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雷电是怎样形成?

已有 1459 次阅读 2018-7-23 20:51 |个人分类:物理新视点|系统分类:论文交流

                       雷电是哪里来的 


晏成和

春夏之季,下雨前或下雨时,天公频发剧烈的雷电。雷霆万钧是人们对闪电、打雷的敬畏和形容、雷电是人们经常见到和听到的最震撼的自然现象,当然会引起人们的探究与思考,雷电是怎样产生的、惊心动魄的雷电从何而来?

 1752年富兰克林在雷雨天用风筝探索天上的雷电,得知雷电与实验室电荷放电具有完全相同的效应,开始了现代雷电探索的历程。

 

两百年前,物理人只知道摩擦能够产生高压电,于是认为:雷电的形成是云层中的水蒸气相互摩擦所致,尽管这种观点成为理论写进了教科书,但是其细节仍然是值得商榷的。

因为:物质由液态相变成气体,体积扩大1000多倍,气体分子之间存在着巨大的斥力,常压下,气体分子之间距离是液、固体的10多倍,分子与分子完全挨不着,表面根本不会接触,也不会发生摩擦、更不可能生电。

其二,就算气体分子有摩擦,空气中的氮气、氧气比水蒸气多数百倍,为何只是水蒸气摩擦生电。

其三,冬天北风呼啸,那么冬天的空气摩擦最厉害,为什么冬天较少打雷,而春夏雷电频发。

其四,摩擦前后云层的电荷总量平衡,就算生成电荷,也不会形成对大地的放电。由此看来水蒸气摩擦产生雷电之说是站不住脚的。

 

可见“雷电的形成是云层中的水蒸气相互摩擦所致”之理论的漏洞百出,难以自欺欺人。我在16年前就提出质疑、予以批驳。

最近我查了百度,发现拼弃了“水蒸气相互摩擦”这样的低级错误,互联网容易与时俱进,就把水蒸气摩擦改成了温差起电效应、破碎起电效应,有了两个新名词。

在实验室可以制作温差起电,可是条件严苛、产生的电压极低,与雷电的高电压根本是风马牛不相及。所谓的起电效应,其实质还是摩擦,只不过把水蒸气改成了冰晶,这样好像就可以回避了疑问,其实还是一个愚蠢!谁见过冰碴子摩擦起电?

就算是摩擦起电,摩擦只是电子发生了转移,参与摩擦物质电荷总量不变,倘若电子发生了转移形成高电压,这电压差只可能在云层之间,电压自然就会在云层间就近释放,怎么会形成劈向地面的巨雷?

 

  雷电是天空的云层与地面之间或云层之间释放电荷,要解释雷电,我们先要探寻天上的电荷是哪里来的?因为:气体分子之间存在着巨大的斥力,分子与分子完全挨不着,表面根本不会接触,也不会发生摩擦、更不可能生电,天上的雷电必定是另有来路。

自然雷电的发生经常是与下雨、与暴雨相伴,文章开头就把下雨提出来,也就是强调雷电与下雨、与水蒸汽遇冷凝结成雨的过程密切相关,这是自然的提示。那么探究雷电就应该在水蒸汽相变成雨的过程中寻找线索、探讨雷电发生的下雨内在联系,揭示自然的真相。


 但是,由于电子云理论先入为主,阻碍了人们对核外电子规律运动的探讨,相变成了未解之谜,对雷电的探讨也避开了相变这一关键线索,绕开了客观实在,因而探索也难有实质的进展,至今尚不知道雷电形成的真实原因。

自然事实是:雷电的发生与下雨密切相关、与水蒸气相变成雨密切相关,那么,探索雷电就必须与此相变相关相联,起码你的科研应该朝相变想一下,你的文章应该提及。可笑的是:雷电科研竟然完全回避自然的提示、绕开相变。如此拙劣的“科普”,几十年的胡诌。

在质疑面前,流传百年的“科学理论”破绽百出、逻辑稀烂。

大自然的雷电还是在经常发生,孩子们肯定会发出天问:雷电是哪里来的,雷电是怎样产生的?我们的家长、老师、媒体再也不能拿这样的狗屁不通的理论去忽悠我们的孩子。

 


雷电是天空的云层与地面之间或云层之间释放巨大的电荷,要解释雷电,我们先要探寻天上的电荷是哪里来的?

自然界春夏秋冬不断轮回,云、雨、水、汽,总是周而复始的循环,循环是大自然的重要特征。雷电总是迅猛地劈向大地,然而,大地电荷并没有越来越多,于是联想:雷电是不是来自循环?

