地球和我们的关系十分密切,它不仅孕育了人类,而且构成了人类的生存环境,向人类提供了各种资源和发展文明的物质基础。热爱它的人都称地球为人类的母亲。然而,人类对于地球母亲的了解却是太少太少了,就连地球从它形成至今究竟经历了多少岁月这样一个基本问题,人们都不能作出确切的答复。对于人类来说,地球究竟高寿几何还是一个谜,一个许多人感兴趣的谜。
在科学并不发达的过去,犹太学者根据《圣经》的上帝创世说,推算出地球的历史不过6000年左右。而我国古人则推测:“自开辟至于获麟(指公元前481年),凡三百二十六万七千年。”
以上的推测虽然都认为天地自形成以来经历了一段漫长的年月,但他们的猜测却纯属臆想,毫无科学根据。
18世纪末,随着现代星云说的出现,使上帝创世说受到了冲击,同时,对地球的起源及地球的年龄开始尝试用科学方法来探究。
1854年,德国科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算,认为地球的年龄不超过2500万年。
1862年,英国著名物理学家汤姆森根据地球形成时是一个炽热火球的设想,并考虑了热在岩石中的传导和地面散热的快慢,认为如果地球上没有其他热的来源,那么,地球从早期炽热状态冷却到现在这样,至少不会少于2000万年,最多不会多于4亿年。
汤姆森的推论引起了各种争论,莫衷一是。直到20世纪科学家发现了测定地球年龄的最佳方法——同位素地质测定法。科学家运用这种方法测定出岩石中某种现存放射性元素的含量,以及测出经蜕变分裂出来的元素的含量,再根据相应元素放射性蜕变关系式,就可以计算出岩石的年龄。迄今,科学家找到的最古老的岩石有38亿岁。然而,也有人认为,38亿岁的岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的,它并不等于地壳的年龄。
那么地球的年龄又是多大呢?20世纪60年代以后,人们在广泛测量和分析那些以流星形式坠落地球的陨石年龄以后,发现大多数陨石在44~46亿年。20世纪60年代末,美国阿波罗探月飞行,测取月球表面岩石的年龄也在44~46亿年。因此,在我们今天的教科书上,或一些科普读物上,都将地球的年龄定为46亿岁。
然而,对地球40亿岁的结论还有许多争论。有人提出疑问,认为这个数据是基于地球、月球和陨石是由同一星云、同一时间演化而来的前提下,而这一前提还是一个有争议的假设。另外,认为放射性元素的蜕变速率是不随时间、环境等条件的变化而变化的假设也未必正确。
也有人主张地球可能有更大的年龄值。如我国地质学家李四光,认为地球大概在60亿年前开始形成,至45亿年前才成为一个地质实体。
苏联学者施密特根据他的“俘获说”,从尘埃、陨石吸积成为地球的角度进行计算,结果获得76亿年的年龄值。
然而,众多的结论都是依靠间接证据推测出的,人们至今也未在地球上找到它本身的超过40亿年以上的岩石,因此,地球高寿几何,还有待于作更深入的研究。46亿年这个数字,只是进一步研究的起点。
大陆漂移之谜
20世纪以前,海陆位置固定论一直是地学界的主导思想,即人们一向认为海陆的变迁都是在原地垂直升降的,海洋和大陆的基本轮廓和相对位置是一成不变的。1915年,德国气象学家魏格纳在《海陆的起源》一书中提出大陆漂移理论,从此使海陆位置固定论失去了原有的地位。
年轻的魏格纳在对地球仪的仔细观察中,发现南美洲的东海岸和非洲西海岸的轮廓十分相似,而且这两个海岸在对应的位置上能找到对应的山脉,对应的矿山,后来,他又搜集了许多古气候、古生物的证据,认为大约3亿年前,地球上只有一块陆地,陆地周围是一片广阔的海洋。由于地球自转的离心力,使原始的大陆产生了裂缝。地球在不停地由西向东的旋转中,美洲陆块渐渐落后了,日久天长,形成了今天的大西洋。
然而,大陆漂移理论刚问世时,就遭到了许多地质学家的反对,直到20世纪50年代,古地磁学的兴起以及后来放射性同位素的发现,才为大陆漂移提供了可靠的证据。各大洋中间海岭两侧的古地磁异常带,以及正向和逆向带都呈对称分布;两侧岩石的年龄也大致对称排列,而且离海岭越近越年轻,越远年代越老;再者,海底岩石年龄一般不超过2亿年,这比大陆岩石年轻得多。
今天的人们对大陆漂移说不再怀疑了,但对造成大陆漂移的原动力却有种种推测,莫衷一是。
大陆漂移的动力何在?有人提出了地幔对流的假说,认为地球犹如一只尚未煮熟的鸡蛋,地幔就是还能流动的蛋清,正是流动着的地幔物质提供了大陆漂移的动力。然而,地幔如何流动呢?地质学家发现,它处于一种“对流”的运动状态。所谓对流,简言之,就是物质的一种循环流动。举例来说,一壶水在加热过程中,就存在对流:直接加热点上的水,因升温而向上流动,然后再向四周流散开去,同时四周的水再向加热中心涌来,如此周而复始,形成了壶中水的对流。与此相仿,处于高温熔融状态的地幔物质也是这样。
地质学家发现,在世界各大洋洋底的中部都有一列巨大的山脉,称为“大洋中脊”,恰似洋底的脊梁;中脊的最高处都有一条巨大的裂谷,这正是地幔物质的出口处。当熔融的岩流从裂谷中溢出时,低温海水使它冷却凝结,形成新的大洋壳,分布在中脊的两侧,还未溢出的岩流则在洋壳下“兵分两路”,向中脊两侧运动,同时,“驮”着新的洋底一起移动;当“驮”到大陆与大洋交界处的海沟时,固体洋壳就“俯冲”下去,重新成为地幔的“成员”。这就是地幔对流的模型,它成功地充当了大陆漂移理论中的“牛顿”。
然而,有些科学家对这种作为大陆漂移说、海底扩张说以及板块构造说基础的地幔对流模型颇为怀疑。他们认为,在该模型中,洋中脊和上升岩流是相互依存的,洋中脊是上升岩流的出口,有上升岩流的地方才有洋中脊。实际上,地质学家发现洋中脊并不是连续分布,而是形成阶梯的形状。令人费解的是,上升岩流怎么可能严格地随阶梯形的洋中脊转向呢?此外,洋中脊也不是固定在上升岩流位置,而是在自由移动着。譬如,非洲板块几乎被洋中脊包围,由于海底不断扩张,使得非洲板块不断增大,两侧洋脊的距离正在变大。对地幔对流模型威胁最大的要数阿留申海沟了,科学家发现那里的洋中脊正在俯冲进入海沟,这简直不可思议。那里的洋底探测表明,从洋中脊到海沟,洋壳岩石的年龄越来越小,这分明是发生了洋中脊的俯冲,这与传统的模型恰好背道而驰。
这些反常现象预示着,以往的地幔对流模型并非完美无缺,大陆漂移的动力源之谜尚未完全揭开,它期待着新的地幔对流模型的诞生!
海水探秘
辽阔的海洋一望无垠,深不可测,占地球表面近四分之三的面积,拥有地球总水量96.53%的海水(海水总量为13.38亿km3)。可见,海水是地球水的主体。那末,这众多的水是从哪里来的呢?
早先人们认为,这些水是地球固有的,当地球从原始太阳星云中凝聚出来时,便携带有这部分水。起初它们以结构水、结晶水等形式赋存于矿物和岩石之中。以后,随着地球的不断演化,轻重物质的分异,它们便逐渐从矿物、岩石中释放出来,成为海水的来源。譬如,在火山活动中总是有大量的水蒸汽伴随岩浆喷溢出来。据此,一些人认为,这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。
然而,当人们对这种所谓的火山“初生水”进行同位素研究时,却意外地发现,它们是由与地面水具有十分相似的同位素组成的,从而证明它们实际上只不过是渗入地下然后又重新循环到地表的地面水。近代兴起的天体地质研究表明,在地球的近邻中,无论是距太阳较近的金星和水星,还是距太阳更远一些的火星,甚至离地球最近的月球都是贫水的,惟有地球得天独厚,拥有如此巨量的水,这不能不使人感到奇怪。
科学家们对此认识不一。一些人认为,地球上的水,至少是大部分水,不是地球所固有的,而是由撞入地球的彗星带来的。最近,美国衣阿华大学的一些科学家从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射照片中发现,在圆盘状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在二三分钟,面积约有2000平方公里,经过仔细检测分析,他们认为这些斑点是一些由冰块组成的小彗星冲入地球大气层造成的,是这种陨冰因摩擦生热转化成水蒸汽的结果。从照片还可估算出每分钟约有20颗这种小彗星进入地球。若其平均直径为10米,则每分钟就有1000立方米水进入地球,一年即可达0.5立方公里左右。据此可以推论,自地球形成至今的46亿年中,将有23亿立方公里的彗星水进入地球。这个数字显然大大超过现有的海水总量。因此,衣阿华大学的科学家们的意见是否可靠,还有待验证。
另一些科学家相信水是地球固有的。他们指出,虽然有证据表明火山蒸汽与热泉水是主要来自地面水的循环,但却不排斥其中可能混有少量真正的“初生水”。据计算,如果过去的地球一直维持与现在火山活动时所释放出来水汽总量相同的水汽释放量,那末几十亿年来的累计总量将是现在地球大气和海洋总体积的100倍。所以他们认为,其中99%是周而复始参加不断循环的水,但却有1%是来自地幔的“初生水”,而正是这部分水构成了海水的来源。
有的学者认为,金星、火星和月球上原先并不是没有水,而是有的质量太小(月球和火星),没有足够的引力,致使原有的水全部逃逸;有的表面温度太高(金星),也无法维持水的存在。地球由于条件适中,就使原有的水能够长期保存下来。因此他们认为,不能从地球近邻目前的贫水状态来推论地球早期也是贫水的。
最近,我国学者董妙生先生出版《多四季论》一书,提出“大自然存在多四季规律”的假说。“多四季”假说的中心内容是:地球在椭圆形轨道上围绕太阳公转,形成四季,周期为一年。在它参与太阳系、围绕太阳系和其近星系的质心公转,乃至围绕银河系的银心及更大星系公转时,由于与不同强度的热源距离、辐射角的变化而形成多种不同时期不同程度的大、中、小四季变化。较大四季中包含着若干个较小四季,较小四季的冷暖程度由它处在较大四季的哪一个阶段来决定。这个规律对地球适用,对整个宇宙其他星体都适用,并由此引出生物圈周期性地从一个星球转移到另一个星球。按此假说,自地球形成至今的46亿年间,生物圈曾数次周期性地从地球转移到另一个星球,又周期性地像候鸟回归那样循回到地球上来。这其中自然也包括海水的数度干涸与高涨。用此假说,正可以解决以往“天外来水”说和“地球固有”说都未能解决的难题。
然而,假说毕竟尚待检验。今天,海水是从哪里来的问题仍在伤着成百上千的优秀科学家们的脑筋。
“厄尔尼诺”现象探秘
在圣诞节前后,南美的秘鲁和厄瓜多尔沿海的表层海水常常会出现增暖现象,当地人把这种现象称为“厄尔尼诺”,即西班牙语“圣婴”的意思。在“厄尔尼诺”现象发生的时候,海水增暖往往从秘鲁和厄瓜多尔的沿海开始,接着向西传播,使整个东太平洋赤道附近的广大洋面出现长时间的异常增暖区,造成这里的鱼类和以浮游生物为食的鸟类大量死亡。由于海水增温,也导致海面上空大气温度升高,从而破坏了地球气候的平衡,致使一些地方干旱严重,另一些地区则洪水泛滥。这种现象大约每隔3~5年就会重复出现一次。
据统计,20世纪60年代以来,地球上曾多次发生“厄尔尼诺”现象,1982~1983年间出现的“厄尔尼诺”现象,是20世纪最严重的一次,全世界大约死去了1500万多人,造成的经济损失高达上百亿美元。最近的一次“厄尔尼诺”现象发生在1990~1991年间,这次损失虽然没有上次那么严重,但也给全球带来了很多的灾难,像我国长江中下游地区的水灾,南部非洲和菲律宾的严重干旱,美国得克萨斯州和墨西哥沿岸的大部分地区的异常潮湿,等等。
为什么会出现这样的反常现象?许多科学家都进行了深入的研究,提出了各种各样的观点。
有人从自然现象上找原因。他们认为是由于太平洋赤道信风减弱,造成了“厄尔尼诺”现象。还有一些人认为是由于西太平洋赤道东风带的持续增强,造成了太平洋洋面西高东低的局面,才形成了“厄尔尼诺”现象。也有人认为,由于东南和东北太平洋两个副热带高压的减弱,分别引起东南信风和东北信风的减弱,造成赤道洋流和赤道东部冷水上翻的减弱,从而使赤道太平洋海水温度升高,形成了“厄尔尼诺”现象。
还有人从地球的运动方向上找原因。持这种看法的人认为,“厄尔尼诺”现象的出现,与地球自转速度大幅度持续减慢有关,一般出现在地球自转由加速变为减速的时期。这是因为当地球自转速度大幅度减慢时,赤道附近的海水或大气便可获得较多的向东运动量,引起赤道洋流或赤道信风的减弱,进而引起赤道东太平洋冷水上翻的减弱,这就造成了赤道东部和中部太平洋大范围海表温度异常增暖的“厄尔尼诺”现象。
关于“厄尔尼诺”现象的成因,能有这么多种说法,说明至今还没有一种具有绝对说服力的权威观点,还需做进一步的研究和探讨。
沙漠开花之谜
在连绵起伏的沙漠中,有一片绿洲,这里生长着茂盛的植物,并盛开着鲜花,素有“不毛之地”的沙漠也会有如此独特的风景吗?
在秘鲁的滨海区,地面广泛分布着流动的沙丘,沙丘中年平均气温很高,而年降水量却很低。但大约每隔几年,有的年份降水量骤然增长,沙漠中会奇迹般地冒出绿意并开花。
干涸的沙漠只要有大量的降水就会开花吗?海洋气象学家研究认为,沙漠开花的真正原因与“厄尔尼诺”现象的出现密切相关,那么“厄尔尼诺”又是一种什么现象呢?
