——用中國智慧解讀大自然的奧秘
(接上篇)
3.沙漠起源的內因——地電化學作用
電離層或輻射帶塵埃等離子體複合形成的沙子為什麼大多數只降在沙漠或沙漠附近的地域裡呢?或者說,沙漠上空的電離層中的等離子體對流到低層大氣發生複合時為什麼不復合為水,而只複合為沙或礫石呢?這就是導致沙漠形成的可能的內因——沙漠地區的地電化學作用產生的結果。
“地電化學現象是在地球中發生的電化學過程。”[19]地電化學作為一門學科已有了相當程度的發展並被應用於研究礦床成因及勘探找礦等。
根據電池電化學,實現電化學過程的電化學反應器分為電池和電解池兩大類,電池是將化學能直接轉變為電能的電化學裝置,電解池是將電能轉變為化學能的電化學裝置。
實際上,由於電離層、磁層等離子體電場的電磁感應作用,加之地球上的物質基本上都屬於電解質或導體、半導體,地球本身實際上存在著各種各樣、形形色色的天然“電池”和“電解池”。
根據電池電化學的研究,電化學中的導體分為二類:一類為電子導體,一類為離子導體。金屬、某些金屬化合物和石墨等物質屬於電子導體(此類金屬、金屬化合物、石墨類的屬於電子導體類的物質在地殼中廣泛分佈)。電子導體的導電機理是在一定的電位下,這些物質晶格中的自由電子向一定方向運動而導電。這種電子的定向流動即電流。電流透過電子導體時,除了導體本身可能發熱而引起溫度升高外,不發生任何化學變化。電子導體溫度升高,電阻增大。
電解質溶液和熔融鹽電解質等稱為離子導體。離子導體中形成了自由的離子而具有導電性。在電場作用下這些自由離子沿著一定的方向移動而導電。當電流透過離子導體時,在電極上有化學反應發生。[20]
海洋、江河湖泊、地下水中都溶解有大量電解質(金屬、非金屬離子),形成天然的離子導體。含有較高濃度各種離子的海洋可以被看作一個天然的巨大的電解池。
電池或電解池都由兩個電極組成。通常習慣於在電池中的電極使用正極和負極的名稱,而在電解池的電極則使用陽極和陰極的名稱。[20]
地球上的天然“電池”或“電解池”一旦形成,並在電極上有電流透過,就會在電極上發生或物理的或化學的變化。如以電子導體為電極的電池的正極上,就會出現發熱、溫度升高、電阻增大等現象。已經有人做了精彩的實驗,證明了這一點:
“於1984年我們在江蘇蘇州某測區進行金屬部分離子電提取野外方法試驗時,發現瞭如下現象。
銅電極接電源正極,佈設在山前平原的小麥地田埂上,碳電極與電源負極相接,22根碳電極分別位於山坡、苗圃、桑樹地中。
開始供電時,供電電流接近5A,供電2h後,電流已下降到1.5A左右。經檢查,位於山坡上的碳電極附近土壤是溼潤的,而接電源正極的銅電極附近十多釐米的泥土已經烤乾,有的電極與泥土之間發出了啪啪的火花放電聲。當把A組銅電極置於水溝中之後,連續供電12小時,供電電流穩定。次日清晨斷電後收取碳電極時,其周圍不僅有氣泡,而且有很多水溢位。[21]
分析結果是:(由於)離子水化,Mg2+、Ca2、Al3+分別帶有13、10、21個水分子。它們在電極上放電或形成化合物〔如Ca(OH2)〕時,必須脫水。因而電源負極有水溢位。
地表的粘土、絕大多數造岩礦物都是負膠體。因而,充填在岩石、粘土的孔隙、裂隙、毛細管中的水溶液在電場作用下發生電遷移,因而擴散層中的正水化離子起了傳導電流的主要作用。
