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第19章 山山水水真奇妙(5)

次声波是一种每秒钟振动次数很少,人耳听不到的声波。次声的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方。1960年,南美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落。1961年,前苏联在北极圈内进行了一次核爆炸,产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失。

次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波穿透人体时,不仅能使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊,吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木,而且还可能破坏大脑神经系统,造成大脑组织的重大损伤。次声波对心脏影响最为严重,最终可导致死亡。

为什么次声波能致人于死地呢?

原来,人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01—20赫),倘若外来的次声频率与人体内脏的振动频率相似或相同,就会引起人体内脏的“共振”,从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等一系列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时,更易引起人体内脏的共振,使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案,就是因为这艘货船在驶近该海峡时,恰遇到海上起了风暴。风暴与海浪摩擦,产生了次声波。次声波使人的心脏及其他内脏剧烈抖动、狂跳,以致血管破裂,最后造成死亡。

次声虽然无形,但它却时刻在产生并威胁着人类的安全。在自然界,例如,太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变;在工厂,机械的撞击、摩擦;军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等,都可以产生次声波。

由于次声波具有极强的穿透力,因此,国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起“次声定位站”,监测着广阔的洋面。一旦船只或飞机失事于附近的海上,可以迅速测定方位,进行救助。

近年来,一些国家利用次声能够“杀人”这一特性,致力于次声武器——次声炸弹的研制。尽管眼下尚处于研制阶段,但科学家们预言:只要次声炸弹一声爆炸,瞬息之间,在方圆十几公里的地面上,所有的人都将被杀死,且无一能幸免。次声武器能够穿透15厘米厚度的混凝土和坦克钢板。人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里,也还是一样地难逃残废的厄运。次声炸弹和中子弹一样,只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比,次声弹的杀伤力远比中子弹强得多。

海面的“海火”之谜

1975年9月2日傍晚,在江苏省近海朗家沙一带,海面上出现了奇怪的光亮,随着波浪的起伏,就像燃烧的火焰那样翻腾不息,一直到天亮才逐渐消失。第二天夜晚,亮光再次出现,而且亮度较前日加大。以后每天夜晚,亮度还逐日加强。到第七天,海面上涌出很多泡沫,当渔船驶过时,激起的水流明亮异常,如同灯光照耀,水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时后,这里发生了一次地震。

这种海水发光现象,被称之为“海火”,它常出现在地震或海啸前后。1976年7月唐山大地震的前一天晚上,秦皇岛、北戴河一带的海面上也出现过发光现象。更早一些,19年月日凌晨,日本三陆海啸发生时,人们看到了更奇异的“海火”。波浪底下出现了三四个草帽般的圆形发光物,横排前进,色泽青紫。后来是互相撞击的浪花搅碎了这些圆形发光物。

“海火”是怎样产生的?一般认为,这与海里的发光生物有关。水里的发光生物因受到扰动而发光,是早为人们熟知的现象。这些生物种类繁多,除甲藻外,还有许多细菌和放射虫、水熄、水母、鞭毛虫,以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此,人们推测,当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时,便会刺激这些生物,使它们发出异常的光亮——“海火”。

一些学者却持有异议。他们指出,在狂风大浪的夜晚,海水也同样受到激烈扰动,却为什么不产生“海火”?

美国一些学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、煤、大理岩等多种岩石试样进行压缩破裂实验后发现,当压力足够大时,这些试样便会爆炸性碎裂,并在几毫秒内释放一股电子流,电子流激发周围气体分子发出微光。如果把样品放在水中,则碎裂时产生的电子流能使水发光。当强烈地震发生时,广泛出现的岩石破裂,足以使人感到炫目耀眼的光亮。所以,他们认为,地震“海火”的产生与这种机制有关。但海啸发生时(地震海啸除外),并没有大量的岩石爆裂,“海火”又是如何产生的呢?

一些人认为,“海火”作为一种复杂的自然现象,很可能有多种成因,生物发光和岩石爆裂发光只是其中的两种成因。除此之外,可能还有其他成因。究竟还有些什么成因,有待进一步研究。

天上掉冰块

天上下雨、下雪是很正常的事情,不足为奇,但若是天上突然“乒乒乓乓”地下起了大冰块,那可真是奇闻。那么,这种令人备感蹊跷的天上掉冰现象又是怎么产生的呢?幕后真相又是如何呢?