“厄尔尼诺”一旦发生,一般要持续很长一段时间,甚至一年以上。它除了使秘鲁沿海气候出现异常增温多雨外,还使澳大利亚丛林因干旱和炎热而不断起火;北美洲大陆热浪和暴风雪竞相发生;夏威夷遭热带风暴袭击;美洲加利福尼亚遭受水灾;大洋洲和西亚多发生严重干旱;非洲会大面积发生土壤龟裂;欧洲会产生洪涝灾害;我国南部也会发生干旱现象,沿海渔业减产;全国气温偏低,粮食会大面积减产。它又是如何产生的呢?
海洋气象学家认为:正常年份,太平洋海面的水温表现为西部高东部低,太平洋海面塔尔沙漠中呈波浪状的沙丘的水温与此相反,就出现了“厄尔尼诺”现象。
夏威夷大学的地震学家沃克指出,自1964年以来,五次“厄尔尼诺”现象的发生时间都与地球的两个移动板块之间的边界上发生地震这一周期现象密切吻合。
还有的科学家提出“厄尔尼诺”与一种叫“南部振荡”的全球性气候变化体系有关,从而影响了南半球的信风强弱。
我国科学家研究了1950年以后地球自转速度变化的资料发现,只要地球自转年变量迅速减慢持续两年,且数值较大,就发生“厄尔尼诺”现象。因此他们认为,“厄尔尼诺”可能与地球自转速度变化有关。
现在,科学家已运用航空技术、海洋水下技术及智能机器人对“厄尔尼诺”进行研究,并从地质方面深入探索,相信有一天,“厄尔尼诺”的产生机制将会真相大白。到那时,沙漠开花也就不足为奇了。
冰期形成之谜
所谓冰期,是指地球历史上大规模的寒冷时期。在这个时期里,不仅地球的两极和高山顶上有冰川分布,就是一些纬度较低的温带地区和低矮山岭上,也分布着许多冰川。地球的历史告诉我们,全球各地在地质历史中曾发生过三次大冰期,即震旦纪冰期、石炭纪冰期、二迭纪冰期和第四纪冰期。而每次大冰期又是由许多小冰期组成的。最近的一次大冰期是70万年前开始的,至今已发生过7次小冰期,每次持续时间为9万年之久,而两次冰期之间总是伴随着大约1万年长的温暖的间冰期。
科学家们推测,第7次冰期在1万年前就已结束,我们目前正生活在第7次温暖的间冰期末尾,再过5000年,我们居住的地球又将进入一次小冰期,那时整个地球将重新银妆素裹,全球的每个人都会生活在类似今天南极的冰天雪地之中。
面对这一预言,人们难免会问:为什么地球上会出现寒冷的冰期呢?对此,科学家提出了许多假说予以解释:
首先进行推测的是德国地质学家希辛格尔。他在1831年提出,第四纪冰期的出现与第三纪的造山运动有关。后人发展了他的观点,认为冰期的发生是由于造山运动所造成的海陆分布不同。在造山运动以后,地球上出现了一些高耸的大山,为山岳冰川的形成创造了条件。山的升高和冰雪堆积的增厚,还使山区附近的气候发生变化,气温下降,并逐渐扩展影响到全球,使整个地球的平均温度下降,导致冰期出现。反之,当造山运动平静后,山地受到侵蚀,高度不断降低,海水有可能侵入大陆上被削平的低洼地区,使其成为浅海。因为海水的热容量较大,能贮存较多的热量,所以当海洋面积扩大并积蓄较多热量之后,气候开始逐渐转暖,出现了间冰期。一旦造山作用重新发生,山脉再次升高,冰期便又重新来到。
但是人们很快发现,造山运动剧烈的时期与冰期并不完全吻合。
1896年,瑞典地球物理学家阿列尼乌斯提出了植物可能是产生冰期的祸首。他认为空气中二氧化碳若增加到现在含量(0.03%)的2-3倍时,地球的年平均温度就会升高8-9℃。据此可以解释第三纪的温暖气候。温暖的气候和二氧化碳含量的高浓度,促使植物大量繁殖。但是,植物大量繁殖的结果,又使二氧化碳大量消耗,使其在空气中所占的比例下降。当它降低到现在含量的一半时,就会使地球的年平均温度下降4-5℃,足以导致中、高纬度地区广泛发育冰川,产生冰期。冰期的出现又会减缓植物生长,从而使二氧化碳的含量逐渐恢复正常。于是气温又逐渐升高,冰川消退,出现间冰期,植物又开始繁盛起来,为另一次冰期的到来准备了比较充分的条件。
但是,历史上植物十分茂盛时期之后,并没有出现冰期,相反在6-7亿年前的古代,生物运动没有现在繁盛,却有震旦纪大冰川的出现。因此上述说法缺乏充分依据。
为了弥补这一说法的不足,有人提出了尘幔说,认为:由于地球上火山的猛烈喷发,大量的火山灰尘给地球撑起了一把尘埃大伞,张起了一道尘幔,于是,阳光就再也照不到地球上了,冰期由此而生。然而,造山运动也是火山极盛时期,但并不是每次造山运动后都有冰期接踵而来。
1920年,南斯拉夫塞尔维亚的天体物理学家米兰柯维奇提出了天文说,认为地球上所以有周期性的冷暖变化,根本原因在于地表受到的太阳光热不均匀,而造成受热不均匀,无非是地轴的偏斜、地球的颤动以及地球本身是椭圆的,在围绕太阳转动时有近日点和远日点之差……
目前这一天文假说成为当前最受拥护的冰期成因假说。但这一假说也并非完美无缺,它充其量只能解释一个大冰期中的冰期与间冰期的交替,而没能回答整个大冰期产生的原因。
近年来,在探索冰期形成机制的各种理论中,又出现了一个新的假说,认为,地球冰期的发生与太阳率领它的家族通过银河旋臂的时间有关。
我们的银河系是一个旋涡状星系,它具有4条旋臂。根据星系旋臂形成假说,太阳及其家族在绕银河系核旋转时,每隔二亿多年就要通过一次旋臂。而在旋臂里星际物质比较密集。因此有人认为,当太阳通过旋臂时,大量星际尘埃的存在使星际空间的透明度减小。太阳辐射出来的光和热受到星际尘埃的反射和折射,到达地球表面的能量有明显的削弱,就使地球的年平均温度下降,冰期发生。这一理论的重要证据是,地球上三次大冰期发生的间隔时期,正好与通过旋臂的时间吻合。
但是,旋臂附近的星际空间是否果真有那么多星际尘埃,却是令人怀疑的。而且这一假说是建立在另一假说的基础上。
因此,尽管人们长期以来不断地探讨冰期的成因,也有了许多科学假说,但这仍然是悬而未决的地学之谜。
龙卷风之谜
龙卷风是一种可怕的风暴,虽然在世界各地都有发生,但在美国出现的次数最多。1954年,美国小城达文港下了一场蔚蓝色的夜雨。在许多国家还经常发生这样的事:晴朗的日子里,天上突然撒下许多麦粒和橙子;有时又会随雨滴落下青蛙和鱼……这些看起来不可思议的现象,其实都是龙卷风的恶作剧。
龙卷风若发生在水面,称为“水龙卷”;如发生在陆地上,则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特,它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云,下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱,具有“小、快、猛、短”的特点。水龙卷直径25~100米,陆龙卷直径100~1000米。其风速到底有多大,科学家没有直接用仪器测量过,但根据龙卷风在其所经过的区域内做的“功”来推算,风速一般每秒50~100米,有时可达每秒300米,超过声速。它像一个巨大的吸尘器,经过地面,地面的一切都要被它卷走;经过水库、河流,常卷起冲天水柱,有时连水库、河流的底部都露了出来。同时,龙卷风又是短命的,往往只有几分钟或几十分钟,最多几从草地上移动的龙卷风呈白色小时,一般移动几十米到10千米左右便“寿终正寝”了。全球平均每年发生龙卷风上千次,使数万人丧生,其中美国出现的次数占一半以上。1974年4月3日,在美国南部发生了一场龙卷风,风速从每小时100海里加大到300海里,卷走了329人,使4000多人受伤,2.4万个家庭遭到不同程度的损失。亚洲、欧洲和大洋洲也是龙卷风多发地区。世界各国对龙卷风的研究都很重视,但龙卷风之谜一直未能彻底解开。
龙卷风的形成一般与局部地区受热引起上下强对流有关,但强对流未必会产生龙卷风。前苏联学者维克托·库申提出了关于龙卷风成因的一种新理论:当大气变得像“有层的烤饼”时,里面很快形成暴雨云——大量的已变暖的湿润的空气朝上急速移动,与此同时,附近区域的气流迅速下降,形成了巨大的漩涡。在漩涡里,湿润的气流沿着螺旋线向上飞速移动,内部形成一个稀薄的空间,空气在里面迅速变冷,水蒸气冷凝,这就是为什么人们觉得龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。但在某些地区的冬季或夜间,没有强对流或暴雨云,龙卷风却也经常发生,这又怎么解释呢?
并且龙卷风还有一些“古怪行为”,使人难以捉摸:它席卷城镇,捣毁房屋,把碗橱从一个地方刮到另一个地方,却没有打碎碗橱里的一个碗;吓呆了的人们常常被它抬向高空,然后又被它平平安安地送回地上;有时它拔去一只鸡一侧的毛,而另一侧却完好无损;它将百年古松吹倒并捻成纽带状,而近旁的小杨树连一根枝条都未受到折损。
人们对龙卷风的形成及后果进行了多年的研究,但还有很多谜底没有揭开。
无底洞探秘
地球上是否真的存在“无底洞”?按说地球是圆的,由地壳、地幔和地核三层组成,真正的“无底洞”是不应存在的,我们所看到的各种山洞、裂口、裂缝,甚至火山口也都只是地壳浅部的一种现象。然而我国一些古籍却多次提到海外有个深奥莫测的无底洞,如《山海经·大荒东经》记载:“东海之外有大壑。”《列子·汤问》:“渤海之东,不知几亿万里,有大壑焉,实惟无底之谷,其下无底,名曰归墟。八绂九野之水,天汉之流,莫不注之,而无增无减焉。”
事实上地球上确实有这样一个“无底洞”。它位于希腊亚各斯古城的海滨。由于濒临大海,在涨潮时,汹涌的海水便会排山倒海般地涌入洞中,形成一股湍湍的急流。据测,每天流入洞内的海水量达3万多吨。奇怪的是,如此大量的海水灌入洞中,却从来没有把洞灌满。曾有人怀疑,这个“无底洞”,会不会就像石灰岩地区的漏斗、竖井、落水洞一类的地形。然而从20世纪30年代以来,人们就做了多种努力企图寻找它的出口,却都是枉费心机。
为了揭开秘密,1958年美国地理学会派出一支考察队,他们把一种经久不变的深色染料溶解在海水中,观察染料是如何随着海水一起沉下去的;接着又察看了附近海面以及岛上的各条河、湖,满怀希望地去寻找这种带颜色的水,结果令人失望。难道是海水量太大把有色水稀释得太淡,以致无法发现?
几年后他们又进行了新的试验,他们制造了一种浅玫瑰色的塑料小粒。这是一种比水略轻,能浮在水中不沉底,又不会被水溶解的塑料粒子,他们把130公斤重的这种肩负特殊使命的物质,统统掷入到打旋的海水里。片刻功夫,所有的小塑料粒就像一个整体,全部被无底洞吞没。他们设想,只要有一粒在别的地方冒出来,就可以找到“无底洞”的出口了。然而发动了数以百计的人,在各地水域整整搜寻了一年多以后,他们仍一无所获。
至今谁也不知道为什么这里的海水没完没了地“漏”下去,这个“无底洞”的出口又在哪里?每天大量的海水究竟都流到哪里去了?