在電源的正極,如果有足夠的水分子,則可以發生下式的氧化反應:
2H2O—4e=O2+4H+
在電源正極水分不多,則主要發生OH-氧化反應:
4OH-—4e=O2+4H+
H+離子的水化能力不僅比OH-離子的水化能力強,而且遷移速度大,所以正極附近水分愈來愈少,電極發熱,水分蒸發,引起了電極的接地電阻增大。[21]
由此可見,地面一旦形成正極效應,就會愈來愈乾燥。乾燥而帶電的沙土與電離層、磁層電場發生電磁共振,當電離層等離子體發生複合時就無法複合為水,而只能複合為沙土形成沙塵暴。大量沙子被製造出來,沙漠就此逐漸形成。
而在地球電池的另一電極——負極上則會有大量的水聚集。現已發現,“廣袤無垠、炎熱乾旱的撒哈拉沙漠底下,卻隱藏著一個浩大的“海洋”。撒哈拉的地下水資源達30萬立方千米,相當於尼羅河在12年中注入地中海的總流量。[3]
由此可見,沙漠的乾旱氣候可能是沙漠形成(地球電池的正極效應形成)以後才產生的,是受地球電池的正極效應影響,不利於大氣層等離子體複合成水才造成了乾旱。乾旱是沙漠造成的結果,而不是形成沙漠的原因。
而如果人為地改變沙漠地電場的極性,使它由正極效應改變為負極效應,水可能就自然會在沙漠中重新生成,沙漠也就會重新變為水草豐茂的綠洲。
沙漠中是否存在充當地球電池的“電極”的導體物質呢?
現已探明,“斑岩銅礦與沙漠的分佈關係……十分密切。
例證1,北美洲的沙漠主要分佈在墨西哥北部及與其相鄰的美國西南諸州中。在這片地區,有野外記錄描述的斑岩銅礦至少有88個。
例證2,南美洲的智利西臨太平洋,……智利的南部是世界上最多雨的地區,……從地理及氣候條件看,南美洲最易形成沙漠的國家應是地處大陸腹地的玻利維亞和巴拉圭兩國。瀕臨太平洋,緯度在南迴歸線上的智利北部地區,應屬於亞熱帶——熱帶的潮溼多雨區,為什麼這一地區反而成為沙漠呢?
智利素有‘銅礦之國’的美稱。以世界上最大的銅礦丘基卡馬塔為代表的一系列呈南北向串珠狀分佈的礦床組成的世界上最大的斑岩銅礦帶,主要分佈在北部的阿塔卡馬沙漠中。……智利盛產鈉硝石(NaNo3)……硝石礦也產於北部阿塔卡馬沙漠。
例證3,哈薩克境內的謝米列契沙漠北臨巴爾喀什湖,濱巴爾喀什湖地區以科翁臘德為代表的斑岩銅礦已發現18個。”[22]
這些斑岩銅礦的特點是礦帶和礦床規模大,且礦床形成時代晚、蓋層薄,多為露頭礦或淺埋深礦床。
另外,非洲的尼日是非洲鈾礦儲量最大的國家之一。鈾礦分佈在阿加德茲以北,那裡恰好也是尼日的沙漠區。[22]
這些導電效能良好的金屬礦體完全可以成為“地球大電池”的電極。一旦在這些電極上形成正極效應,就會使那裡地面乾燥少雨,所產生的地電化學效應及其與電離層、磁層等離子體電場之間的電磁共振的結果,就會在這裡迅速製造出大量黃沙而形成沙漠。即使有瀕臨太平洋和理想的緯度這樣優越的地理條件也難以倖免。
目前尚無資料表明世界上所有的沙漠都存在這樣的天然電極,但對於撒哈拉大沙漠,有一則記載可能反映了該地形成地電場的正極效應的另一種形式。
1954年,出版商G.科爾帕克奇出版了轟動輿論的《古埃及死者名錄》一書。這是一份極為珍貴的資料集。它的主要章節早在第四王朝門科拉國王統治時(公元前2700年)就已成文。
