摘要:没错,你没有看错。这种在沼泽、墓地旁飘荡了数百年,被写入无数民间传说和文学作品,让无数人脊背发凉的幽蓝色火焰——鬼火,其背后最关键的点火机制,可能源自我们最意想不到的东西:水。
鬼火的真相,竟然是水自己点的火!
没错,你没有看错。这种在沼泽、墓地旁飘荡了数百年,被写入无数民间传说和文学作品,让无数人脊背发凉的幽蓝色火焰——鬼火,其背后最关键的点火机制,可能源自我们最意想不到的东西:水。
几百年来,鬼火(ignis fatuus)就像一个幽灵,飘荡在科学圣殿的边缘。每当夜幕降临,在那些水汽氤氲、枯枝腐烂的沼泽地,一簇簇冷蓝色的火焰便会凭空出现,静静地燃烧,无声地舞动,然后又神秘地消失。
它是亡灵的指引?是地狱的入口?还是某种神秘生物的磷光?
一、百年谜题:万事俱备,只欠火种
随着科学的发展,我们早就猜到了鬼火的主要“燃料”。沼泽和墓地里大量的有机物腐烂,会产生甲烷(也就是沼泽气)等大量可燃气体。燃烧这些气体,确实可以产生类似鬼火的“冷焰”效果。
理论很丰满,但现实却留下一个致命的 bug:谁来点火?
甲烷的燃点超过500℃,在常温常湿的沼泽地里,它自己是断然烧不起来的。总得有个“火星儿”吧?有人猜是磷化氢自燃,有人猜是静电,甚至有人猜是闪电劈中了沼泽……但这些猜测都缺乏有力的证据,始终无法令人信服。
这个小小的“点火器”问题,就像一道鸿沟,让鬼火的真相一直在科学的对岸,若隐若现,却无法触及。
二、斯坦福大学惊人发现:水中微闪电
现在,这道鸿沟可能被填平了。
来自斯坦福大学的理查德·扎尔(Richard N. Zare)教授和他的团队,包括夏宇博士等人,提出了一个颠覆性的想法:
既然火在水上,那点火器会不会就来自水本身?
他们设计了一个精巧的实验。在一个装满水的透明容器里,用一个喷嘴持续不断地生成含有甲烷和空气的微小气泡,并用超高速摄像机和精密的光子探测器在旁边观测。
接下来,就是见证奇迹的时刻。
当两个微小的气泡在水中上升、彼此靠近的瞬间——
“啪”!一道比毫秒还快的亮光在两个气泡之间爆发了!
谁能想到,点燃火焰的“雷神之锤”,竟然藏在最不起眼的水泡里?
研究团队将这种现象命名为“微闪电”(microlightning)。
这背后的原理其实并不复杂。气泡在水中运动时,其弯曲的界面会与水发生复杂的电荷分离,导致气泡表面积累了强大的电场。
当两个分别携带不同电荷的气泡“狭路相逢”,它们之间的电压差会瞬间击穿中间薄薄的水层或气层,形成一道微型闪电!
鬼火闪烁,不是鬼魂在寂寞,而是气泡在开“派对”。
三、证据确凿!这就是点燃鬼火的“火柴”
为了证明这小小的“微闪电”就是点燃甲烷的元凶,科学家们拿出了铁证:
“作案工具”被拍下:高速摄像机清晰地记录了火花产生的瞬间。
“燃烧产物”被验出:光谱分析仪在闪光中检测到了激发态甲醛(CH₂O*)和羟基自由基(OH)等甲烷“冷焰”的标志性产物。
“燃料消耗”被证实:质谱仪显示,容器顶部的甲烷(CH₄)和氧气(O₂)确实减少了,而二氧化碳(CO₂)则增多了,这是甲烷燃烧的直接化学证据。
“现场温度”有异常:温度计显示,在产生微闪电后,水的温度出现了额外升高,说明这个过程释放了能量,是真实的燃烧反应。
所有证据链完美闭环,直指一个结论:
正是水气泡之间产生的“微闪电”,为沼泽中的甲烷提供了那个缺失已久的“点火器”,最终形成了我们看到的鬼火。
科学的尽头不是玄学,而是更硬核的物理化学。
真相揭晓,原来最神秘的鬼火,不过是大自然上演的一场微缩版的雷电烟火秀。
这次的发现,不仅优雅地解开了一个数百年的自然之谜,更是推开了一扇通往新世界的大门。它告诉我们,在看似平静的水与气的界面,竟隐藏着如此强大的电化学能量,足以在常温下凭空“生”出火来。
水火不容?不,有时候,水也能生火。
参考文献:
Xia, Y., Meng, Y., Shine, J., & Zare, R. N. (2025). Unveiling ignis fatuus: Microlightning between microbubbles. PNAS, 122(41), e2521255122.
来源:徐德文科学频道