“幽灵岛”之谜
这里所说的“幽灵岛”,指的是海洋中形迹诡秘、忽隐忽现的岛屿,而并非是那种热带河流上常见的,由于涨水或暴风雨冲走部分河岸或沼泽地而形成的漂浮岛。
1707年,英国船长朱利叶斯在斯匹次培根群岛以北的地平线上发现了陆地,但他的船总是无法接近这块陆地,他完全相信,这不是错觉,便将“陆地”标在了海图上。过了近200年,海军上将玛卡洛夫率领的考察队乘“叶尔玛克”号破冰船去北极,考察队员们再次发现了朱利叶斯当年所见到的陆地。1925年航海家沃尔斯列依也在这一地区发现过这块飘忽不定的“陆地”。可是1928年,当一些科学家前去考察时,却没有发现任何岛屿的存在。
类似的事情在地中海也发生过。那是1831年7月10日,一艘意大利船途经地中海西西里岛西南方的海面,船员们目睹了一个突现的奇观:海面上涌起一股20多米高的水柱,转眼间变成一团烟雾弥漫的蒸汽,升到近600米的高空。8天以后,当这只船返回时,发现这儿出现了一个冒烟的小岛。四周海水中,布满了多孔的红褐色浮石和不可胜数的死鱼。这个在浓烟和沸水中诞生的小岛在以后的10多天里不断地伸展扩张,由4米长到60多米高,周长也扩展到4.8千米。由于这个小岛诞生在航运繁忙、地理位置重要的突尼斯海峡里,因此很快就引起了各国的注意,并派人前往考察。可是没多久,这个岛就开始缩小,仅两个月便隐入了水底。但它并未真正消失,在以后的岁月,它又多次出现,直到1950年,它还出现过一次。于是它就成了名副其实的“幽灵岛”。
对“幽灵岛”的形成原因,科学家们十分感兴趣,然而现有的理论,无法圆满解释其形成和消失的原因,人们只能做出这样或那样的推测。
死亡谷之谜
在世界上一些人迹罕至的地方,隐伏着若干让人谈虎色变、不寒而栗的死亡之地,鸟类、爬行动物或人类都无法进去,如进去,往往立即死亡。人们把这些地方称为“死亡谷”。对这种奇特的自然现象,许多科学家曾长期进行研究和探索,有的“死亡谷”头上笼罩的面纱已被彻底揭开,如前苏联勘察加半岛克罗诺基自然保护区内的“死亡谷”,是由于那里积死谷中的石头竟然会自己“走路”,这成为一个难解之谜聚了足以使人窒息的毒气——与碳酸气和硫化氢同时发生作用的剧毒挥发性氰化物。我国昆仑山内的“魔鬼谷”是由于隐藏丰富的磁铁矿而造成频繁雷击所至。而埃及西部沙漠之中的“死亡谷”,却是众多的蚁狮所为。但世上仍有许多“死亡谷”,至今还是无法揭晓的奇谜。
在美国加利福尼亚和内华达州毗连地带,有一个“死亡谷”,它长225公里,宽6至26公里,面积1408平方公里。山谷两侧悬崖峭壁,山岭绵延。这里的气候极端炎热干燥。1848年,一队外来移民误入谷地,迷失方向,大都葬身谷底,连尸体都找不到。1949年,美国一支勘探队冒险进入“死亡谷”,几乎全部死亡,其中有几个人侥幸脱险爬出,过后不久也不明不白地死去。后来,又有不少人前去探险,结果也屡屡身亡。最令人难以理解的是,这个被死神统治的地方,竟是飞禽走兽的“极乐世界”。据初步统计,这里繁衍着230多种鸟类,19种蛇类,17种蜥蜴,1500多头野驴,还有各种各样、多如牛毛的昆虫,草本植物随处可见。究竟是什么原因会威胁人的生命,却不伤害这些飞禽走兽?人们至今疑惑未解。
据美国科学家考证,“死亡谷”在非常遥远的古代经历了多次沧海桑田的变化,才演变成今天奇特的面貌。距今约3000万年前,由于这一带地壳运动频繁,埋在地下的岩层受到两侧重压力的挤压,褶成弯曲状,有的地方隆起突出,成为高地或山岭,有的地方凹下,成为河流或盆地。“死亡谷”就是一狭长形的闭塞盆地。以后气候渐变炎热干燥。到距今约2000万年前,地壳再次发生剧烈的褶皱和断裂,沿着断裂地带形成了一条深达1200多米的大断层。很厚的沉积物把大断层覆盖了,长时期以来没有被人们发现。有些学者推测,一些人误入“死亡谷”,迷失方向,可能是踏进大断层上面的沉积物而掉入大断层的深渊中导致死亡的,所以连尸体也不见了。
“死亡谷”里有丰富的卤素矿、硼砂矿等。有些学者认为,可能在谷底某一部位地下藏有某种至今尚未查明的剧毒矿物元素,当人们靠近这种矿物时,就会中毒死亡。这只是一种猜测,尚难定论。
“死亡谷”也不是绝对的禁区,有些人却能安然无恙地通过“死亡谷”,未发生过意外。在“死亡谷”边缘一些怪石林立、峰岭险峻的地段,已辟为自然奇景区,向游人开放。
美国科学家认为,这个“死亡谷”是一个不寻常的自然之谜,要彻底查明一部分人进入谷地死亡的原因,还有待今后进一步深入探索和研究。
在印尼爪哇岛上有一个死亡之洞,位于一个山谷中,共由六个庞大的山洞组成。令人惊奇的是,据说不论是人,还是动物,只要站在距洞口6~7米远的范围之内,就会被一股无形的力量“吸”进去。一旦被吸住,使出浑身解数也无法脱身。因此,洞口附近已堆满了各种动物和人的尸骨残骸。死亡洞为何有生擒人兽的绝招?被它吸住的人和动物是慢慢饿死,还是中毒而死?迄今都无人能作出回答。
有趣的是,意大利那不勒斯与瓦维尔诺湖附近也有两个死亡谷。它们与上述的美国死亡谷恰好相反。它们不会危害人类的生命,但却经常威胁着飞禽走兽的生存。据科学家统计,在该两地,每年死于非命的各种动物多达3600多头。所以意大利人称它为“动物的墓场”。至今,人们也无法解释它们的死因。
鸣沙之谜
所谓鸣沙,也就是会发声的沙子。鸣沙现象是普遍存在的,在美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯西岸;英国的诺森伯兰海岸;丹麦的波恩贺尔姆岛;波兰的科尔堡以及巴西、智利和亚洲与中东的一些沙滩、沙漠都会发出奇音妙声。在我国也有三大鸣沙地,第一处是已为古志(《太平御览》、《大正藏》)所载的今天甘肃敦煌县南月牙泉畔的鸣沙山,又叫雷音门,第二处是竺可桢在《沙漠里的奇怪现象》一文中描述过的宁夏中卫县沙坡头黄河岸边的鸣沙山,第三处是内蒙古达拉特旗(包头市附近)南25公里,库布齐沙漠罕台川(黄河支流)两岸的响沙湾,这处沙山有60米高,100米宽,又叫银肯响沙。
不仅鸣沙现象遍布很广,而且沙发出的声音也是多种多样:在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上,沙子会发出狗叫似的声音,人称“犬吠沙”;而苏格兰爱格岛上的沙却能发出尖锐响亮的声音,就像食指在拉紧的丝弦上弹了一下,再踏上一步,尖锐的声音就会重复,若从我国鸣沙山上滚下,沙子便会发出轰隆的巨响,像打雷一样。总之,听到过的人都觉得,鸣沙的“歌声”可以同哨声、笛声、竖琴声、提琴声、天上的雷鸣、飞机和汽车发动机的轰响相比拟,但它们却有一个共同的特点,就是沙漠中的鸣沙“音调”较低沉,海滨响沙“音调”较尖细。
然而,沙为什么会“鸣”呢?这个问题使人困惑,也激起了人们对它进行研究和探索的兴趣,对鸣沙原因也有各种各样的解释。
一些学者认为,沙粒涂上了一层薄薄的钙镁化合物,在大量的沙相互摩擦时,产生了类似提琴用搓上松香的琴弓沿着琴弦奏出乐曲一样的声音。
还有研究者认为,鸣沙的基本原理在于空气在沙粒之间的运动,当沙粒在滑动的时候,它们之间的孔隙一会儿扩大,一会缩小。空气一会儿钻进这些孔隙,一会又被挤出这些孔隙,因此便产生振动而发声。
也有这种解释:沙带了电引起发声。由于相撞,沙丘的沙不断地充上不同的电荷,接着开始一个接一个地排斥,这就像放电情况一样引起了声音。前苏联学者雷日科顺利地制成了人造的发声沙。他取普通的河沙弄干,清洗沙中尘土,再从中清除别的杂质,然后在一般的起电盘的帮助下充电,接着沙开始响起来——再用一只手挤压它时,沙就发出拉提琴的响声。
马里科夫斯基在踏勘了前苏联卡尔岗上的鸣沙后,提出了自己的解释:每个鸣沙沙丘的内部,都有一个密集而潮湿的沙土层,它的深度是随雨水的多少而改变的。夏季,潮湿层较深,它被上面干燥的沙土层全部覆盖起来,潮湿层的底下又是干燥的沙土层,这就可能构成一个天然的共鸣箱。当雪崩似的沙粒沿着斜坡倾泻下来时,干燥沙粒的振动波传到潮湿层时,就会引发共鸣——像乐器的共鸣箱一样,使沙粒的音量扩大无数倍而发出巨大声响。
前苏联另一位学者在考察了我国的中卫沙坡头和达拉特旗的响沙湾后发现,两地沙子的质地均属细沙类,而且石英质地的沙粒占其中的52~62%,于是他认为,由于石英晶体具有特殊的压电性质,使鸣沙中的这些石英砂粒对压力非常敏感。一旦受到挤压就会带电,在电的作用下它又会往复伸缩振动。振动得越厉害,产生的电压越高;电压越高,振动越厉害……于是“歌声”就越来越响。
不过石英沙的分布是很广的,响沙却没有那么普遍,而且一般鸣沙换个地方就变“哑巴”,所以更多的人还是认为鸣沙的形成与当地特殊的地理环境有关。1979年,我国的马玉明撰文《响沙》,提出新见解:响沙的“共鸣箱”不在地下,而在地面上的空气里。他认为响沙的发生需具备三个条件:一是沙丘高大且陡;二是背风向阳,背风坡沙面呈月牙形;三是沙丘底下有水渗出(形成泉潭)或有大的干河槽。而且提出,由于空气温度、湿度和风的速度经常在变化,不断影响着沙粒响声的频率和“共鸣箱”的结构,再加上策动力和沙子固有频率的变化,响沙的响声也经常变化。有时下雨天去看响沙,发现响沙不响,正是由于温度和湿度的改变,破坏了响沙“共鸣箱”结构的缘故。像宁夏中卫沙坡头的响沙,就是由于周围造林绿化等原因,破坏了共鸣的条件,响沙已有十几年不响了。
然而,国外一些海滨的响沙沙滩是相当平坦的,不存在高而陡的月牙型沙丘,而且它们往往只会在雨后不久,表面层刚刚干燥的时候发出响声。这又如何解释呢?日本京都府北面丹后半岛的海水浴场上有两处响沙:一处叫琴引滨;一处名击鼓滨。这两条沙滩不仅音色截然不同,甚至还有季节性变化。由此日本学者得出结论:海滨响沙最重要的条件是要有洁净的海水不断地冲刷。夏天游泳的人太多,把海水弄得太脏,沙子便不愿响了,这与沙漠的响沙的“脾性”似乎完全两样。
我国的几处鸣沙山还有二奇,在古志中已有记载:一是山麓都是清泉,尽管周围沙丘重重,但千百年来泉水从未被黄沙所填没;二是不管有多少人爬到沙山顶上,滑落多少沙子,到第二天风又会将沙子吹上山坡,使沙山形状“辄复如旧”。它们同响沙的秘密一样,虽然已有了各种假说,但对于人类却仍是没有彻底解开的谜。
“俄勒冈漩涡”之谜
一提起漩涡,人们自然会想到江河湖海中的漩涡。漩涡区域,水总是一圈一圈地围绕着同一个圆心飞速旋转。如《西游记》中沙僧占据的流沙河,可是你听说过陆地也会有漩涡吗?
在美国俄勒冈格兰特狭口外沙甸河一带,就有这么一个陆上漩涡,人称“俄勒冈漩涡”,在那个漩涡中心,有一个古老的木屋,小屋歪斜得厉害,看上去比比萨斜塔还让人担心。其实担心是多余的,无论经过多少年的风吹雨打,小屋从未倒过。更让人惊奇的是只要踏进小屋,就会感到有一股“魔力”死死地把人往里拉。想退出,心有余而力不足。马比人的抵抗力还弱,只要靠近小屋外方圆50米的地方,立刻会不知受了什么惊吓,拼命往回跑,鸟也是。
那么,“俄勒冈漩涡”到底是怎么回事呢?科学家为了揭开它的谜底,特地做了一个试验。即把一根拴有13千克钢球的铁链子,吊在小屋的横梁上,奇怪的是,钢球根本不能垂直向下,而总是倾斜着往“漩涡”的中心摇动,好像那儿是它的家。科学家见此情况,就轻推钢球,结果,钢球一下子就进入了“漩涡”中心。但是,科学家们再要把钢球拉回来,可费了好大的劲,钢球就像刚见了母亲的小孩子死活不肯离开似的。
科学家认为,“俄勒冈漩涡”的吸引力肯定是存在的,但这是一种什么样的吸引力呢?这种吸引力又是如何产生的呢?科学家们暂时还不能回答。
罗布泊之谜
罗布泊位于新疆塔里木盆地东部,同失踪了的楼兰古城一样,是一个充满神秘氛围的地方。近百年来有关罗布泊是否是游移湖的论争,又牵动着地学界那么多人的心弦,使之成为一个引人入胜的自然之谜。
酷热、干旱、风沙、雅丹(陡崖)、盐壳阻拦着人们向罗布泊接近,多少年来一直被称为“死亡之路”。历史上曾有许多中外学者试图冲破层层阻碍穿越大沙漠,完成对罗布泊的考查,然而成功的人并不多。就是仅有的几次成功的考察,还在罗布泊的确切位置上产生了很大的分歧。
最先引起罗布泊是游移湖争论的是俄国探险家H·M·普尔热瓦尔斯基,他在公元1876年曾到罗布泊考察,他发现罗布泊位于塔里木河口的喀拉和顺境内,比我国地图所记的位置还要往南,大约有纬度1度之差。而且,他所见到的湖泊是淡水湖,芦苇丛生的大沼泽地,聚集着成千上万的鸟类。而北罗布泊(即中国地理文献所记载的罗布泊)的水都已干涸,变成盐滩,十分荒凉。
普尔热瓦尔斯基的观点发表后,在国际地学界引起了争论。
德国的李希霍芬持反对意见,他认为普尔热瓦尔斯基所考察的也许并非是中国清朝地图上的罗布泊,真正的罗布泊还在普氏考察的北部。
以后英国的斯坦因、瑞典的斯文赫丁等先后到罗布泊地区考察,认为争论的双方都没错,而是罗布泊游移到喀拉和顺去了。从此就有了罗布泊是游移湖的说法。斯文赫丁还推测了罗布泊游移的原因,是由于进入湖中的河水(塔里木河)挟带大量泥沙,沉积在湖盆里,而使湖底抬高,导致湖水往较低的地方移动。过一时期后,被泥沙抬高露出的湖底又遭受风的吹蚀而降低,这时湖水又回到原来的湖盆中,罗布泊像钟摆一样,南北游移不定,而且游移周期可能为1500年。
1923年,为普尔热瓦尔斯基和斯文赫丁所发现的罗布泊突然消失,成为沙漠,鸟儿飞走,芦苇枯死,那些靠打鱼为生的渔民和居民也离开了芦苇编成的小屋,迁往他处。原来,罗布泊又戏剧性地回到了它以前呆过的老地方,即古代地图上所标的位置。
到了1930和1931年,瑞典,中国勘察队来到中国地图所标的罗布泊,发现那里水面长约188公里,宽50公里,深5米,大约有2000平方公里。1945年,罗布泊水面又扩展为3000平方公里。1959年,中国科学院新疆综合考察队在罗布泊北岸考察时,还见到烟波浩淼、水鸟成群的情景。他们还曾泛舟湖上,甚至抓到了一条大鱼。
但1964年,罗布泊开始干涸。1973年,美国大地卫星对该地区拍照,证实罗布泊已完全干涸。
而我国地学工作者认为,造成罗布泊干涸的原因,是人类经济活动水体重新分配的结果,即河流上游的农垦,引水灌溉,造成了罗布泊水源枯竭,而并非是罗布泊游移他处。
1980年,我国的科学考察队又两度穿越罗布泊,对那里的地貌和古水系作了详细的考察。考察队队长夏训诚在考察报告中写道:“罗布泊最低处为778米,喀拉和顺最低处为788米,相差10米,水往低处流,不可能发生罗布泊倒流喀拉和顺的现象。塔里木河和孔雀河下游入湖口处,河流包含泥沙较少,短时期内不会产生大量泥沙堆积,抬高湖底地形,而使水往较低地方流去。这次考察中我们看到,干涸的湖底皆为坚硬的盐壳,用钢锤都很难敲碎,不易产生风的吹蚀作用,而使湖底重新降低。我们还在干涸的罗布泊湖盆中,进行钻探取样,这些样品通过孢粉和年代测定表明,湖底沉积物不同层次都有香蒲、莎草等水生植物孢粉的分布,说明历史时期罗布泊一直是有水停积的,湖水从未离开过罗布泊。根据碳14年代测定结果,湖底沉积物1.5米深处,为3600年左右的沉积。说明3600年以来,湖泊的沉积作用一直在进行着,而不像斯文赫丁推测1500年左右就会形成10米以上的沉积物。实地考察测量和现代航测资料证明,罗布泊是游移湖的提法是不符合实际情况的,罗布泊水体从未发生倒流入喀拉和顺的现象。”
以上的考察,使我们初步了解了罗布泊的奥秘,但还不能说已经完全找到了答案,如果再进一步追溯包括塔里木河与罗布泊的景观变化,就需要我们做更细致的科学研究。
怪火之谜
火,是人类走向文明征服自然的伙伴,然而,有些令人恐惧的“怪火”,却肆无忌惮地威胁着人类,更令人忧虑的是,对这些“怪火”的起因,人们一无所知。
1871年10月8日傍晚,拥有60万人口的美国芝加哥市开始了都市的夜生活。可是谁也没有料到,在这天晚上,从城北的第一起火警起,不到半小时,全城陷入一片火海之中,大火一直蔓延到次日上午,几乎把全城烧成一片灰烬。几十万居民在火海中乱撞瞎跑,竟有1000多人被当场烧死或踏死。在郊区的公路,还有几百名死里逃生者不明不白地死去,尸检结果,他们并非被火烧死。这次火灾使幸存中的12.5万人无家可归,全城笼罩着一片恐怖的气氛。
然而,这场大火又是怎样发生的呢?
