大气透镜形成UFO地可能
- 学生时代
- 2009-05-13 20:56:48
陈跃先生在世纪之交的2000年的UFO热潮中提出了大气透镜形成UFO的大胆设想并对此进行了多方求证，他的这项工作是很有意义的。据我所知，用光学原理去计算推理以解释UFO者，陈跃是第一人。此前，虽然也有人试图以光学现象解释UFO，但均未作深入探讨。这主要由于UFO本身是一个复杂的问题，在很大程度上它只是一个社会心理问题和信仰问题，英国不明飞行物研究机构的关闭不是一个个别现象，1993年美国航空航天局进行过一个年耗资1000万美元的“寻找外星智能（SETI）”研究项目，但这个公款资助项目只进行了一年就夭折了，因为政治家们认为：UFO研究正在使一些人发财。所以陈跃认为英国飞碟局的关闭可能是由于英国上空的空气质量变好、可以成为凸镜状污染气体团少了进而导致UFO现象减少、使研究者无所事事而散伙的解释只是一个猜想，因为“UFO少了” 只不过是人们的一个感觉，或者是研究者自找的下马台阶。UFO现象绝不仅仅是自然现象——甚至主要不是自然现象，这样的观点我在《“飞碟” 不是科学的命题 》中已有论述。 但陈跃的研究值得关注，他的研究是认真的。UFO的存在性论证应该由肯定的一方举证，科学界一直漠视甚至藐视UFO研究的态度终究由于它往往只是一种信仰现象，但这并不妨碍我们的科学工作者以掌握的证据对UFO现象进行否证。但UFO热衷者并不会因为某种成功的否证而关门散伙，他们大多只是带有强烈信仰色彩的民间组织，这正如科学对上帝的否定并没有导致教会组织的减少和消亡。UFO热衷者漠视一切反对意见，而津津乐道于他们掌握的那些“证据”。 这是一个神话破灭的时代。美国《国家地理》10月号载文称玛雅文明失落的原因业已在一块被飓风吹出的台阶上的文字上找到，这组文字称玛雅文明湮没于公元900年前旷日持久的战争。但玛雅文明问题终究不会因此而水落石出。一个神话破灭了，新的神话又会出来。人们需要神话！我曾经预测埃及金字塔神奇会因9月中旬美国机器人“金字塔漫游者” 对胡夫金字塔墓道的探视而成为热点，虽然探视的结果是，在墓道深处找到的仅仅是一道室门，打开这个“第二道室门”后，走进墓道深处遇到的又是第三道室门。但人们有理由期待第三道门乃至第四、五道门后隐藏的神奇。UFO现象也不会因为陈跃等人的某几种合理解释而消失——中国的UFO协会活动就很稳定而持久，何况陈跃大气透镜假说只能解释部分UFO现象，又何况这些假说并不十全十美、其合理部分亦有待事实验证。陈跃是学光学的专业人员，而我庶几乎科盲，本不敢对他的观点妄加议论，但既然陈跃谦虚，视我为挑战神奇的同志，我便不揣冒昧，抛砖如下。 我认为陈跃的大气透镜假说在原理上没有问题，如果空中有那么一大片具有透镜效果的气团、并且在气团的上方又有光源可资聚集，那么在气团下方某处形成一个明亮的焦点是可能的。这个明亮的焦点的大小和存在于什么高度取决于以下因素：⑴气团高度；⑵气团大小；⑶气团厚薄、形状。气团上方的光源是阳光、月光和星光。焦点移动的方向和速度取决于气团移动的方向、速度和气团到焦点的距离。陈跃的假说可以在以上原理下成立。 陈跃假说对UFO现象的具体解释也是基本合理的，尚有几处不太完善的，特指出并商榷如下： ⒈透镜形成的可能性形成UFO的气团透镜首先必须是气体，由于地球大气圈的存在，这个问题不是问题。气团是成团的气体吗？陈跃文章中语焉不详。气象学上所讲的气团是温度湿度在各高度水平上分布比较均匀的大范围空气体块，其范围纵横可达数千公里，厚可达几公里至十几公里。