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火焰、闪电等是什么形态的物质？科学家如果不告诉我们，我们甚至连想都没想过，原来，它们是由电子和离子为主要成分组成的正负电荷的混合物，叫等离子体，据说等离子体的独特性质震惊了研究它的科学家。
等离子体DNA？
尽管等离子体的行为会遵循简单的电磁规律，但其行为的复杂性往往超乎想像，特别是有电流通过时的表现尤其不凡。早在20世纪初，瑞典科学家伯克兰和美国科学家朗格缪尔就发现等离子体会形成类似生命的现象：电流在等离子体中的传播会形成细丝，这些细丝之间距离太近的时候会相互排斥，但距离较远的时候又会相互吸引；如果有相距不太远的两股电流同时在等离子体中传播，那么所形成的这两股细丝会相互旋转并缠绕在一起，好像是拧成了绳子，又像是形成了双螺旋的DNA，这是由于两股电流产生的环形磁场间的复杂的相互作用导致的。
说形成了类似DNA的双螺旋结构一点不过分，电流双螺旋不稳定时，其相互作用会让不稳定的地方变为稳定的结构，类似DNA的修复；双螺旋还会分叉、断开，分为两个同样的双螺旋，类似DNA的复制过程。好像那就是等离子体DNA！
等离子体细胞？
更令人震惊的是，21世纪以来，罗马尼亚的物理学家竟然利用等离子体制造出了类似细胞的结构。研究者先把两个电极插入一个包含低温氩气等离子体（把零下100多摄氏度冷冻过的氩气容器放入高压电场中，氩气电离形成电子、氩离子以及氩原子混合的带电物质）的容器中，在电极间输入高压电，一个光彩耀目的能量弧产生了，从一个电极跳跃到另一个电极，就像是一个微型闪电。之后，奇妙的现象出现了，离子和电子在正电极处高浓度积聚，并立即形成球体：每个球体的外壳都分两层，外面一层是带负电的电子，里面一层是带正电的氩离子，内外两层形成了类似生物细胞的膜。
也许这没有什么，但奇妙的是，这些等离子球还能一分为二，复制出另一个球，与细菌的繁殖方式没有两样。不仅如此，在增大输入电量的过程中，等离子体球还会不断长大，直径可以从最初的几微米增大到几厘米，而且还可以通过吃食（捕获不带电的氩原子）继续长大。在增大电量的过程中，不仅等离子体球的直径会增大，等离子体球的寿命也随之增大。更不可思议的是，这些等离子体球之间还能够相互传递信息。有的等离子体球在形成后会由于各种因素而不断跳动（类似心脏的搏动），跳动的过程中会向周围辐射电磁波，这些电磁波被其他等离子体球接收后，电磁波本身的能量会让这些等离子体球都跳动起来，并且是以共同的频率跳动。就好像这些等离子体球相互串通了信息，共同行动一样。
这些等离子体球的表现与有生命的细胞像极了，生物学家定义活细胞有5个主要标准，即能够自我复制、能够传输信息、具有新陈代谢、能够生长，还要有将细胞与环境分离开的明确边界。这5个活细胞的标准，上述等离子体球都满足了，是不是真的可以把它们称为等离子体细胞了？
等离子体生命？
而且，等离子体在一瞬间就可以形成一个人形的生命，科学家近期通过放电的方式，在等离子体中制造出了人形电闪光。这闪光对胶片的曝光会留下清晰的一个人形，只是腰部左右侧的两个圈好像是多余的。有趣的是，地球上的岩石上竟然有很多这种类似的图案，收集者已经收集了25000多幅类似图案的岩画了。这些图案都有腰部的两个点或圈。这些图案虽然没有人形电闪光留下的影子对称，但是那共同的特征是相同的：双臂分开（上举），迈开双腿（行路），腰部两侧各有一个圆点或圆圈。
难道这是巧合吗？人形电闪光与人形岩画有什么关系？是等离子体生命曾经来到过地球，并在岩石上画下了自己的形象？还是古代的人见过这种形象的生命而把它们的形象保留下来？还是地球上形成的人形闪电击打到岩石上，留下了自己的形象？研究这个现象的科学家认为第三种推测可能性更大。
那么人形闪电不是很对称的吗？怎么留下的形象是歪歪扭扭的？确实，这是持这种说法的科学家的心头之痛：这确实不好解释，不过也许是由于岩石不均匀，人形闪电击打岩石的时候，岩石表面剥落时，也不均匀，于是这个过程就像手艺拙劣的石刻家在石头上留下了粗糙的作品。