有人说是一头奶牛碰翻了一盏油灯。可是在没有风的夜里,火怎能从一处而蔓延到全城呢?也有人说当时仿佛有“炽热的石块纷纷从天而降”。在同一天晚上,芝加哥周围的威斯康星州、密执安州、内布拉斯加州、堪萨斯州、印第安纳州的一些森林草原也同时失火。纵火者到底是谁呢?
美国科学家维·切姆别林研究了许多天文档案,提出了“流星雨引火”的假说。1871年10月8日,地球正好穿过一颗已经分裂成两半的比拉彗星的轨道彗核,它又与地球正好相遇在美国。于是,维·切姆别林认为这场大火是由于流星雨引起。彗核陨落的物质,其温度之高足以使金属和岩石熔融,彗星含有的一氧化碳和氰,在小区域范围内可以使人不焚而亡。但是,也有很多科学家不敢苟同上述见解。因为,彗星的密度极小,几乎近似真空,彗星和地球相撞,不可能引起毁灭性的灾害。事实也证明,一些彗星的彗尾几度经过地球,并未引起地球上任何的异常现象。再说,地球的大气圈是一层有效的防护层,很多行星际物质陨落早会在大气中燃烧殆尽。即使能落到地面上的陨石,其高温只是局限在表层几毫米上下,不足以引起地物的燃烧。这场100年前的芝加哥大火的“纵火案”,至今还没有能找到真正的“罪犯”。
像这种不明原因的火,在我国广西也时有发生,1983年第2期《地球》杂志上,以“广西怪火”为题,对其作了详细的介绍。
1967年4月13日至7月14日3个月时间里,昭平县的富罗乡一带连续发生约120起原因不明的“怪火”。起火常在白天,但晚间也有。起火地点和物品通常是屋内的衣被、纸张和木制的家具、农具等。1967年5月29日竟起火10次,竹刀村有20户人家,几乎家家起火,当事者看到起火物先冒白烟,经过30秒至1分钟后即出现火苗,其间还常嗅到一种气味。平南县有一户农家,从1977年至1981年竟发生过60起这样的“怪火”。
1983年12月5日——8日,《地球》杂志编辑部与广西地质学会科普委员会联合在广西的兴安县召开了《奇异地质现象研讨会》,经科学工作者的考察和研究发现:广西的“怪火”起火点常沿河成条带状分布,一些科学工作者认为,可能是地下的某种气体沿着裂隙向地表泄出,并与氧结合,与气态水结合成化合物,并聚附于可燃性物质上,在适宜的条件下发生自燃。遗憾的是,这些“怪火”发生时,均未及时取到气样,因此,至今还不能揭开其中的奥秘。
神灯之谜
在吴川黄坡镇,多会听人说起三柏长坡的“神灯”,在大雨将至雷鸣电闪的晚上,时有神灯悠然而出,按一定路线出游。还说在某年某日一个闷热的傍晚,将一个失言冒犯了它的人当场击毙在蕃薯地里,有名有姓,言之确凿。无独有偶,远在清代,传说浙江姚江东岳神庙附近,每当天气骤变之夜,常有“神灯”出现。
一位气象工作者也曾观察过“神灯出游”,并作了如下详细的记载:1962年7月22日傍晚,在泰山玉皇顶,天气骤变,在一阵雷鸣电闪中,一个直径约15厘米、足球般大小的殷红色火球,从窗缝潜入室内时,把窗户的木条撕裂。它以每秒2至3米的速度在室内轻盈地游荡,大约经过3至4秒钟之后,又从烟囱逸出。在即将离开烟囱之际突然爆炸消失,爆炸使烟囱削去一角,爆炸产生的气浪,使室内的暖水瓶胆震为碎片。1989年4月3日晚,当晚电闪雷鸣,一个比拳头稍大的红色火球,猛然击碎窗户玻璃,窜入湖南隆回县一户农民卧室,在床上飞舞滚动,老夫妇顿时感到手脚麻木灼热。之后,火球穿堂过室,在8个房间都留下了大小不等的碰撞痕迹。火球最后游到他儿子的房间,将他儿子、儿媳和一岁半的孙女烧为灰烬,床上的衣服被席全部烧毁,而床框、床脚却完好无损,更为奇怪的是,放在床边的大立柜,外表无任何损坏痕迹,而柜内所有衣物杂品全部化为灰烬。
目前对于球状闪电还没有令人满意的解释,已有的解释有如下几种:有的科学工作者认为,球状闪电是由化学过程引起的。在线状闪电中,由于闪电通道里的空气温度很高,使空气中的水分分解成氢气和氧气,在某些条件下,闪电通道裂成几块,组成一团含氢气和氧气的气团。当高温冷却到3500度时,氢气和氧气又化合成水,并释放出巨大的能量,类似爆炸。也有的气象学家指出,球状闪电所以能存在那么长时间,是因为它吸收了线状闪电时产生的超短波辐射。当它把这部分能量迅速地释放出来的时候,就会发出光和热。
球状闪电十分罕见,出没时间不定,存在时间又短促,很难对它进行系统的观测和实验。但可以相信,这个自然之谜一定会被科学家揭开。
佛灯之谜
相传在我国庐山、青城山、峨嵋山等地,每当月隐之夜,山下黑沉沉的幽谷间,会突然涌现出十到数百点荧荧火光。火光时大时小,时聚时散,忽明忽灭,忽东忽西,或近或远,高者半天,低者掠地。古人把这看成是过路神灵或仙佛手提灯笼穿行在天地之间,这便是所谓的佛灯。
据载,历代看到佛灯的人很多,许多文人骚客也为此留下了很多诗篇,其中著名的有南宋诗人范成大的《最高峰望雪山》,明代学者王阳明的《文殊台夜观佛灯》等。其实,佛灯现象并不常见,即便住在庐山几十年的人也很难看到一次,这就给研究者带来了重重困难,因而它成了一个至今悬而未决的千古疑谜。
1961年秋,我国著名地理学家竺可桢在考察庐山后,特地将佛灯作为庐山大自然的三大谜题(佛灯谁点燃?庐山云雾为何有声音?庐山雨为何自下往上跑?)之一,向庐山有关研究所提出来,希望科学工作者能认真予以研究。
据记载及目击者的描述,佛灯的颜色有白、青、蓝、绿色等,很像天上的星星,而且,在山上看,佛灯主要在山下,高度很低,此光忽明忽灭,闪烁离合。
根据上述佛光的几点共性,有的研究者认为它很可能是山下灯光的折射,还有人认为是星光在水中的反射,也有人说是一种大萤火虫的飞舞,更有山中蕴藏镭或金等发荧光的矿石的推测。然而最普遍的解释是磷火说,认为佛灯即民间所说的“鬼火”,系山中千百年来死去的动物骨骼或含磷地层中所含的磷质,与空气中的水分发生作用,产生磷化氢和四氧化二磷气体,它们在空气中极易自燃,因比空气轻而随风飘动,故有闪烁离合的景象。由于磷化氢燃烧时光不强,所以必须是在没有月光的夜晚才能看到。
但研究者认为磷火说的漏洞也很多:一是磷火多贴着地面缓缓游动,不可能飘得很高,更不会“高者天半”或“有从云出者”;二是磷火的光很弱,庐山文殊台和青城山神灯亭的海拔皆在1000米以上,峨眉金顶海拔超过3000米,不可能看得那么清清楚楚。1981年12月14日,庐山云雾所收到海军航空兵老飞行员郭宪玉的来信,他对佛灯的来源提出了一个全新的看法,认为它是“天上的星星反射在云上的一种现象”。郭说,夜间没有月亮时在云上飞行,飞机下面铺天盖地的云层就像一面镜子。从上往下看,不易看到云影,只能看到云反射的无数星星。飞行员在这种情况下易产生“倒飞错觉”,就是感到天地不分,甚至会觉得是在头朝下飞行。从而联想到天黑的夜晚,若有云层飘浮在大天池文殊台下,把天上的群星反射下来,就有可能出现佛灯现象。由于半空中的云层高低不一,游移不定,所以它反射的荧荧星光也不是固定的,也许在这个角度反射一片,在那个角度就反射另一片,从而映出闪烁离合、变幻无穷的现象。
然而,这种云反射呈光的现象应该是相当普遍的,而佛灯却并非每处高山都能见到,而惟独在青城山主峰高台山顶的上清宫旁的神灯亭、峨眉山的金顶睹光台和庐山大天池的文殊台才会出现,可见这尚不足以定论。
那么佛灯的机制又是什么呢?它与庐山等所处的地理位置又有什么关系呢?还需进一步研究。
音响圣地之谜
大千世界无奇不有。也许你早就听说过响山、回音谷、耳语洞、琴石、音乐泉等等大自然的音响圣地,然而,你知道为何会有这种万籁之声吗?其实,这也是科学家们所感兴趣的问题。
经过多年的观察和研究,有些音响圣地的发音机制已被探明,如漂浮在哈苏埃尔岛附近的冰山能发出像风琴演奏的乐声,是因为那座冰山上分布着一条条宽大的裂缝,从印度洋不断涌来的滔滔波浪使冰山四周的水位忽高忽低。当水位下降时,大量空气进入裂缝,而当水位上升时,空气又被海水迅速排挤出来。空气穿过裂缝的一进一出产生振动,于是便发出了清脆悦耳的风琴声。又如我国河北青龙响山,也是因为它的岩隙罅穴格外发育,加之诸峰对响山成合围之势,所以阴雨大风季节,人们就能听到如大自然管弦乐队合奏般的微妙的和声效果。
然而,并非所有的万籁之声都能像上面的例子那样得以解释,至今仍有许多“音石”、“响山”的发音机制在困惑着人们。
在美国加利福尼亚州的沙漠地带有一块巨石,足有几间屋子那么大。居住在附近的印第安人常常在明月高悬的夜晚来到这里,点起一堆堆篝火,那滚滚浓烟笼罩着巨石竟会发出阵阵迷人的乐声,忽而委婉动听,犹如抒情小夜曲,忽而又传来哀怨低沉的悲歌。当地的印第安人把这块巨石尊崇为“神石”而顶礼膜拜。但迄今为止,人们仍然不知道:为什么这块巨石只有在宁静的月夜,并被浓烟笼罩时,才能发出悠扬的乐声?这块石头究竟包藏着什么秘密?这还有待于科学家们进一步研究探讨。
在美国佐治亚州有一片“发声岩石”异常地带。拿小锤敲击这里的石头,无论大石、小石或碎片,都会发出悦耳的声音,音色和谐清脆。可是把这里的石头搬到别的地方去敲打,不管怎样敲,只有沉闷声,与普通石头一般无二。
为什么石头放在异常带就能发声,挪动位置就失声呢?
