第169章 闪电的分形结构
第169章 闪电的分形结构 (第2/2页)......
余弦坐上了网约车，司机看了一眼导航，皱了皱眉：
「小伙子，那地方在山上啊，这大雨天的，路可不好走，你去那干啥？」
「没事，您慢慢开就好，不着急。」余弦看了眼地图，摇头道。
果然如司机所说，从江大到翠山湖，计程车在高速上开了将近一个小时。
雨越下越大，到了远郊的时候，视野里几乎看不到什麽建筑了，只有连绵起伏的丘陵和灰蒙蒙的湖面，翠山湖像一块巨大的铅灰色镜子，嵌在天地之间。
计程车沿着一条盘山公路蜿蜒向上，驶到了半山腰的一处铁门前。
这里的地势很高，视野开阔，铁门里是一座不大的院子，一栋两三层的白色小楼被围墙圈在里面。
院门口的铁牌上写着，「国家科学院大气物理研究所·翠湖野外观测站」。
大门虚掩着，没有人值守。
余弦撑伞下车，推门走进去，院子里很安静，地面上有不少枯枝残叶，一座十几米高的气象雷达塔矗立在院子的角落，白色的球形天线罩在雨幕里，像是一个巨大的白蘑菇。
余弦感觉雷达站里冷清得有些反常，他上了楼，沿着走廊找了一圈，都没看到亮着灯的房间，也没看到哪怕一个工作人员。
顺着波尔发来的具体指引，余弦沿着楼梯，在三楼深处找到了波尔。
这是一间不大的观测台，波尔站在窗边，穿了件黑色的长款冲锋衣，身前支着一个看起来很是笨重的三脚架。
三脚架上，是一台摄像机，前面接了一个长得夸张的镜头，摄像机直直地对准了窗外的天空。
远处的湖面上空，乌云翻滚，偶尔有一道闪电撕裂云层，照亮半边天际。
「来了。」波尔头也没回，手指放在摄像机的快门上，目光紧盯着窗外的天空：
「等一下，马上就好。」
话音刚落，一道耀眼的闪电在湖面上空炸开，照得整个观测台一片惨白。
哢嚓——
波尔按下了快门，摄像机发出一阵细密的机械声响。
他低头看了一眼回放屏幕，似乎不太满意，又调整了一下焦距，重新对准窗外。
「波尔老师。」余弦收了伞，四下打量了一圈：
「您这是在......」
轰隆——
余弦的话音未落，又是一声震耳欲聋的惊雷在头顶炸响，快门声又一次密集地响了起来。
直到雷声余韵在山谷间散去，波尔才松开快门线，直起身子，转过头看向余弦。
「这里是科院大气所的野外观测站。」波尔拍了拍身旁那台看起来造价不菲的机器，笑了笑：
「前段时间他们接到通知，全面停工了。我有个以前的师弟，在这个实验室做研究员，我找他借了钥匙，来用用这台高速摄影机，每秒能拍十万帧呢。」
余弦看了一眼那个指向天空的镜头：
「您是在拍闪电？」
「对。」波尔点点头，伸手在相机的屏幕上操作了几下，调出刚才拍摄的画面看了看：
「拍一些高帧率的闪电样本，回去做点分析。」
「闪电样本......」余弦走到窗边，看着远处湖面上空电闪雷鸣的天际线：
「您是在分析什麽？」
波尔没有立刻回答，他又抓拍了一道闪电，然後才靠在窗框上，看着余弦：
「分析闪电的形状。」
他指着摄像机回放屏幕上那道被定格的闪电，抛出了一个问题：
「你知道闪电的放电路径，是什麽形状结构吗？」
「是......分形结构？」余弦略一思索，回答道。
分形，这是非线性动力学中的一个重要概念。
简单来说，就是局部与整体在形态上具有自相似性。
自然界中很多东西都符合这种结构，比如雪花、海岸线、血管，当然还有闪电。
闪电在劈向地面时，先导电荷会寻找最低电阻的路径，不断地分叉、再分叉，形成像树根一样极其复杂的网络。
「对。」波尔点了点头：
「闪电的放电路径，是自然界中最典型的随机分形过程之一。每一次放电的分支数量、长度、角度分布，理论上都应该符合一个统计模型，受电场强度和空气介电常数的约束。」
他用手指在空中比划着名：
「主干分出次级分支，次级分支再分出更细的末梢，层层嵌套，尺度会从几百米一直细化到厘米级别。」
余弦若有所思地点了点头：
「您分析闪电形状，就是要研究分形结构吗？」
波尔摇了摇头，他伸出手指，在摄像机的触控屏上操作了一下，调出了刚才抓拍到的那张闪电照片，将屏幕转到余弦面前：
「你看看这个。」
余弦凑上前去，高速摄影机的画质很清晰，那道闪电被定格在屏幕上，枝杈分明的白色的放电通道，在漆黑的云层背景上蔓延开来。
他皱了皱眉。
虽然平时没怎麽仔细看过闪电的照片，但这张照片，他还是一眼就看出了其中的异常。
这个闪电的形状......太乾净了。
或者说，太简单了。
照片上的闪电，主干是清晰的，一条明亮的白色光带从云层中笔直地劈下来，上面延伸出了五六条较粗的分支。
但再往下，就没有了。
那些本该如同毛细血管般，在云层中蔓延的三级分支、四级分支......统统消失了。
这道闪电，就像是一棵只有树干和几根粗枝的枯树，树梢以下的全部细节，竟然都不见了。
乾乾净净，戛然而止。
若不是这张照片出现在摄像机里，余弦甚至会觉得，这更像是一个用修图软体模拟出的闪电效果。
他突然想到了丽景家园消失的九楼。
「这个......」余弦斟酌着措辞：
「好像看起来太简单了。」
「没错。」波尔靠在窗框上，点了点头：
「分形维数很低，分支层级不足。用标准的盒计数法去算，这些闪电的分形维数大概只有1.2左右，如果是正常的自然闪电，这个值应该在1.5到1.7之间才对。」