貫穿這本希世孤本的是一連串天災人禍,……該書有一章較多地談到了天體墜落,章名為《天體隕落之夜》,……種種跡象表明,早在公元前5000年或公元前6000年末,北非洲曾遭受過一次宇宙天體的嚴重襲擊。……現代學者研究的結果表明,曾有一個直徑達數百米的天體在撒哈拉上空的低層大氣中爆炸,這次大爆炸開始了沙漠化的程序。隕石爆炸時的熱量和大火焚燬了那裡的森林草木,燒死了那裡的動物,烤乾了那裡的河流湖泊,泥土被焙成磚一般堅硬的土疙瘩。暴露在太陽光下的泥土,很快變成了沙粒,這又使當地氣候無比干燥,結果沙漠面積越來越大。[23]
這裡記述的“隕石大爆炸”當然也不過是電離層、輻射帶塵埃等離子體發生共振複合而產生的爆炸(詳見作者《部分隕石可能來自電離層》一文),但它導致的效果卻完全可以達到上述描寫的景象。這樣的大爆炸不但可能使那裡的水源損失殆盡,而且可能改變那裡的地電場的極性。帶有豐富電荷的乾燥的土壤與電離層、磁層等離子體之間的電磁共振,使得電離層、輻射帶等離子體發生複合時只能複合為沙塵。黃沙被大量地製造出來並自天而降,形成惡性迴圈,如此,一個面積巨大的沙漠便開始形成,並很快擴充套件開來,僅僅幾千年便達到了今天的巨大面積。
電池、電解池必須具有完整的電路才能正常工作。現在已知,地球大氣與大地之間實際上存在如圖1所示的全球電路。[24]可以預料,自然界的“電池”、“電解池”的電路要複雜得多,且它們並不總是處於連線狀態,而只有當電離層中的等離子體因受太陽自頂部的加熱而對流至低層大氣,併發生複合即形成沙塵暴時才被接通。電路接通的結果是使地面更加乾燥,形成惡性迴圈,從而導致沙漠的不斷擴張。
大氣—大地電路示意圖
沙漠中的湖盆、河床、古海底中的沙都處在地面以下,且其儲量有限,它們不可能是現存沙漠所有沙源的提供者。這些沙源可能僅起了一種“種子”和“模板”的作用,沙漠形成之初,其地電場的正極條件一旦形成,首先會出現嚴重的乾旱,使那裡的沙土十分乾燥而帶電,在太陽輻射作用下繼續積累大量靜電荷(等離子體),形成較強電磁場,這種較強電場與電離層、磁層等離子體發生電磁共振的結果,是使電離層等離子體發生複合時都複合為沙塵,而不是雨水。大量的沙被源源不斷地製造出來。所以沙漠沙的來源主要在“天”上——電離層、輻射帶中,沙的“種子”、“模板”卻在地面上。
一旦某個地區具備了成為地球大電池的正極的條件,它就會不可避免地變得氣候乾旱、少雨,大量的沙子便會被變本加厲地製造出來,風沙不斷擴張,形成沙漠。
人類如果不能及時地、清醒地認識到這一點,而一味地自我責難的話,就只能聽任這種災難進一步加劇。
誠然,地球“電池”在地面呈現的並非總是正極效應,也存在負極效應,如沼澤、溼地,則可能是地球電池的負極效應產生的結果。這種正極效應或負極效應同樣是電離層、磁層電場與地表電場之間的電磁共振及地表本身的物質屬性等物理、化學條件所確定的,其詳細機制,尚待進一步的深入研究。
不僅沙漠的起源是地電化學正極效應形成後,電離層或輻射帶的塵埃等離子體複合成沙導致的,而且沙漠中沙的流動、遷移,可能同樣是受電離層、磁層等離子體電場的感應、共振控制的。
在沙丘地帶,“觀察者所見到的不是凌亂和無規則,他沒有不因為形狀的簡單,事物重演的精確性和幾何的規則性而感到大為詫異的;這種幾何的規則性,在自然界中在比晶體結構較大的規模中是從來沒有見過的。有些地方,重達幾百萬噸的巨型沙積物以有規律的隊形在地面上堅決地移動;在移動的過程中,一面成長擴大,一面保持著它的形狀,甚至還會繁殖。這一現象對於生命的離奇的模擬,使得一個富於想象力的人看了會依稀感覺不安。”[25]