有人分析这是个地磁异常带,存在着某种干扰场源,岩石在辐射波的作用下,敲击时会受到谐振,于是发出声音来。然而这仅仅是一种推测,还没有得以充分的证实。
在意大利西西里岛有个叫“狄阿尼西亚士的耳朵”的山洞。关于它有这样一个传说:古代一个名叫狄阿尼西亚士的暴君,手段残忍,选了这个山洞监禁政治犯。狱卒伏于洞顶,用耳朵监视犯人的一举一动。犯人间的交谈,对统治者的不满言论,筹划中的越狱行动,一字一句都传到狄阿尼西亚士那里去了。许多义士因此惨遭杀害。后来,犯人只敢细声耳语,但仍被狱卒听去。犯人终于明白,囚洞处处有耳朵。
这个奇特的山洞从洞顶到洞底深40米,人在洞顶贴耳俯壁细听,可听到洞底人的呼吸声,更何况是人的喃喃耳语了。但是人们至今却无法解释这其中的奥秘。
极光之谜
在地球上,人们经常会看到一种奇异的光,因这种光经常发生在南北两极,所以,人们便叫它“极光”。古时候,由于人们无法解释这种现象,便产生了种种离奇的传说,就连现代人,每当看到奇形怪状的极光,也会感到惶恐不安的。尽管今天人们用宇宙飞船、探空火箭以及其他科学仪器进行研究,也仍然未能彻底揭穿极光的全部奥秘。
就人们所观察到的极光现象,有各种各样奇特的形状。有的极光像探照灯光束,从地平线上升起。早在1883年8月的一天,有人在英国伦敦以南的沿海一带,就发现了一次这样的极光。当时,在东北方向的地平线上,升起了一束亮光,光线越来越亮,向上作放射状,地平线附近还有几朵远处的层积云与它交错。1837年,有人在多伦多湾和安大略湖之间的一个小岛上,看到从东方水平线向上直射到天顶的一道白色强光柱,光亮稳定,并很慢地整体向西运动,一直占据着从地平线到天顶的空间,先是上部逐渐消失,然后整体消失。还有的极光则呈弧状,跨越整个天空,由地平线的一端到另一端地平线。1903年8月21日,有人在纽约的北部一带就发现了这样一次奇异的极光。当时人们看到,有两道明显的光弧横贯天空,在天顶附近以大角度互相交叉,其中一条是银河,一条就是光弧。这条光弧宽约为6个满月并列那样,从西略偏北伸到东略偏南。这条光弧持续了大约半个多钟头,形状和亮度都没什么变化。有些地方呈弯曲波浪状,有几处完全断开,也有的地方仅断开极窄的间隔。还有的极光呈流星状穿过天空。1882年,就曾有人报道过这样一次极光。它缓慢地升起,移向天顶,并越过天顶,逐渐从月亮的上边穿过,降向西方,同时逐渐减小和减弱,在达到地平线时消失。其样子像个长纺锤。其实,极光的形状还有多种多样,这里举的,不过是几种比较典型的。
极光的颜色可谓色彩斑斓,五颜六色。有时呈绿色,有时呈橙黄,有时则鲜红,有时则几种颜色不断变换着,或者像垂下的一道道祖母绿色的帷幕,镶着大红的穗子,或者是无数色彩缤纷的光束,时而光耀夺目,时而熄灭不见。怪不得极光会吸引那么多的观光者。
但是,当极光出现的时候,也会给人们的通讯联络带来一定影响,它会使无线电短波遭到破坏,电报和电话受到严重干扰,罗盘指示紊乱。
挪威的北极光对这种奇异的极光现象,科学家们有各种各样的解释。
俄国科学家罗蒙诺索夫认为,是高空稀薄大气层里的大气放电造成的。他曾做过这样一次实验:他把一只玻璃球中的空气抽出大部分,然后在球内造成放电现象。这一实验证实了他的推测,他说:“在空气极其稀薄的玻璃球内,随着放电,不断发出闪光。”后来,又有许多人重复过罗氏的实验,也都得到了相同的结果。这种实验,证明了极光是一种放电现象。但极光之谜还远未揭开。比如,极光为什么多发生在两极?是哪种粒子引起高空空气发光的?发生在多高的高空?为什么极光的形状千奇百怪,并不断变换着花样?因此,有人便把寻找极光答案的目光转向太阳。
有人分析,极光可能和太阳黑子活动有关。有人发现过这样一种现象,当一个大黑子经过太阳中心的子午线时,在20至40小时以后,地球上一定会发生极光。这是因为太阳在产生黑子时,由黑子区抛出强大的带电粒子流——质子和电子。当这些由太阳远道而来的客人到达地球高空的稀薄大气层时,就和大气中的气体相撞,这些气体的原子和分子就会发出光来。这一过程大约发生在100~900公里的高空中,有时还要高些。这种现象之所以会发生在两极,是因为地球本身是个大磁石。像所有磁体一样,周围环绕着磁场,这磁场使太阳送来的粒子流飞向两极地区,因为地磁的两极非常接近地理上的两极。在太阳喷发的带电粒子流非常强烈的年份,在极区以外的一些地方也常能观察到极光。
“死丘事件”之谜
大约在3600年前,一天,位于印度河中央岛屿上的一座远古城市的居民还和往常一样,日出而作,日落而息,过着平静的生活,谁也不会想到一场灾难正悄悄地逼近他们。顷刻之间,岛上的居民几乎在同一时刻全部死去,古城也随之突然毁灭。
这就是被科学家列为世界难解的三大自然之谜之一的“死丘事件”。
谁是真凶?
这一系列的问题使科学家们一直困惑了几十年,至今仍未找到一个圆满的答案。尽管如此,科学家们还是从不同的角度对“死丘”毁灭的原因进行了种种推测。
从地质学和生态学的角度讲,“死丘事件”可能是由于特大洪水把位于河中央岛上的古城摧毁了,致使城内居民同时被洪水淹死。然而,如果真的是因为特大洪水袭击,城内居民的尸体就会随着洪水漂流远去,就不会在城内留下如此大量的骷髅,况且人们在发现的废墟里也没有发现遭受特大洪水袭击的任何证据。
如果说是由于一次急性传染疾病而造成全城居民的死亡。那么全城的人也不可能几乎在同一天同一时刻全部死亡。从废墟骷髅的分布情况看,当时有些人似乎在街上散步或在房屋里干活,并非患有疾病。古生物学家和医学家经过仔细研究,也否定了因疾病传播而导致死亡的说法。
此时,又有人提出了外族人大规模进攻、大批屠杀城内居民的说法。可是入侵者又是谁呢?
在对“死丘事件”的研究中,科学家又在城中发现了明显的爆炸留下的痕迹,爆炸中心的建筑物全部夷为平地,且破坏程度由近及远逐渐减弱,只有最边远的建筑物得以幸存。科学工作者还在废墟的中央发现了一些由粘土和其他矿物质烧结而成的散落的碎块。罗马大学和意大利国家研究委员会的实验证明:废墟当时的熔炼温度高达1400℃~1500℃,这样的温度只有在冶炼厂的熔炉里或持续多日的森林大火的火源处才能达到。然而岛上从未有过森林,那么,大火只有源于一次大爆炸。
其实,印度历史上曾流传过远古时发生过一次奇特大爆炸的传说,那些“耀眼的光芒”、“无烟的大火”、“紫白色的极光”、“银色的云”、“奇异的夕阳”、“黑夜中的白昼”等描述也都为此提供了证据。
那么,造成“死丘事件”的真正原因究竟是什么呢?这将一直激励着科学家去探索。
比萨斜塔之谜
在意大利西北部的比萨古城,有一座誉满天下的奇景——比萨斜塔,著名的物理学家伽利略还在此塔做过实验。
比萨斜塔始建于公元1173年,历经200年,分3次才于1370年全部竣工。塔身分8层,全部用大理石砌成,总重量约14553吨,高54.5米。
比萨斜塔建成后,塔顶中心点已经偏离了垂直中心线2.1米,而且随着时间的推移,其倾斜度还在不断加大,到1986年,塔顶中心点偏离垂直中心线已近5米。那么比萨斜塔为何会倾斜呢?对此许多学者进行过研究,但提出的假设和推测却有很大分歧。
有些学者认为,建筑此塔时,意大利建筑师运用建筑上预应力结构的原理,已预先考虑到当时地形和风向等自然环境的特点,有意使塔的重心向南倾斜,而建成了一座斜塔,以此显示自己杰出的建筑才华。几百年过去了,虽然该塔不断倾斜,却一直未倒塌,并且塔壁上连一个裂缝也没有,足以说明建筑师的功力。
然而,另一种观点与上述说法正好相反,认为造成塔倾斜的原因,是由于建筑师在建塔选择基地时对当时的地质情况不熟悉,建造在由粘土和砂土组成的冲积层的松软地基上,在塔的重荷下,造成塔身的不均衡下沉,出现了倾斜现象。
还有些学者认为,在斜塔下面可能有好几条地下水脉,比萨市民长期在这里吸取生活用水,这就加速了地基的脆弱性。塔身倾斜度之所以继续不断地增加,就是因为地下水位下降、压力不断减弱的缘故。
以上诸种原因,谁是谁非还无有定论。
从1918年起,科学工作者开始对比萨斜塔进行观测。在塔的一层放置了许多检测仪表,每天,塔的摇晃、侧移运动及塔内属地震学上的振动,都被记录下来。观测结果发现它40年里平均每年倾斜1.1毫米;从1959~1969年的10年间平均每年倾斜了1.26毫米;而1979年6月~1980年6月的1年里就倾斜了1.4毫米。
然而,到了1982年,该塔只倾斜了1毫米,倾斜速度已明显减慢,往后的倾斜度仅0.027毫米,几乎停止了倾斜运动。为什么会出现这种现象?是已倾斜到了头?还是地层起了变化?以后还会不会再大幅度地倾斜?这一系列问题,目前尚难作出准确的结论。
在比萨斜塔究竟能屹立多久这个问题上,科学家们也有各不相同的推测。
比萨大学教授杰罗·杰里根据他的测定,认为如果按每年倾斜1.4毫米的倾斜率推算,大约到2003年或2004年,这座斜塔就会倒塌。
有些学者预测,如果以每年加大1.25毫米的速度继续倾斜,很可能再过三四十年,此塔就会倒塌。
但有些学者却不同意上述预测。他们认为,此塔倒塌的时间不会来得这么快,据他们估计,如果以平均每年倾斜1毫米的倾斜率推算,那尚需再经过2000年的时间才能倒塌。
还有些学者认为,该塔永远不会倒塌,今后不会再继续向南倾斜了。例如西德一位工程师认为,从现在情况来分析,该塔不是倾向倒塌,而是倾向于来回晃动。
至于他们的看法正确与否,目前难以断定,有待今后长期验证。总之,比萨斜塔的寿命究竟还有多久?迄今仍是无法揭晓的一个谜。
深洋变成高山之谜
喜马拉雅山素有世界屋脊之称。然而,近代地质学发现,沿阿尔卑斯——喜马拉雅一带,广泛分布着侏罗纪(距今约1.9-1.4亿年前)的海相沉积。1885年,奥地利学者诺伊迈尔首先指出,当时沿这一带曾分布着一条海水通道。1893年,他的岳父,著名奥地利学者修斯进一步提出,这一侏罗纪海域实际上是一个洋,它位于北方大陆与冈瓦纳大陆之间,后来遭受挤压而消失,其变形岩石形成了今日所见的阿尔卑斯—喜马拉雅山系。为了强调它不是浅海,而是深洋,修斯把它命名为特提斯洋。特提斯是希腊神话中大洋神的妻子和妹妹。现在,特提斯洋差不多已完全消失,仅留下残存的地中海,所以特提斯洋也叫古地中海。
20世纪60年代板块构造说问世,地质学家广泛承认,二叠、三叠纪期间(距今2亿多年前)全球存在着统一的联合古陆。联合古陆好似一个开口向东的横卧的V字形,在其劳亚部分与冈瓦纳部分之间夹有一个自东向西楔入联合古陆内部的海湾形大洋,人们也把这个广阔的大洋称为特提斯洋。这样,特提斯洋的存在时代就不限于侏罗纪,还可以追溯到二叠三叠纪。不过,直到70年代早期,在阿尔卑斯——喜马拉雅一带只发现有侏罗、白垩纪的蛇绿岩(由基性、超基性岩组成的蛇绿岩被认为是残留于陆上的古大洋地壳残片),例如雅鲁藏布江一带的蛇绿岩带。20世纪70年代晚期以来,人们已经在侏罗白垩纪蛇绿岩带以北,沿高加索、帕米尔、藏北至金沙江一带,找到了二叠三叠纪的蛇绿岩带。于是,学者们划分了两个世代的特提斯,即二叠三叠纪的古特提斯和修斯所称的侏罗纪及更晚时期的新特提斯(对后者也有人称之为中生代特提斯或中特提斯)。
特提斯洋以南的冈瓦纳大陆上,广泛发育石炭、二叠纪的冰碛层或冰海沉积,还有冷水型动物群。近年来,这种冰川沉积物和冷水型动物化石已在青藏地区发现,但在青藏地区也见到该时期北方大陆所常见的暖水型动物群,二者之间表现出混生和过渡的特点。据此,我国一此学者认为,当时南、北二大陆相隔并不远,亦即其间的特提斯洋不是广阔的大洋,而是狭窄的小洋,叫做“小特提斯”。然而,国内外另一些学者根据古地磁研究确定二叠、三叠纪时北方大陆与冈瓦纳大陆的分布纬度,还根据联合古陆复原图中上述两大陆的分布位置,认为特提斯洋宽可达数千公里,称之为“大特提斯”。
特提斯洋是怎样演化而最终消失的?对此也有不同的看法。我国著名学者黄汲清等认为,二叠纪期间冈瓦纳大陆曾整体向北漂移,至二叠纪末与亚洲大陆碰撞汇合,其间的古特提斯洋闭合消逝;至三叠纪,已聚合的大陆再度分裂,分裂线移至较南面的雅鲁藏布江一带,冈瓦纳大陆脱离亚洲大陆南移,其间张开了新特提斯洋,原属冈瓦纳的西藏地块此时被留在新特提斯洋以北的亚洲大陆上;白垩纪以来,印度从冈瓦纳大陆分裂出来向北漂移,印度以北的新特提斯洋收缩变窄;大约4000多万年前,印度与亚洲大陆主体碰撞,新特提斯洋闭合消逝。在此过程中,古特提斯洋关闭,新特提斯洋开启,所以称为手风琴式。该模式要求印度(冈瓦纳大陆的组成部分)经历北移——南移——再度北移的复杂历程。可是,印度的古地磁资料表明,原处于南半球高纬地区的印度自二叠纪以来并未发生过向南漂移的过程,在早期其所处纬度变化不大,白垩纪以来曾经快速北移。
我国另一些学者以及某些国外学者则认为,并不是冈瓦纳整体地向北漂移,而是冈瓦纳大陆北缘曾分裂出一些陆块向北漂移,并相继焊接到欧亚大陆上。土耳其青年学者森戈尔比较详细地论述了这一过程:二叠纪末至三叠纪,从冈瓦纳北缘裂出一个狭长的基米里大陆,它包括现今巴尔干、土耳其、伊朗、阿富汗、西藏等地块,在基米里大陆与原冈瓦纳之间打开了新特提斯洋;此后,基米里大陆作逆时针旋转并向北漂移,其前方与欧亚大陆之间的大洋(即古特提斯洋)趋于关闭;三叠纪晚期至侏罗纪早期,随着基米里大陆与欧亚大陆碰撞,并成为欧亚大陆的组成部分,古特提斯洋完全消逝,而其南面的新特提斯洋达到颇大的规模;白垩纪早期,印度从冈瓦纳分裂出来向北漂移,最终与亚洲主体碰撞,导致新特提斯洋的关闭和喜马拉雅山的形成。现今的雅鲁藏布江蛇绿岩带便是已消逝的新特提斯洋遗下的痕迹,人们称之为缝合带。西藏北部的可可西里——金沙江断裂带和班公湖——怒江断裂带上,现有时代更老的蛇绿岩带,它们是古特提斯洋的遗痕,属于更早时期形成的地缝合线。
由此看来,大洋神并非只有一个妻子。已经有两个时代不同的特提斯先后闭合消逝于欧亚大陆的内部。在大洋闭合和大陆碰撞的过程中,升起了巍峨山系,形成了世界屋脊。我们的任务就是要追索消逝于山脉中的古大洋,学者们所依据的只是古大洋残存于陆上的一些痕迹,如古洋壳(蛇绿岩)、大洋沉积物等,犹如考古学家要从古人的粪便中考证出吃过的食物一样,这是一项相当艰难的课题。因此,特提斯洋究竟是浩瀚的大洋,还是狭窄的小洋?它的闭合过程是分小块北漂式还是手风琴式,迄今仍存在着完全对立的意见。我们期待着新的研究成果能揭开特提斯洋演化之谜,这对于阐明大洋盆地的发展和消亡过程,无疑是大有裨益的。
位移之谜
自然界中是否存在着一种至今尚未被发现的神奇的作用力呢?目前,科学家对这一问题还未做出明确的答复,因此,一些奇怪的位移现象,对人们来说仍是一个未解之谜。
1983年7月,在比利时杜尔地区的瓦洛尼镇居住的克里斯蒂娜·勒格朗和雷吉纳尔·波格朗夫妇,发现他们14个月大的婴儿吉尧姆的卧室里时常在夜里发出一种怪声,他们请警察协助将这事搞清楚。警察在吉尧姆的房间用粉笔把20公斤重的小床的4条腿的位置画在地板上,然后关上门下楼。这样,楼上除了熟睡的婴儿外,没有任何人。过了10分钟,楼上突然传来低沉的声响,警察上楼后,发现门微微开着,那张床也挪动了30厘米。
警察局长托马说:“当时我在想,也许这张床会自己挪位。我们没有惊醒孩子,就把这张床搬离墙面25~30厘米,然后离开房间,把房门关上。我们耐心地在楼下等了一刻钟。在这段时间里,没有任何人走进小孩的房间,这一点我可以绝对肯定。但是,当我们再一次走进小孩的房间时,这张床竟然重又回到原来的位置上。吉尧姆仍然在床上睡得很香,而那扇我们离开时关上的门也重又微微开着。难道是风把门吹开的?也许是吧,可风怎么能使一张长1.5米、重20公斤的床挪动位置呢?”