“天上不会掉馅饼”,然而近来世界各地时有这样神奇的消息:在万里无云的碧空中,突然会掉下一些大冰块。人们对此感到非常的好奇。就在新千年开始,西班牙竟然连续发生了七次“空中降冰”现象,而且前后时间间隔只有短短七八天!

其中,最吓人的是在南部塞维利亚省的托西那市,一块重达四千克左右的大冰块轰然落在两辆轿车上,顷刻间车顶被砸得稀烂,要不是一个朋友恰巧把车主叫出来,与他交谈,他难免会成为世界上第一位坠冰的“牺牲品”。

两天后又有一块长三十多厘米、重约两千克的大冰块击穿了穆尔西亚省一家酒吧的屋顶,所幸也无人员伤亡;最后一块在四天后的一个下午落在历史名城加西期的市中心广场,警察在接到报警后很快就把它“带走”了;最有趣的是在近期,几乎同时有三块大冰光临巴伦西亚地区的三个小村庄,其中最大的一块也有四千克重。

西班牙国家气象局的专家已经否定了“冰雹”的可能性,尽管说它来自太空还有待于进一步证实,但从很多迹象看,“陨冰”的可能性相当大。

经过多年的研究探索得知,现在人们已经肯定,在众多的晴空掉冰中,至少有一部分是真正的“天外来客”——“陨冰”。陨冰与陨石一样,陨石原先都是游荡在太空、绕太阳转动的“精灵”,只是有时它们一不留神,闯进了地球引力的“陷阱”,才被迫改变轨道落向地面。由于地球周围有稠密的大气层,所以绝大多数的陨落物都在大气中“毁尸灭迹”,在几千度的高温焚烧下,只有少数原先非常巨大的母体,才会有残骸降临人间。即使是那些铁块、石头也只能剩下极少部分。成为陨星(包括陨石、陨铁)。由此可以推知,陨冰原先的母体一定是太空中硕大无比的冰山。

陨冰比陨石更罕见,因为不光是夜间降落的陨冰绝大多数会被“埋没终身”,就是白天“下凡”,如不及时发现,妥善保存,也难免会很快化做一滩冰水而无从辨别,不像那些陨石(铁),即使是原始时代来的“客人”,科学家还是可以认证出它不凡的“门第”。因而现已正式确凿证明的陨冰,到20世纪止,也不到两位数。最早确认的陨冰是1955年掉落在美国“卡什顿陨冰”;第二块陨冰于196年降于莫斯科地区某集体农庄,重达五千克。

同样我国无锡地区也曾受到这种空中坠冰的“青睐”,在1982~199年的短短十一年间,连续发生了五次坠冰事件。1995年,在浙江余杭有一块较大的冰碎成三块并落在东塘镇的水田中,估计原重九百克。陨冰和普通冰的外表比较相似,也极容易融化掉。幸好由于它当时得到了妥善的保护,又及时送到紫金山天文台,所以对于揭开天空坠冰之谜起到了很大的作用。

由于陨冰是彗星的彗核中的冰物质,是由太阳系中的彗星与流星撞击从彗核中溅出的冰块,它对于研究彗星和太阳系有很大的帮助。随着对天上掉冰现象的深入了解与研究,我们必将可以解开许多天文谜团。

海洋中的生物光

深夜的海洋中常会出现“磷光”现象,这些“磷光”闪烁不定。人类对海洋生物光的本质、发光生物垂直及水平的分布、闪光持续时间的研究,必将会给我们对了解海洋中的生物光做一个导航。

辽阔的海洋中蕴藏着无数的奥秘,也经常出现一些令人惊奇的现象,生物光便是其中常见的一种。深夜,在海中游泳或在岸边漫步时,会看到海上的“磷光”现象。这种现象就是海洋中小到细菌,大到鱼类的几千种发光生物,为了不同的目的在黑暗的海水中发光所造成的。它们会因受到某种外界机械干扰而发出光亮。

