7月21日,杭州科學(xué)大講堂第159講在杭州市科技交流館三樓報告廳如期舉行。本次講座是自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來,服務(wù)中心第一次舉辦大講堂的線下活動,現(xiàn)場參加人數(shù)控制在入座率30%。浙江大學(xué)聚變理論與模擬中心和物理系武慧春教授受邀做了“電!閃電!閃電球!”的科普報告,吸引了大講堂的大量“鐵粉”。杭州市科協(xié)二級巡視員張貴書為武教授頒發(fā)鳴謝牌。武慧春教授曾長期從事相對論電磁等離子體系統(tǒng)的相關(guān)問題研究,提出球形閃電的新理論,并首次將其聯(lián)系到閃電高能現(xiàn)象,給出了完整的理論框架。其球形閃電新理論曾入選知社的“2016中國新銳科技人物”和“浙江大學(xué)2016年度十大學(xué)術(shù)進(jìn)展”。
“閃電”這一熟悉的自然現(xiàn)象,讓科學(xué)家講的既有趣又生動!吧钪械撵o電與閃電在產(chǎn)生機制上實際是相同的,閃電是大電火花這一概念,是由美國著名科學(xué)家本杰明.富蘭克林率先提出。”武慧春教授解釋了閃電是常見的等離子體現(xiàn)象,閃電可以產(chǎn)生大量的相對論電子。人們生活中常見的閃電多呈“龍爪形”是因為電荷具有互斥效應(yīng),閃電下落時電荷因互斥而分散開來。閃電產(chǎn)生時內(nèi)部的溫度極高,絕大部分物質(zhì)在該溫度下都會變?yōu)榈入x子體,無法保持物質(zhì)原有性質(zhì)。
一般的閃電多是自上而下呈“龍爪形”,這也讓球形閃電的存在顯得尤為神秘。西方歷史上,曾有版畫記錄球形閃電在屋內(nèi)出現(xiàn)。中國歷史上,沈括、張居正都曾在相關(guān)古代書籍中提過球形閃電。二戰(zhàn)期間,有許多軍方報告指出,球形閃電曾在飛機中出現(xiàn)。直到2014年,中國科學(xué)家團(tuán)隊首次拍攝到球形閃電,并證實球狀閃電的真實存在性,這也為球狀閃電如何存在提供了重要線索。
球形閃電究竟是如何產(chǎn)生的?在武慧春教授看來,球形閃電產(chǎn)生的主要原因是基于電荷屏蔽效應(yīng),又因為電荷體積很小才可穿過飛機外殼與門窗。另外,武慧春教授還向到場聽眾們科普了生命的產(chǎn)生或許與閃電相關(guān)的實驗理論。關(guān)于電磁波與電荷的區(qū)別,武慧春教授指出,電磁波是電荷跳動時產(chǎn)生的效應(yīng),電荷即使非常的小但也是有質(zhì)量的,電荷跳動時將產(chǎn)生電磁波,電磁波是沒有重量的但卻是以能量的形式存在。
在互動環(huán)節(jié),武教授分享了自身對于學(xué)習(xí)科學(xué)的經(jīng)歷,悉心解答聽眾的提問,并驚奇地發(fā)現(xiàn)杭州小學(xué)生的知識面和奇思妙想的思維方式。針對如何培養(yǎng)孩子們的科學(xué)態(tài)度,提出兩點建議:一是孩子們要一直保持著好奇心,敢于問為什么,勇于提出新的假設(shè);二是要在生活中嘗試著探究科學(xué),將無人告知的東西去大膽地想象,去尋求解釋,這樣才能更好地培養(yǎng)從“0到1+”的科學(xué)創(chuàng)新意識。
通訊員 洪萍 本報記者 付曦地