后来有一天,警察又观察到吉尧姆的床竟竖起来,像一根交通标杆似的,而床上的枕头则放在床板的上方。
对这一奇怪现象,科学家们进行了认真的研究,认为呈现在众人眼前的这桩怪事,是一种当今的人们尚无法想像的既看不见又摸不着的能量在发生作用的现象。
还有人推测,也许勒格朗他们住的那排房子盖在一座老矿上面,所以才有这怪现象。为此,他们查看了当地的一张地质图,发现杜尔地区的确靠近一条重要的地质断裂带。难道这就是小吉尧姆的床自动挪位的原因?
但是,由于现在的科学家对地质断裂与地球上的许多谜之间到底存在着什么关系未能掌握,因此,这仍然是个谜中之谜。
其实,类似的事件在很早以前就有记载或报道。
1715年,一名英国牧师记载:有一天,他家烤炉上安置的东西忽然腾空升起,虽然窗户紧闭,挂着的窗帘却成水平状飘浮在空中。
1932年5月的一个晚上,科学评论家埃利克·F·拉塞尔家中发生了一件怪事,那天晚上,他和往常一样,在二楼卧室休息,突然楼下的厨房里传来一阵巨响。他赶忙下楼看,原来是厨房里的一个铜制的大过滤器从直角形的挂钩上脱落,掉在瓷砖地上了。他把过滤器重新挂在吊钩上,挂的时候十分仔细,可没想到,挂好熄灯后,他刚跨上楼梯几步,又听到一声巨响。折回厨房看,过滤器重又脱离,但挂钩却没有变形,用力扳也无法使它弯曲。把过滤器重又挂好后,他在二楼屏息静听,整个晚上未听到响声。第二天下楼一看,过滤器却又从挂钩上跌落在地下。在以后的一个星期里,过滤器又不明不白地脱落了两次。这段日子里并没有地震现象。
1939年,在英国,一座干草堆莫名其妙地升离地面六公尺,在空中浮了几秒钟又慢悠悠地降落下来。
1958年,美国人哈曼家中,一个放在桌子上的瓶子突然瓶盖飞出,瓶子跳动起来,接着桌子上的陶瓷娃娃也飞到空中,距桌面达1公尺。
物体为什么会在肉眼看不到任何外加力作用的情况下自行移动或腾空呢?这尚需今后进一步探索。
地光之谜
记得在唐山大地震后不久,放映了不少介绍有关地震知识的科教片,其中就有“地光现象”的生动真实的画面。
地光,作为地震前后常见的自然现象,早在《诗经》里就有记载,近来我国发生的海城、邢台、唐山、松潘等大地震中,地光也屡有出现。根据人们的观察,地光的形态可谓多种多样,其颜色就有白、红、粉红、橙红、绿、蓝不等。其形状又有:闪电状、朦胧弥漫状、条带状、柱状、信号弹状、散射状和火球状等等。
有关地光的成因,科学界说法不一,主要有以下几种解释:
1.摩擦生热说:这是米尔恩于1898年首先提出的,它基于锤子敲击岩石进溅火星的启发,认为地光是地震时岩块相对运动发生摩擦而产生的发光现象。但这一理论却不能解释地光的各种现象,如有些地光发生在半空中,有些地光还伴随着日光灯的自动闪烁以及地光以球形和柱形出现的缘由等等。
2.水的毛细管电位理论:这是日本学者寺田寅彦根据物理学原理在1931年提出来的。他认为,一场强烈的地震所影响的深度可与地面上波及的范围相当。在地震影响的深度范围内,地下水受到挤压,便通过许多毛细管般的岩石孔隙向上移动,产生了流动电位。寺田推测,地下水所受的压力,相当于100公里厚的岩柱所产生的压力,这样,根据流动电位的计算公式可得出,这时地下水流动所产生的电位差达到300万伏。显然,这样巨大的电位差足以导致产生高空放电,形成地光。但有人对此观点提出了质疑,认为地光并不都发生在高空,而且对其计算结果也表示怀疑。
3.压电效应理论:物理学的实验发现,许多晶体在受到挤压或拉伸时,会在两个平面上产生相反的电荷,称为“压电效应”。1970年,芬克尔斯坦和波威尔指出,当石英在地壳岩层中作有规律排列时(若无规律,则产生的压电效应将互相抵消),如果沿长轴排列的石英晶体的总长度相当于地震波的波长(近于2公里)时,就会产生地震电效应。若地震压力的压强为30~300巴,就有可能产生500~5000伏/厘米的平均电场。这个电场足以引起类似暴风雨时的闪电那样的低空放电现象,产生地光。但是,按照这一理论,地光应该只发生在某些特定的区域内,即那些分布有定向排列的大量石英晶体的区域内。这显然与地光在强震区不论其地下岩石性质如何都有广泛出现的实际情况不相吻合。另外,它也没能解释在一些震区有时可以观察到的“电子暴”。
4.低空大气发光理论:1961年,日本学者安井丰提出,他认为在地震区常会有以氢为主要成分的放射性物,被从地里“抖”到大气中。特别是在含有较多放射性物质的中、酸性岩石分布区和断层附近,大气中的氢含量将有显著提高(这一点已为实测结果证明),这也将使大气离子化增强,导电率增加。安井受芬克尔斯坦的启发,认为如果这时地面存在一个天然电场,这个电场可以由压电效应产生,那么就会发生向空中的大规模放电,使地光闪烁起来。这一理论是目前解释地光形成原因的许多假说中比较成功的一个。
但是,要彻底揭开地光产生之谜,还需今后加强对地光的科学观察和记录,还要用现代的先进技术装备,及时地捕捉有关地光的各种信号,并仔细区分不同的地光类型。可以相信,随着研究的深入,我们终将洞悉地光的秘密。
海底古岩之谜
1974年7月,执行“法美联合大洋中部水下研究计划”的科学家们,乘坐“西安纳”号深海潜水器,潜入大西洋中脊,透过舷窗,他们看到这里的海底就像是一个被打破的鸡蛋,到处都是像刚刚流出来的蛋黄一般的岩浆凝固而成的岩石,有的像钢管,有的像薄板,还有的像绳子、棉纱,甚至像被挤出来的牙膏……这些岩石的表面,还有一层恰似骤然冷却的玻璃质外壳。还发现有许多切过裂谷底部、深不见底的裂缝。总之,种种迹象表明,正如海底扩张和板块构造理论所认为的那样,这里是新生地壳的发源地,地幔物质正是通过那些深不可测的裂缝上升,并推挤着两旁的海底向外扩张;证明这里的岩石正像板块构造理论所要求的那样,其年龄值趋近于零。
然而,事物是复杂的,尽管有着这次实际观察资料作为证据,但人们也发现一些与板块构造理论不相符合的事实。其中最引人注目的也正是在另外一些大洋中脊发现的古老得多的岩石。
早在1947年,美国哥伦比亚大学所属的拉蒙特—多尔蒂地质研究所的“李特兰蒂斯”号海洋考察船,就曾在北纬30度的大西洋中脊采集到几块变质玄武岩样品。经用钾—氩法测定,这些岩石的年龄值为4千8百万年。由于当时板块理论尚未提出,人们也就没有对这一年龄值提出怀疑。后来,虽然海底扩张和板块构造理论问世了,但理论的倡导者们又完全忽略了这一事实,断言大洋中脊是新生岩石诞生的场所。有人提出质疑,有些板块构造的支持者则以年龄测定误差来应付。
20世纪60年代后期,有人决定对这些变质玄武岩进行重新检验。为了防止钾—氩法可能出现的误差,他们采用了一种更先进更准确的氩—氩法。实测的结果使人们不禁吓了一跳,因为其结果表明,这些变质玄武岩的年龄不是像板块构造理论的支持者们所期望的那样变小了,而是变得更大了,为1亿7千万年。
这个毋庸置疑的数据,使海底扩张和板块构造理论的支持者们大伤脑筋。著名的板块构造说的创立者之一勒皮雄不得不为此发表一个声明,声称他很熟悉这些变质玄武岩的采掘情况,认为这一年龄值可能与样品采集后混入的外界物质有关,不能代表岩石的真实年龄;他还认为这些岩石在海底的原始位置也值得怀疑。也就是说,这些岩石不是大洋中脊的原生岩石,而是来自陆地。譬如在高纬度地区,那里的陆地岩石被冰川刻蚀下来后,会和冰块一块坠入海洋成为冰山,随着海水漂移,当冰山融化以后,岩石便沉入海底。
然而,人们很快指出,这些岩石的采样位置位于北纬30度,冰山是不可能向南漂移如此之远的,即使在第四纪冰期时也不存在这种可能。同时,岩石学研究也证明,这些变质玄武岩的岩石化学特征和岩石结构特征,都清晰地证明它们是一种海洋玄武岩,而非来自陆地。另外,也没有证据表明,它们在采掘后遭到了什么严重的污染,相反却可以说明,测定的年龄值是可靠的。何况,类似的情况在大西洋中脊的其他地方也有发现,那里人们找到了不仅年龄老而且属于浅水成因的沉积岩,甚至古老的陆壳残余——片麻状花岗岩。
所有这些事实使研究者们不得不另寻解释的途径。曾对这些岩石进行氩—氩法测定的米诺路·奥兹玛认为,这些岩石是大西洋破裂和扩张前存在的或初期形成的,以后尽管地幔物质上涌导致海底扩张,但这些岩石的部分破碎块体却可能断裂,被保留在上涌带的顶部,没有受到扩张的影响。
有意思的是,不仅大西洋中脊有这种奇怪的岩石,同样,在西印度洋海岭上人们也采掘到年龄为5.15亿年的古生代花岗岩。
如果说大西洋中脊和西印度洋海岭上的这些古老岩石还可以用奥兹玛的理论来进行解释,那末,1982年苏联“拉普捷夫”号考察船在太平洋中的发现,就使人们如堕五里雾中了。“拉普捷夫”号在太平洋中心(北纬10°28′,西经152°21′)用洋底铲掘器从基岩露头面上采取到一大块(12×16×18厘米)岩石,拿起一看,竟然是代表古老陆壳的花岗片麻岩。大家知道,这里不是太平洋中脊的所在地,当然无法用奥兹玛的理论来解释,那末它又是怎样来到这里的呢?
舍戈蒂陨石之谜
1865年,一颗陨石坠落在印度比哈尔邦舍戈蒂附近。这块陨石呈三角形,大小约18×11厘米,具有黝黑色的熔壳,是一块和普通石头并无多大区别的石质陨石。因此,没有引起人们的任何兴趣和注意。
几十年过去了,随着陨石科学和光学显微镜研究方法的发展,人们才注意到,这是一块奇特的、几乎是独一无二的陨石。
我们目前发现的陨石大致有三类:铁陨石、石陨石、石铁陨石。舍戈蒂陨石的组成物质属于石陨石,但是,它却是一种非常奇特的、没有球粒的无球粒陨石。无球粒陨石在世界范围内发现的数量有限,除此之外,还有1962年在非洲尼日利亚托加米附近坠落的一块陨石和不久前在南极冰原上找到的一些陨石。
舍戈蒂陨石不仅矿物成分和结构特征酷似地球玄武岩,而且化学成分也有些类似。这使得有些人怀疑,它会不会就是一块地球岩石。但是,人们确实看到了它的坠落,而且同位素研究发现,它含有一些宇宙成因的短寿命放射性同位素。
可是,这种罕见的舍戈蒂陨石又是从哪个天体飞来的呢?