當沙丘在太陽的強烈照射下而大量帶電時,所形成的電場庫侖力的集體作用,與電離層、磁層電場之間的電磁共振作用就會導致這種精確的規則的大規模遷移。
另外,人們發現,沙漠中的沙丘與海浪的形狀,沙丘上的波紋與海水波紋十分相似,這是為什麼呢?因為海水和沙漠中的沙子都帶有大量的電荷(海水含有大量離子,沙子受太陽照射而帶電),因此,海水的運動和沙漠中的沙子運動可能都是主要受電離層、磁層電場的電磁共振所控制的。
4.治理沙漠的可能途徑
如果單純地把氣候惡劣、沙漠化嚴重歸罪於人類對生態環境的破壞,並不能使問題得到最終解決。人類
對環境的破壞僅僅是一種因素,在諸多因素中佔比多大,尚有爭論。如果不能認識並有效地對導致沙漠化、惡劣氣候的根源——地電化學效應進行調節,就不可能遏止沙漠化對人類的威脅。
人類不能忽視自己的責任,但也不必過分自責,把本不屬於自己的責任攬在自己的身上。這樣反而會掩
蓋事物的真相,貽誤改變這種不良狀況的契機。
沙塵暴的存在顯示了大自然製造沙漠的過程仍在繼續,儘管它也有對人類有益的一面,然而沙漠的過度
擴張,勢必會威脅到人類的生存。如北京北部的流沙已進逼到距離北京70千米處,嚴重威脅首都的安全。對這樣的沙漠擴張是必須加以遏制的。遏制之法就是要人工改變沙漠地區地電場的極性,使之由正極(效應)改變為負極(效應),才能從根本上逆轉沙漠化的趨勢。
具體做法一是要消除導致沙漠地區的地電場正極效應的“電極”,如智利沙漠中的斑岩銅礦;二是可以採用上述溫佩琳等人進行的“金屬部分離子電提取野外方法實驗”的方法,即將若干電源負極佈設於沙漠之中正極效應最強的地方,而將電源正極佈設於沼澤或海洋中,使沙漠的正極效應轉變為負極效應,水可能就會自然地在沙漠地面聚集,並與電離層、磁層中的等離子體發生電磁共振,使電離層中的等離子體發生複合時複合為水。或者,直接在沙漠與海洋(或沼澤)之間鋪設導線。也許用不了許多年,沙漠就會逐漸變為綠洲。據報道,近幾年新疆乾旱地區呈雨量增多趨勢,一些已經乾涸的湖泊重新大面積蓄水。可能與“西氣東輸”工程實施後,導電的輸氣管道改變了地電場有關。
可以採取的另一種可能的方式是:在沙漠中佈設若干盛水的容器,用靜電起電機使容器中的水帶電,並
且將帶電水的電場調諧到與降雨時的電離層等離子體電場相同頻率、相同振幅的狀態,使帶電的水與電離層中的等離子體發生諧共振,這樣,當電離層中的等離子體發生複合時就可能會複合為水,提高沙漠裡的降雨量。久之,建立良性迴圈,沙漠就可能重新變為綠洲。
所以,要讓沙漠變為綠洲,僅僅靠種樹種草是不濟事的,只有人為地去改變沙漠地電場的極性,才能從
根本上治理沙漠。一旦沙漠地電場極性改變,不需人類去種樹種草,沙漠自己就會長出森林和草原,成為物產豐富、水草豐茂的沃土。
此方法還可以改造沼澤,使沼澤也變成可以耕種的土地。
如果一個研究土壤、沙漠起源乃至地質的學者,只知“風化”,而不知“天上”的塵埃等離子體發生複合
也會降土、降沙、降石,那麼他(她)的知識就太不完備了,因為“風化”作用對土壤、沙漠起源的貢獻可能是微乎其微的。其宜三思焉。
(未完待續,接下篇)