但不管是哪种情况，等离子体的人形是可以形成的。等离子体虽然在地球上好像不常见，但在整个宇宙中，占据了可见物质的99%，所有的恒星都是等离子体组成的，宇宙空间中也飘散着等离子的稀薄气体。既然地球上普遍存在的碳可以形成我们熟悉的生命，那么宇宙中普遍存在的等离子体形成等离子体生命的可能性不是太大了吗？
磁气圈之谜
也许，对于我们来说，等离子体生命的探讨意义不大。更有意义的是，既然宇宙中大部分物质是等离子态的，那么，宇宙中的很多现象就与等离子体不无关系。值得关注的是，所有等离子体中的放电现象（电流通过时的现象）与放电的大小和规模无关，无论是在实验室、还是在星际间或星系范围，等离子体的表现是一样的。但有趣的是，这些现象的持续时间与放电的大小有关，基本成正比关系：实验室里的火花也许只是持续几个毫秒，但在星球范围内的放电，同样现象能持续几年，而在星系或更大范围内的放电，同样现象可以持续百万年。宇宙中的很多现象都可以用等离子体的性质来解释。
例如，行星周围一般都有磁气圈包裹着，保护着行星免受恒星辐射出的离子的侵袭。对于磁气圈的形成，科学家用等离子体也可以模拟出来，那是一瞬间的事情。把一个带电的球放入等离子体中后，等离子体会在球的周围马上形成一个双层的球形外套（一层是正电荷，一层是负电荷）把球包裹起来。这个外套也把球保护了起来，外界的正负电荷无法接触到内部的球。
那么为什么开始等离子体中的电荷不会与小球的电荷中和呢？这是因为等离子体中正负电荷是等量的，整体不显电性，假设小球带正电，并且等离子体中的电子与小球的正电中和了，那么等离子中靠近小球的一圈就有多余的正电荷剩余了，这一圈正电荷又会在小球表面感应出等量的负电荷，于是小球周围还是正负电荷的双层保护层，小球本身由于感应还是带正电。这层保护层如何屏蔽外界电荷呢？这与金属能够屏蔽电场是一样的，金属也可以看作自由电子与金属离子的混合体，类似等离子体。 彗星之谜
彗星一直被认为是由脏雪球组成的，因为彗星接近太阳的过程中，会因太阳风的吹拂而挥发，从而出现一个扫帚式的长长的尾巴，据分析，尾巴中确实含有大量的水汽。
但科学家用探测器考察彗星的表面，却发现彗星的表面并不是含水的脏雪球，例如深度太空1号（Deep Space 1）探测器飞越波瑞利彗星表面时，就发现波瑞利彗星表面不仅很干，而且很热，表面没有一丝水汽，只是在彗尾发现了水汽，而彗尾的水汽很可能是彗星表面带负电的氧离子与来自太阳风的带正电的氢离子反应而生成的。美国宇航局的星尘号探测器对瓦尔德-2彗星的探测更震惊了研究者：在靠近彗星的过程中，来自彗星的强烈的微尘喷射就像闪电一样袭击探测器，探测器表面布满了坑洞，这根本不像是挥发的脏雪球能做到的；而且分析显示，瓦尔德-2彗星含有异常灼热条件下才能形成的物质。
这些探测都让科学家很困惑，彗星到底是不是脏雪球组成的？如果不是，那么为什么会形成那么壮观的彗尾，如果是，为什么探测到的数据不是很支持这个说法？
研究等离子体的科学家可以解开这个谜团：计算机模拟显示，如果太阳周围存在球形电场，太阳系弥漫着等离子体物质，同时彗星也是带电的，那么不论彗星是岩石组成的还是脏雪球组成的，如果以长椭圆轨道接近太阳，太阳的电场和彗星的电场相互作用，会导致强烈的放电，这会剥离彗星表面的物质，而形成异常壮观的彗尾，彗尾中也都会因彗星上剥离的氧离子与太阳风中的氢离子反应有水汽。这样，彗星是不是脏雪球组成的就不重要了。
天体旋转之谜
还有，为什么宇宙中的天体、星系都在旋转？长期以来，科学家的解释很勉强：对于地球为什么会旋转，科学家解释说是地球形成时的尘埃盘把转动的动量给了地球，那么尘埃盘为什么会旋转？科学家也许会说是形成尘埃盘的物质把转动的动量给了尘埃盘，那么形成尘埃盘的物质又为什么会转动？……这样连续问下去，最后会问到为什么星云、星系会旋转，科学家还是解释不了。显然这种解释并没有揭示出宇宙中天体旋转的本质原因。
等离子体科学家通过实验发现：等离子体中相互作用的电流很自然地就会转动，再通过计算机模拟发现，宇宙中大规模的旋转的电流又能够把物质聚集起来形成旋转的星体和星系。由此可见，星体以及星系的形成和旋转，很可能只是等离子体中电流的独特行为，不需要不可见的暗物质来帮助（如果用引力理论来解释星系的旋转，科学家需要用大量的看不见的暗物质来贡献引力，才能解释星系整体的旋转），也不需要星系中心都有未证实的超大质量黑洞。