这显然不是发生透镜效应的“气团”。发生透镜效应的“气团” 是我们通常所说的云块或云团吗？但我们已知云块的透光性是很差的，这就是我们看得到各种色彩的云块云层的原因——不同波长的光线或被阻隔或被反射或穿透下来。光线遇到云块时，反射是最主要的现象，所以我们白天乘飞机在万米高空上看到弦窗下白云滚滚——大部分光线被反射了，而云下是一片阴影，大范围的云层造成阴天。散射是另一主要现象，所以我们看到的云块是那么柔和——如婚纱照上新郎新娘的面容被模糊化艺术化了。云块对光线的折射有没有？肯定有。不过藉云块折射而形成一个或多个明亮的焦点是困难的，因为形成云块的小水珠或悬浮的固体微粒（海洋蒸发的盐粒和大气污染物）更重要的是造成光线散射。陈跃先生也许已注意到这一点，因而认为UFO往往呈毛玻璃状。其实这还不够，要证明光线通过大气透镜形成焦点的真实性还必须有观察资料或实验依据。否则，它只能是一种假说。大气团是云块云团以外的气团吗？这是一个问题。我们已知，大气圈中气体密度大的部分在平流层及其以下。平流层的起点在万米左右的高空，即主干线客机飞行的那个高度上。平流层厚度在50千米左右，陈跃设定的大气团离地面42.33千米，正处在平流层顶部。平流层顶部能形成“大气团”吗？如果这个大气团是指云团，那么，高度最大的“高云” 也达不到这个高度，因为云只是对流层的大气现象。如果这个大气团是指大气圈的气体，那么，在同一水平高度上的空气——既使是挟带有水汽或其他悬浮颗粒——的密度是大致相同的，这就是说，平流层（包括42.33千米这个高度）形不成足以具有透镜效应的气团。平流层以上的中间层，则更只是一个在水平方向上均匀分布着稀薄气体的世界，地外来的光线在这里畅通无阻。 在与陈跃先生通信获知，他认为的气团可能是指由大气污染造成的胶溶粒子的集合，但是如上所述，胶溶粒子这种大气污染物更应该存在于平流层底部而不应聚集到42.33千米的高度去。假设这些胶溶粒子升到了42.33千米的高度，它们会不会聚到一起成凸透镜状又是一个问题，在平流层，它们为何要聚集？假定这些问题均已解释清楚，则这个胶融粒子气团主要是折射光线而非主要是反射和散射光线，又是一个大问题。所以，陈跃这个设定在42.33千米的大气团目前仍只是一个假设。这个气团存在的真实性论证及这个假定的气团是否具有透镜效用，是陈跃假说成败的关键所在。 ⒉地球自转可否导致UFO飞速移动？陈跃认为，“UFO飞临到飞离往往只有几分钟或十几分钟” ，是“由于地球在自转的同时带着大气透镜一同运转，这样所成的像即UFO也跟着移动变换，站在地表上的人刚认为UFO在远去。” 这种表述是不对的。如果地球在自转的同时带着大气透镜一同运转，那么，大气透镜与地面某点的相对位置是不变的，亦即地面观察者见到的大气团（如果能见到的话）及其焦点（UFO）是静止不动的。如果说有变化，那也只有由于光源（如太阳）与气团相对位置的变化而导致的焦点（UFO）的变化，这种变化幅度和地面上人、物影子的变化幅度是一致的，肉眼在几分钟或十几分钟内是看不出来的。也就是说，我们假定气团随地球自转，那么，10分钟内，焦点（UFO）移动的距离（云团在地面以上42.33千米处，焦点在地面以上7千米处，地球在10分钟转动角度为2.5度）仅约为0.77千米。这个距离还是在高空中，地面上看来几近于静止。 如果气团在空中移动，则焦点（UFO）的移动是迅速的。我们在少云的白天可以观察到这种移动的情况：在一朵飘移的云遮过阳光的这段时间里，我们可见云在地上的阴影迅速移动