在牙买加的牡蛎湾和波多黎各的一些地方,当甲藻盛长时,机械扰动或冲击波可使之发出相当于满月时的亮度。这在月黑风高之夜中,够引人人胜的了。

甲藻,是光合生物,也是多种浮游小动物,特别是挠足类甲壳动物的饵料。当挠足动物在大群发光的甲藻间捕食时,它们不安地快速游动着,似乎被甲藻受扰后的闪光所烦扰。在不发光株系的甲藻群中捕食的挠足类,则安详地进食,比起捕猎发光株系来,可节省好些时间和精力,而且很有安全感。因为,光痕暴露了挠足动物的位置,鱼虾之类更容易捕获它们,这就间接帮助了甲藻。深夜,当甲藻的捕猎者从深水上升到水面捕食时,发光的保护作用更为显著。

光谱测定表明,甲藻发光的峰值为475毫微米,这个波长很接近清澈海水的透射光峰值,而大多海洋动物视觉色素的吸收光峰值也与此相近,所以能产生最大的视觉效应。

甲藻只是一种最常见的海生发光生物,几乎各类海生生物中都有发光的品系。尤其是中层海水的鱼、虾和鱿鱼类中,有许多种具有非常精巧的发光器官,其中有“遮光板”、“反射镜”、“滤色器”、“晶状体透镜”等结构。即使在同一个物种内,身体上不同位置的发光器结构相差也是很大的,而这种有许多发光构造的功能迄今仍是个谜。

许多生物发光和甲藻的闪光一样,都是为了驱吓敌害。有许多微小甲壳动物和腔肠动物,在被惊动时会发出闪光。有一些动物虽然自己不闪光,但把荧光素和荧光素酶分泌于水中,让它们相互作用,产生光雾,掩护自己逃走。此外,还有一些生物发出的光与背景朦胧的光照相混和,以免于被捕食。

海中的生物光还有其他作用吗?某些鱼、虾、鱿鱼类和海生裂蝌蠕虫类雌雄两性的发光情况是不同的,这或许与两性识别和交配有关系,或许被用来作为标志其领地或集结其群体的信号……目前这些看法仅是推测,尚无证实。

大多海洋生物都靠荧光素——荧光素酶系统发光,但有些鱿鱼类和鱼类则利用共生发光细菌发光,自己有一套变化光度的调节系统。由于共生细菌是连续恒定发光的,所以又有一套遮光系统来控制光的射出。手电筒鱼在捕食、集结群体、自卫及两性交往等方面都用上了这种细菌共生的发光器官。

研究生物光的问题不能局限于行为学,还应从化学方面对某些发光现象进行探讨。首先应从贝壳类弄清海洋生物荧光素的化学结构。人们原来深信每类动物都有其特定的荧光素,并且在腔肠动物中找到一种化学结构不同的荧光素。但后来在好多鱼类、鱿鱼类和甲壳类中,也都找到了这种腔肠动物型的荧光素。

后来发现这两种荧光素都可因摄食而进入捕食者体内,并被利用来发光。但未弄清究竟有多少种生物是自产发光物质,有多少种生物是靠摄食来发光的。

鱼、虾、鱿鱼群的移动也同样会激起水域发光,在热带和亚热带海域,人们早已根据生物光来追踪鱼群。渔业生物学者们在飞机上装备着带微光增光器的电视系统来追踪有商业价值的鱼群,可以在短时期内扫描广大地区。有经验的观察人员凭此便可鉴定鱼群的种类和大小。

当然,在发光水域航行,会留下曳光,使海面战舰夜间暴露航踪。并且,当水下潜艇用激光与卫星及其他潜艇通讯时,也可能为生物光所干扰。这类通讯多用蓝绿光工作,因为这种光波长最易透过水层,但它也正好与大多发光生物所发出的光谱吻合,因此成为通讯的干扰源。所以,对这类海洋生物光的本质,发光生物垂直及水平的分布,及其发光反应之强度、谱线组成和闪光持续时间等等,都急需作进一步地研究。

解开海底生物发光之谜在人类的渔业和军事活动方面将有举足轻重的作用。然而大多数海域的发光原因还是个未知数,还需要我们不懈地去探究。

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