 

大家都知道,我们的大地总是容纳大量的电荷、是个大电容,在大地电容的内部也存在着同性电荷的相斥。于是大地内的电荷(电子)常常被斥挤到地表。斥挤到地表的电荷由地面的植物、水面传带到大气之中,形成大气中游离电荷,于是森林、原野总是充斥着大量的负电荷(负离子)。悬浮的游离电子是闪电的接力体,所以在树下、在原野的人容易遭到雷击。

 

自然界的雨是地面的水汽化、成为水蒸气,水蒸气在高空凝结而落下的循环。雷电与下雨密切相关,做科学就应该侦探:雷电之电荷是不是参与了这个循环?水在形成水蒸气时,价和电子由平面运转进入到立体球面运转,运行线路加长;由于水蒸气价电子少,又是围绕着三核心(两个氢和一个氧)进行空间球面运转,对核心的覆盖难以饱满,导致每个水蒸气分子都有吸纳额外电子趋势。

(我在武汉高压研究所工作时,了解氢气能够带电,给高电压工作带来麻烦。于是猜想:氢气的价电子数少,能吸纳大气中游离的电子,所以带电。)

 

空气中的游离电子易于受到水蒸气核心的吸引,成了水蒸气核外电子的附加组成部分。于是,大气中游离的电子总是被水蒸气吸引、吸纳,形成多对额外的价电子围绕3核心球面运转的水蒸气分子。这样,水蒸气就成了容纳大气中游离电子的载体,也可以认为水蒸气分子是大气中的微型电容。平时,我们的电容器往往要密封,就是要防止电荷被空气中的氢气、水蒸气带走。

这个额外电子进入水蒸气是有事实佐证的:空气的湿度越大,所含的水蒸气的比例就越大,能容纳的电荷越多。所以,潮湿天游离电子钻进了水蒸气分子,空气中不易形成静电。干燥天,大气中的水蒸气很少,多出的电荷没有了去处,容易在环境中游荡、在物体上聚集,容易形成高电压,易于发生静电现象。

 

了解到水蒸气可以吸纳空气游离的电荷,雷电的形成也就有了脉络。大气中的负电荷被吸纳、钻进了水蒸气,随着热空气的上升,水蒸气把蕴含的附加电荷也随身带到了高空。

在高空遇到低温,水蒸气的价和电子速率降低,线路由空间球面运转进入到平面扭曲运转,电磁力显现、分子相互吸引、相聚,水蒸气凝结,形成由气体到液体的相变。


这时候,水蒸气早期价电子的额外加入成分——多出电子没有了容身之地。水蒸气聚合成云,多出的电子被排挤出来,形成了游离在云层中的电荷,多出的电荷时时试图挤回到H2O中抢位子,破坏了电荷平衡,形成了非常规电磁波——云层里的电压。

云层是大量水蒸气相变成水汽的集合,因而附近也聚集了大量的挤出电荷,电荷越积越多,能形成很高的电压。云层之间、云层与大地之间产生电位差巨大,冲开一条路,高电压电荷在大气中穿行使周边物质的电子发生振动,形成壮观的闪电现象;同时还引起空气剧烈地震动,形成了隆隆的雷声。

 

综上述不难看出,雷电是水蒸气相变成雨时的附产物,地表电荷由水蒸气携带轻柔地飘上了天空,水蒸气相变时排挤出电荷,聚成雷电,猛烈地击回大地,如此周行不殆,实现了电荷在天地间的循环。


闪电和雷声告诉我们,空气中已经有大量的水蒸气凝结成了水汽,预示着有可能要下雨了。(干打雷的现象也时有发生,因为下雨与温度、湿度、气压、气流等诸多因素有关。)

冬天气温低,价和电子速率较低,空气中的水蒸气大部分都凝结成水或冰,所以冷空气较为干燥,所含的水蒸气少,所携带的电荷少,所以冬天较少打雷。

还有一个原因,空气中的电荷在受到地球引力、地表同性电荷的斥力的同时,还受到太阳的引力,电荷带常常聚集在地球植物茂盛,靠近太阳的部位,由于地轴线与黄道的夹角,3-9月在北半球、9-3月南半球聚集的电荷较多,所以春、夏时节是雷电多发季节。

要证实以上雷电形成之说,还可以设计几个简单的实验,可以是简单小型的,也可以制作一个大型的类似装置,模拟人造雷电。在此不赘述。

 

由于大气中水蒸气富含着多出电子,使每个水蒸气分子的电荷不是平衡的,经常是带有负电荷,呈负电性。在地球磁场的作用下,水蒸气分子伴随大气按右手定则方向(自西向东)运动,于是就形成了地球温蒂的环流风。

 

这样,我们就以核外电子规律运转——速率及线路随温度规律变化的基本观点,简洁、系统地阐释了水蒸气如何相聚成雨,及伴随着下雨前的雷电的形成,而在电子云理论的笼罩之下,这些常见的自然现象是无法解释的,是自然之谜。

 

雷雨是大自然的线索,震耳欲聋的提醒告诉我们:雷电的形成与水蒸气相变成雨水的过程密切相关。我们的探索就应该紧扣线索,探幽寻微破解自然的真谛。现在了解了雷电形成真实原理,可制成消雷装置,使我们的大厦和大型设施平安无忧,可减少或消除由雷电造成的冤魂,还可取“天火”-获取云层中的电荷,不让它肆无忌惮地劈向地面,而是为我所用制成新的能源。

                               2018/7/20

 



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1 魏焱明

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