最初人们猜测,它可能来自火星与土星之间的小行星带。持这种观点的人认为:在太阳系形成的早期,这个小行星带上可能存在一个或几个月球般大小的行星,后来由于碰撞或其他我们还不知道的事件,使它们破裂形成小行星带。这些大小不等的小行星在运行过程中,又因互相碰撞进一步碎裂和偏离轨道,当受到其他天体的吸引而坠落时,便成为陨星或陨石。但是,对舍戈蒂陨石及其他辉玻无球粒陨石的研究证明,它们不可能来自火星与土星之间的小行星带。
于是又有人猜测,辉玻无球粒陨石可能来自月球。他们设想,当月球火山爆发或因巨大陨石轰击而引起月面岩石抛射时,有可能使部分石块获得大于每秒2.4公里的初速度,并逃离月球引力的控制,进入月—地空间,尔后又受到地球的吸引,坠入地球。然而,更详细的研究却否定了这一猜测。因为月岩也和许多陨石一样,具月贫氧的特征。从年龄值上也存在疑问。再者,月球是地球的近邻,如果它确曾有过初速度达到每秒2.4公里的喷发,那么很难想像,仅有少数几块飞石坠落到地球上来。
除了小行星带和月球之外,舍戈蒂陨石有没有可能来自太阳系里其他的固态天体——类地行星和卫星呢?
就目前所知,木卫一是太阳系中最活跃的固态天体之一。但是,已知木卫一表壳物质中含有较高的硫,这与辉玻无球粒陨石的组成情况显然不同。水星和其他体积较小的卫星,都是早就固结了的天体,不可能生成只有不到11亿年年龄值的辉玻无球粒陨石。而金星的大气密度相当地球大气密度的100倍,它所产生的阻力将阻止金星表面物体逃逸。
那么只剩下火星是舍戈蒂陨石及其他辉玻无球粒陨石的最大可能的来源地。火星的质量只有地球的1/10多一点,因此物体从火星上逃逸的速度仅需5公里/秒,而且它的大气非常稀薄,仅为地球的1/100,故而阻力很小。尽管如此,逃逸速度还是太大了,即使最强烈的火山爆发恐怕也不会抛射出每秒5公里的高速石块。为了克服这一困难,人们设想,由于在火星的土层下可能存在有一个冰层。因此,当它受到巨大陨石轰击时,巨大的冲击能不仅会使火星表面岩石四散飞射,而且还会使冰层瞬息汽化。水汽迅速膨胀的压力将使飞射的石块获得额外的动力,把飞散的速度提高到每秒5公里以上,以致有可能逃脱火星的引力,成为在太空中漫游的不速之客。
根据“海盗号”飞船的探测资料,火星上的岩浆活动延续了很长时间,甚至近期还可能有活动,完全有可能形成年龄值小于11亿年的岩石。陨石的轰击则随时可能发生,这就为从火星上分离出年轻的陨石块创造了可能的条件。
“海盗号”飞船还提供了火星土壤的化学成分。如果考虑到土壤中可能捕获了多余的火山喷气,并将这部分气体予以消降以后,我们可以看到,火星土壤的化学成分与辉玻无球粒陨石的化学成分是非常接近的。
据此种种,人们认为火星最有可能是舍戈蒂陨石的母体。
事实是否真的这样?看来,这个疑谜的最后揭晓还有待我们对火星地质更详细的研究。
狗头金之谜
众所周知,黄金是一种比重很大的金属,它在地壳中的含量很少,而且多以砂金形式存在。所谓砂金,是指含金的岩石在受到风化作用破坏后,金矿物以碎屑状或胶体态经过搬运沉积,蕴藏富集在地表浅部或河床的松散砂砾层当中而形成的。砂金矿床中的金颗粒一般都很细小,肉眼不易看到。据有关部门统计,砂金颗粒的直径多在0.03~0.07毫米之间,有的可大至几个毫米。
但是,在淘金的过程中,人们偶尔也发现了几百克、几公斤甚至几十公斤重的天然大金块,俗称狗头金。如1983年6~7月,在我国湖南益阳连续发现几块大金块,最大的重2.16公斤,最小的重1.515公斤,另外一块重940.8克,含金量均在94%以上。类似的天然大金块还见于黑龙江呼玛(1982年,重3.4公斤),青海雅沙图(1983年,重3.53公斤)。1985年,四川白玉县发现一块重4.125公斤的狗头金,1986年又采得一块重达4.8公斤的大金块,这是解放以来我国所发现的最大的自然金块。而据1981年3月10日香港《新晚报》报道,当年的澳大利亚维多利亚州西北的韦德伯恩附近发现的一块天然大金块,重量达27.2公斤,价值超过100万美元。历史上最大的狗头金,是1872年10月10日在澳大利亚新南威尔士的砂金矿中掘获的,重约285公斤!
这种自然金块的形成原因,至今尚无定论。传统看法以为,巨大的狗头金是产于原生金矿中的大块山金,在风化破碎时被分离出来,继而又被洪水或冰川机械搬运到低洼处沉积而成。但奇怪的是在开采原生金矿时,从来没有找到过大金块。再说这样重的金块通常被流水搬运的路程不会很远,然而事实上它们离原生金矿却有相当长的距离。同时狗头金的外形不规则,表面也凹凸不平,又可见到次生凸起,内部有的具同心环带,外表还常包有一层黄褐色金膜,有的外部还有树枝状的结晶体,多数没有经过长距离搬运的痕迹,说明它们可能就是在原地生成的。有人认为,可能是广泛分布的腐植酸,溶解原生金矿中的微粒金,经流水冲刷进入河溪中,或者是砂金矿床中的一些微细金粒被溶解。它们在适当河段又因物理、化学条件的急剧变化停顿下来,不断沉淀吸附在较大金颗粒的表面,日积月累逐渐长大而成大金块。
最近,加拿大一支研究古代地震断层的考察队发现地震能震出黄金来。这只考察队发现这些断层发生地震以后,出现了好像起“安全阀门”作用的断裂。这个过程排放出高得不正常的流体压力。在流体通过断裂网涌出后,压力就减小了。这种压力减小过程使溶解于流体中的大量二氧化碳气体由此发生了化学变化最后形成石英和黄金。这些地质过程可能在地下形成14公里长的丰富的黄金矿脉。那么,那些狗头金是否是地震震出来的呢?这还有待研究证实。
最近美国地质调查局的研究人员又提出一种新的看法:天然金块可能是由某几种土壤细菌造成的。他们在实验室中把一种仙影拳杆菌孢子放入每升含氯化金1000微克的水溶液中,以模拟大自然的活动,轻轻搅动这种溶液36小时后,用扫描电子显微镜检验,结果发现细菌接触金溶液后就不再生长,但所有的孢子表面上都开始积聚金子。“接触时间越长,积聚的金越多。而且一旦金晶体开始生长,金块的孢子死之后很少时间内还会继续增大。以这些细菌为核心,最终形成的块金就跟在阿拉斯加发现的一样。他们认为,这是由于流水中的可溶金即金离子,与细菌孢子表面发生化学结合,从而形成”生成晶体金“的基础。他们建议把这种金块称之为”细菌金块。
不过这些新理论都是建立在金能溶于地下水的基础上的,这似乎也与传统的认识相矛盾。因为过去认为金是“百金之王”,不怕火炼,也绝不会溶于水中;金是自然界最稳定的物质之一,它仅溶于王水、硒酸等极少数几种溶液中。但新理论的支持者提出,当地下水温度较高并含有其他一些物质时,金能少量溶于水。据报道,最近在日本希塔金矿,钻机在500米深处发现含金高达228克/吨的热水。这一事实给狗头金成因的探索又带来了新的争论:金在什么条件下能溶于水?什么条件下又能集聚成大金块……揭开这些谜,将有助于增加黄金的开采量,所以地质学家仍在孜孜以求其中的答案。
漂船之谜
1983年盛夏一个炎热的下午,委内瑞拉的“马拉开宝”号货轮正在滔滔的大西洋上破浪行进。
“看呀!那是一条什么船?”一位在甲板上走动的水手见到远处的一艘船不由得叫了起来。船长得悉,当即举起望远镜瞭望。
“船上没有挂旗,甲板上不见人影,难道是一艘漂船?”船长心里自忖。为了看个究竟,他下令向目标全速驶去,并发出信号联系。可那艘船却神秘地保持沉默,毫无反应。驶近目标,船长命令绕该船兜驶三圈,看看有无危险迹象,然后派三名持枪水手驾救生艇登船察看。
原来,这是一艘空无人影的漂船,是载重2300余吨的“白云”号货轮。船上的救生艇不见了;甲板上散弃着不少鞋子;厨房里准备晚餐用的食物已腐烂发绿;无线电台转到了应急频道;货舱里有5000箱贴有标记的炮弹……
面对此种情景,人们心中顿生疑惑:是什么原因使船员们仓促弃船呢?多数人认为,该船可能发生过造成局部损失、后又自行熄灭的火警。船员们以为火势会蔓延,使货舱里的弹药爆炸,全船将粉身碎骨,沉葬海底,于是在慌乱中跳上救生艇仓皇逃命,以致不少鞋子掉落在甲板上,一片狼藉。
人们从“白云”号机舱里的轮机日志查证:该船最后停靠站是非洲西北加那利群岛的拉斯帕耳马斯港。直到被“马拉开宝”号发现,它已在海上任凭风吹浪打地漂流了整整62天,行程约18000海里。奇怪的是,为什么该船在失踪的两个多月的时间里,竟无人查问它的下落?为什么连船上的5000箱炮弹也无人认领?这样一来,这艘满载军火的无人漂船,只能在人们心中留下一个谜团。
其实,一个多世纪以来,浩瀚无际的海洋上屡屡出现这种奇怪的无人漂船,而每一艘漂船都是一桩难解的谜案。
1855年2月28日,英国“马拉顿”号三桅帆船在北大西洋碰到美国“杜瑞姆斯·切斯捷尔”号三桅帆船,但见该船风帆落下,无人驾驶,随波逐流。船只完好无损,货物丝毫未动,食物、淡水充足,也没有任何搏斗和暴力痕迹,只是不见人,也找不到航海日志和罗盘。人们猜测该船船员也许乘舢舨离去,于是,他们设法把它拖到纽约。经查询才知该船船员并未归来,在世界其他地方也没发现他们。
1873年12月4日,英国“德·格雷希”号双桅帆船在大西洋亚速尔群岛的东面海上行驶时,发现美国帆船“圣·玛丽亚”号歪斜不定地随波漂荡。船上空无一人,船只毫无损伤,仓库里堆着大量的粮食,水缸里盛着满满的清水。金库完好无损,私人的金戒、手镯、项链和美钞也都留存,1700桶酒精在货舱里也原封未动。
1880年,人们在美国罗德艾兰州纽波特市附近海面发现的“西贝尔德”号帆船,也是这样的情况:船上一切完好无损,船长室的桌上还摆着丰盛的早餐,可是全船人员却不知去向。次年12月,美国“爱伦·奥斯汀”号机帆炮舰在北大西洋发现一艘随风漂泊、无人驾驶的纵帆船,船上食物、淡水俱全,货舱里的水果、瓶酒完好,只是空无一人。
为什么会有这种奇怪的无人漂船呢?
