大气”(雷暴期间发出的无线电波),解释了为什么地球表面的电荷保持恒定。
这本书的语言写得很好。大量具有重要意义的物理事实以及同样重要的大量有用的历史信息都集中在这本小册子中。该演示文稿完全可供学童使用。只是遗憾的是,这本书的出版有点令人失望。
于。 M·布鲁克