有人认为,这是航船遭遇龙卷风或海啸袭击的结果。船员们因惊慌失措而弃船逃命,救生艇又不幸被海浪吞没,但航船本身损坏却不严重,仍在海上漂流。这种说法看上去有一定的道理。但要知道,在大洋的广阔水域,海啸并不具有多大破坏力,有时甚至感觉不到,根本不可能使船员们惊慌失措,弃船逃命。龙卷风可以产生这种后果,但龙卷风的产生有一定条件,一些无人漂船漂流的海域不可能发生龙卷风。因此,这种说法不足为信。
有人认为,可能是火灾等意外事故使船员们弃船的,事后事故并未发生,航船便成为无人漂船。如果事情真是这样,总该有一些逃生者返回陆地或者被人救起,但他们当中却无一人生还,这不能不使人感到奇怪。所以,这种说法也不能被人接受。
也有人认为,这是海中怪兽突然出现,吓得船员们丧魂落魄,惶恐万状地弃船逃命。这种说法有点近似天方夜谭,科学依据不足,因而也难以自圆其说。
还有人认为,海上风暴所产生的次声波是造成无人漂船的祸首。次声波是由于风暴和强风作用,在波浪表面发生波峰部的波流断裂的现象。它是人耳听不到的声波,频率低于20赫兹,在传播过程中能量的衰减很小,因而可以传播得很远。科学家们认为,强大的次声波会使人们惊慌万状,难受异常,仓促离船,最终导致失踪。
不过,这仅是分析和推断,迄今为止,人们还没有见到过次声波造成无人漂船的确切例证。究竟是什么原因造成无人漂船,至今仍然是个未解之谜。
“马尔模”水柱之谜
1961年《海洋观察家》杂志31卷183页上,曾经刊出“马尔模”号船长M·D·厄万斯的一篇观察报告。报告中报道了1960年12月4日他们在地中海海域航行时看到的一次奇异的水射流现象。
那是4日格林威治时间8点30分,“马尔模”号以每小时12海里的速度驶入接近利比亚班加西港的邻近海域。船位是北纬32°08′,东经19°32′。这是一段狭窄的平静海面。斯时,船上的二副J·B·德林克尔、三副A·B·史密斯、报务员O·缪非、水手M·B·史密斯同时发现在驶往班加西124°的航向上,有一个奇异的、好像白色的积云的柱状体从海面垂直升起,位置大约在右舷船头45°,但几秒钟后就消失了。当时目击者还以为是自己的眼睛被阳光晃花而看错。可是,几秒钟以后,他们又重新看到了它的再次出现。于是他们用双筒望远镜进行观察,原来这是一个有着很规则的周期间隔的升入空中的水柱。每次喷射的时间约持续7秒钟左右,然后消失,大约2分20秒后又重新出现。用六分仪观测,测得水柱高度为150.6米。后来,因船驶远,水柱从视线中逐渐消失。
这股奇怪的水柱是怎样形成的呢?科学界争论不休。有人认为它是“海龙卷”。威力巨大的龙卷风经过海面上空时,会从海洋中吸起一股水柱,形成所谓的“海龙卷”。但“海龙卷”应成漏斗状,这与报告提到的水柱情况不符,而且从有关的气象资料看,当时似乎无形成“海龙卷”的条件,于是有人提出,这是火山喷气作用的结果。理由是,地中海是一个有着众多的现代活火山的地区,如1831年,人们在西西里岛南边航行时,就曾突然看到海底火山的爆发(由它形成的岛叫“格雷海姆”,但不久就被海水蚀没)。但是在班加西邻近海域还没有发现火山活动的记录。而且“马尔模”号在看到水柱时也没有听到任何爆炸的声音。再说,如果确是水下火山喷发,周围的海域决不应如此平静。故此有人设想这是一次人为的水下爆炸。但水柱周期性间歇喷发的特征和当时没有爆炸声,也似乎排斥了这种可能。
因此,“马尔模”号的这个报告,便给人们留下了一个难解的海洋之谜。
“玛丽亚号”谜案
在人类的航海史上,有着许多神秘的事故和灾难。一百多年前,美国的双桅帆船“玛丽亚·采列斯塔号”在大西洋上的离奇遭遇,就是其中的一件。肇事的原因何在呢?历来众说纷纭,莫衷一是。
在距葡萄牙约600海里的大西洋上,正在航行的英国海帆船“杰伊·格拉齐雅号”突然发现,有一艘双桅帆船在洋面上蠕动,但船鼻却没入浪中,船上的一张帆已下落,随着两船逐渐靠近,英国船长从望远镜中看清了船上的一些情况:舵轮前没有一个人,甲板上也没有值班人员,这艘双桅帆船是美国的“玛丽亚·采列斯塔号”。于是,船长吩咐增大航速,向双桅船靠拢。继之,放下救生小艇,由主任领航员率领两名水手向“玛丽亚·采列斯塔号”划去。
当他们登上“玛丽亚·采列斯塔号”后发现,船上寂静无声,空无一人。在船长室里,桌子上摊着航海日记,它上面最后一次日记的日期是1872年11月24日。表明当时船只位于大西洋上的亚速尔群岛区。不仅船长室死寂异常,餐厅里也没有一点生气,也未见零乱的景象,餐桌上摆着盘子和茶杯,杯盘旁边放着汤匙、叉子、刀。书箱也未上锁,里面装着珍宝和大把的钱币。驾驶员呆的舰桥上,也是空寂无人,但却显得井然有序。在船员的卧室内,床铺铺设整齐,斗篷分开挂着,绳索上晾着内衣。更令人惊讶的是,桌子上还搁置着几只烟斗,因为水手的烟斗一般是不离身的,除非是死神降临到头上。
他们在厨房里发现,那里还贮藏有大量的食品和水。货舱里装满了约2000只酒桶,其中一只桶已被开启,酒已不足三分之一。他们在船上巡视一圈后,未曾发现有什么遭遇劫难的迹象,然而,引人不解的是,船上的救生小艇都没有了。
英国人决定将“玛丽亚·采列斯塔号”拖回直布罗陀海峡,以便在那里领取救援船只和货物的奖励。然而,事情并不像预想的那样简单顺利,因为仔细的勘探发现,在“玛丽亚·采列斯塔号”的甲板上沾有像血一样的痕迹。此外,罪行调查学家还发现缆索上有深深的砍痕,他们认为是斧子砍的。显然,事情变得复杂了。如果真是血迹,那么就应有死难者的尸首,人们希望能有“玛丽亚·采列斯塔号”上的某个船员突然从某处冒出来,能使事情豁然开朗。为了弄清事情的真相,有关当局甚至还专门派出了调查船只前往亚速尔群岛的海区,然而,还是一无所获。
对“玛丽亚·采列斯塔号”的调查持续了三个月,直到1873年3月,海事法庭才作出最后裁决,奖励救援双桅帆船的英国船员。自此,“玛丽亚·采列斯塔号”事件告一段落,成了一件不了了之的历史谜案。
有人认为要揭开“玛丽亚·采列斯塔号”神秘的帷幕是不可能的。但是,大多数研究者仍试图阐明,当时处于汪洋大海中的双桅帆船的船员究竟到哪里去了……于是,各种解释相继而出。有人认为,船员惧怕临近的风暴或旋风,在匆忙中弃船而逃,不久,救生小艇仍被自天而降的风魔吹翻,全体跌入惊涛骇浪中丧生。然而,根据同时在该海区的其他15艘船只的值班杂志记载,当时该海区天气极好。有人则认为双桅帆船遭到了海盗的袭击,也有人甚至推测是船只遇到了特大乌贼的进攻。
对此,苏联科学院院士舒莱金曾提出过一种独特的见解:在洋面上,当暴风掠过海面时会撕裂空气流,同时产生一种频率很低的次声波,这是一种对人危害极大的声波,轻者能使人呈现出类似于晕船的症状,重者则会使人不安、莫名其妙地恐惧、昏迷、失明乃至死亡。
俗称“无声杀手”的次声波可能波及几百海里,正在航行的船只若遇上次声波的袭击,当船只与次声波发生谐振时,桅杆会被折断,船身会发生晃荡。“玛丽亚·采列斯塔号”极可能是遇上了次声波,致使全体船员弃船而逃。
舒莱金院士的见解不能说是绝无可能,但论据却尚欠确凿,因为当时并无风暴。此后,列宁格勒的物理学家尤里·科普捷夫提出了另外一种别开生面的假设,这还得从芝加哥的大火谈起。
1871年10月8日夜晚,在芝加哥的东北部,突然响起了第一声火警警报,有一所房子着火了,随此警报一个接着一个鸣响,两个小时后,整个城市已是一片火海。多年来,人们一直认为,当年那场使繁华的芝加哥城化为灰烬的大火,起因于某桩不幸的事件。据传统的说法是,母牛撞翻了牛棚里点着的煤油灯。可是,美国学者琴别尔连不同意这种无科学依据的俗见,而且也令琴别尔连目瞪口呆的是,与芝加哥那场熊熊大火发生的同时,在密歇根州、伊阿华州、堪萨斯州、明尼苏达州、内布拉斯州的广大地区以及太平洋沿岸也燃起了熊熊大火,火龙以漫山遍野之势,齐头并进地席卷了整块大陆。
琴别尔连又仔细研究了当时的档案记载,结果发现,当时各地报纸对那场大火都有报道:“火雨自天而降”;“请看,天空自燃”。还有一则神秘的新闻披露,“有数百名逃出火海的人都倒毙在似乎火舌舔不到的田野里、道路旁和空地上。”
这究竟是怎么回事?琴别尔连认为,这是一桩天灾,并不是母牛撞翻了牛棚里点着的煤油灯之类的不幸事件。在琴别尔连发现的一些文件中,也证实了他的说法,这些文件上记载,有颗解体的彗星曾于1871年10月与地球相碰撞,致使大块流星体降落到地面上,这正是引起芝加哥和其他城市神秘火灾的原因,这也可解释为什么会有大批人倒毙在火舌舔不到的地方,实际上,这些人是被流星雨击毙的。
芝加哥那场大火灾发生在1871年10月,而“玛丽亚·采列斯塔号”失事的时间是1872年11月,两者相隔一年有余,其间有什么关系呢?
琴别尔连想起了天文爱好者,奥地利的军官冯·比拉当年发现、并用他的名字命名的那颗比拉彗星。根据琴别尔连计算,每隔6年零6个月,比拉彗星就应回归地球上空一次,然而,当比拉彗星最近一次回归时,学者们意外地发现,这位不速之客突然分裂成两大块,中间的裂痕宽达2.5公里。“下一次彗星回归时,不知形状会如何?”兴致盎然的学者们猜测着。可是,到了“规定”的回归时间——1872年11月27日夜,比拉彗星却“失约”了,此时,在欧洲各地却袭来了一阵罕见的“陨石雨”。天文学家指出,从广袤的天空中降下“陨石雨”的那个位置,恰恰是比拉彗星应该出现的地方。这表明这场罕见的“陨石雨”正是比拉彗星最终崩溃的残骸。实际上,这类流星雨今天仍能观察到,只是规模不那么令人注目罢了。
“玛丽亚·采列斯塔号”失事的时间正是天文学家报告的比拉彗星完全分崩离析,成为陨石雨飞入地球上的时刻。难道这就是铸成悲剧的原因?我们不妨进一步详细描绘一下当时发生的过程:
……双桅帆船的船员突然听到了越来越响的隆隆声,闪亮的光曳一道接一道地划破了夜空,紧接着一团团火球爆炸着自天而降。浓烈的呛人烟雾在船的四周弥漫开来,使人呼吸窒息。此时,火球会随时落到船上,而船舱里却放着约二千桶酒,由于货舱长久未透风,舱里积蓄着不少酒精蒸汽,只要溅进小小的火星,就可能引起爆炸,在这种情况下,船长下令放下甲板上的救生小艇,让船员乘救生小艇暂且离开帆船,以躲过可能发生爆炸的危险期。他们当时想找拖索,可是慌乱中一时又找不到,于是就用斧子砍断了升帆的缆绳,这正好解释了为什么船上留有斧砍的深痕。
接下来的情况可能是:一阵风扯断了拖索,刮走了救生小艇,水手们用尽平生力气划桨,也无法使救生小艇靠上帆船。这时,恰好有一块陨石击中了救生小艇,舟翻人亡……而那艘失去了全体船员的“玛丽亚·采列斯塔号”在海上漂荡了几天后,才遇上了英国的海帆船。
也许有人会发问,陨石会那么巧正好砸到救生小艇上吗?这完全是可能的事。曾有艘英国三桅帆船“埃克里普斯号”在太平洋上航行时,在某个夜里被一颗人头般大小的陨石轰然一声击中,货舱当即起火,虽然火最后被扑灭了,但因船底破洞无法堵住,结果帆船沉没了。
类似的巧事并非绝无仅有。英国帆船“萨吉塔里乌斯号”也曾遭到一块大陨石的袭击,船员刚刚来得及逃到救生小艇上,帆船就沉入海中。
在浩瀚的海洋中,船只的活动范围虽然只占其很小的一部分,遭受陨石“火雨”的袭击,犹如中“头奖”一样,几率可能微乎其微。对于“玛丽亚·采列斯塔号”的谜案,尽管有种种合情合理的解释,但至今还没有任何确凿的客观证据,所以还是一件未决的谜案。
蝮蛇的乐园探秘
在我国辽宁省旅顺西北的渤海中距老铁山角约30公里处,有一面积约1平方公里(长约1.5公里,宽约0.7公里)由石英岩、石英砂岩等组成的岛屿。这里地势陡峻,自西北向东南倾斜,海拔215.5米,多海蚀洞穴及灌木草丛。而且在这个岛上盘踞着成千上万的蝮蛇,因而,人们把它称为蛇岛,亦称小龙岛。
蛇岛以蝮蛇的数目众多而闻名中外。的确,当你踏上蛇岛,你就会发现,无论在树干上或草丛中,也不论在岩洞里或石隙内,处处有蛇。它们蜷伏着,爬行着,有的张口吐舌,露出一副凶相。这些蛇会利用各种保护色进行伪装,它们倒挂在树干上就像枯枝,趴在岩石上又似岩石的裂纹,蜷伏在草丛间活像一堆牛粪。
这种蝮蛇别称“草上飞”、“土公蛇”,是爬行纲蝮蛇科的一种毒蛇,长60~70厘米,大者可达94厘米;头呈三角形,颈细,背灰褐色,两侧各有一行黑褐色圆斑,腹灰褐,具黑白斑点;多生活于平原较低山区,以鼠、鸟、蛙、蜥蜴等为食。我国除西藏、云南、广东、广西尚未发现外,其他各地均有分布,而惟独蛇岛盛产。目前,据统计,蛇岛上的蝮蛇有14000多条,并且每年增殖1000条左右。人们不禁要问,在这弹丸之地的孤岛上为什么栖息着这么多的蝮蛇?为什么它们的种类是那样的清一色?这种情景在世界上也是独一无二的。
我国科学工作者经过考察研究后认为,蛇岛特殊的地理位置为蝮蛇的生存和繁衍创造了良好的环境。
蛇岛面积虽小,但和台湾岛、海南岛等岛屿的形成基本一样,都是第四纪时从大陆分离出去的的“大陆岛”。在地质构造、岩石性质、植物种数等方面,蛇岛和旅顺、大连地区的情况差不多。岛上的石英岩、石英砂岩和砂砾岩中,有许多大大小小的裂缝。这些裂缝既能蓄留雨水,又为蝮蛇的穴居提供了良好的场所。
其次,蛇岛位于暖温带海洋中,气候温和湿润,每年无霜期达180多天,是东北最暖和的地方,对植物生长和昆虫、鸟类繁殖极为有利。特别是该岛处于候鸟南北迁徙的路线上,同山东荣城、江苏盐城、上海崇明岛等候鸟栖息地连成一线。每当春秋两季,过往的候鸟有几百万只,树木茂密的蛇岛便是它们“歇脚”的好地方。由于蝮蛇有一套上树守株“逮鸟”的本领,它的鼻孔两侧的颊窝是灵敏度极高的热测位器,能测出0.001度的温差,因而只要有鸟停栖枝头,距离1米左右,蝮蛇都能准确无误地把它逮住,成为一顿美餐。“植物——昆虫——鸟雀——蝮蛇”,构成了蛇岛的生物链。
还有,岛上土壤相当深厚,土质结构疏松,水分丰富,宜于植物生长和蝮蛇“打洞”穴居。蝮蛇生性畏寒,洞穴为它们提供了越冬的条件。同时,岛上人迹罕至,也没有刺猬等蛇类的“天敌”,对蝮蛇的繁衍非常有利。蝮蛇是一种卵胎生的爬行动物,繁殖力较强,母蛇每次可产10多条小蛇。在生得多、死得少的情况下,蝮蛇日益繁盛。
如果说蛇岛为什么有这么多蛇的上述分析基本可信的话,那么,为什么这些蛇竟是清一色的蝮蛇却还是个疑谜。
有人认为,蛇岛面积很小,可供蛇类吞食的东西有限,捕食鸟类也并不容易,往往还会遭到老鹰的袭击,对于那些食性较窄、自卫能力弱的一般蛇类来说,难以在岛上生存。而蝮蛇的食性相当广,猎食和自卫能力都很强,在长期的自然演化中,蛇岛逐渐成为单一的蝮蛇的天下了。
但也有人对此不以为然,他们认为,蛇岛周围海域共有5个小岛,地理环境和气候条件差不多,为何其他4个岛上没有蝮蛇,惟独蛇岛上有这样多的蝮蛇呢?看来,这个谜还有待于科学工作者进一步努力,才能最终探明其中的奥秘。