1970年诺贝尔物理学奖获得者汉斯·艾弗文就把等离子体的动力学行为与宇宙中的天体结构联系起来，他认为：用这些实验室里能够制造出的现象来解释宇宙，要比单纯的数学推理形成的宇宙理论更靠谱；用大过引力1039倍的电磁力来解释宇宙中现象比用引力更靠谱。
也许世间和宇宙间的许多难解的谜都来源于等离子体的奇特行为。
等离子体DNA？
尽管等离子体的行为会遵循简单的电磁规律，但其行为的复杂性往往超乎想像，特别是有电流通过时的表现尤其不凡。早在20世纪初，瑞典科学家伯克兰和美国科学家朗格缪尔就发现等离子体会形成类似生命的现象：电流在等离子体中的传播会形成细丝，这些细丝之间距离太近的时候会相互排斥，但距离较远的时候又会相互吸引；如果有相距不太远的两股电流同时在等离子体中传播，那么所形成的这两股细丝会相互旋转并缠绕在一起，好像是拧成了绳子，又像是形成了双螺旋的DNA，这是由于两股电流产生的环形磁场间的复杂的相互作用导致的。
说形成了类似DNA的双螺旋结构一点不过分，电流双螺旋不稳定时，其相互作用会让不稳定的地方变为稳定的结构，类似DNA的修复；双螺旋还会分叉、断开，分为两个同样的双螺旋，类似DNA的复制过程。好像那就是等离子体DNA！
等离子体细胞？
更令人震惊的是，21世纪以来，罗马尼亚的物理学家竟然利用等离子体制造出了类似细胞的结构。研究者先把两个电极插入一个包含低温氩气等离子体（把零下100多摄氏度冷冻过的氩气容器放入高压电场中，氩气电离形成电子、氩离子以及氩原子混合的带电物质）的容器中，在电极间输入高压电，一个光彩耀目的能量弧产生了，从一个电极跳跃到另一个电极，就像是一个微型闪电。之后，奇妙的现象出现了，离子和电子在正电极处高浓度积聚，并立即形成球体：每个球体的外壳都分两层，外面一层是带负电的电子，里面一层是带正电的氩离子，内外两层形成了类似生物细胞的膜。
也许这没有什么，但奇妙的是，这些等离子球还能一分为二，复制出另一个球，与细菌的繁殖方式没有两样。不仅如此，在增大输入电量的过程中，等离子体球还会不断长大，直径可以从最初的几微米增大到几厘米，而且还可以通过吃食（捕获不带电的氩原子）继续长大。在增大电量的过程中，不仅等离子体球的直径会增大，等离子体球的寿命也随之增大。更不可思议的是，这些等离子体球之间还能够相互传递信息。有的等离子体球在形成后会由于各种因素而不断跳动（类似心脏的搏动），跳动的过程中会向周围辐射电磁波，这些电磁波被其他等离子体球接收后，电磁波本身的能量会让这些等离子体球都跳动起来，并且是以共同的频率跳动。就好像这些等离子体球相互串通了信息，共同行动一样。
这些等离子体球的表现与有生命的细胞像极了，生物学家定义活细胞有5个主要标准，即能够自我复制、能够传输信息、具有新陈代谢、能够生长，还要有将细胞与环境分离开的明确边界。这5个活细胞的标准，上述等离子体球都满足了，是不是真的可以把它们称为等离子体细胞了？
等离子体生命？
而且，等离子体在一瞬间就可以形成一个人形的生命，科学家近期通过放电的方式，在等离子体中制造出了人形电闪光。这闪光对胶片的曝光会留下清晰的一个人形，只是腰部左右侧的两个圈好像是多余的。有趣的是，地球上的岩石上竟然有很多这种类似的图案，收集者已经收集了25000多幅类似图案的岩画了。这些图案都有腰部的两个点或圈。这些图案虽然没有人形电闪光留下的影子对称，但是那共同的特征是相同的：双臂分开（上举），迈开双腿（行路），腰部两侧各有一个圆点或圆圈。
难道这是巧合吗？人形电闪光与人形岩画有什么关系？是等离子体生命曾经来到过地球，并在岩石上画下了自己的形象？还是古代的人见过这种形象的生命而把它们的形象保留下来？还是地球上形成的人形闪电击打到岩石上，留下了自己的形象？研究这个现象的科学家认为第三种推测可能性更大。
那么人形闪电不是很对称的吗？怎么留下的形象是歪歪扭扭的？确实，这是持这种说法的科学家的心头之痛：这确实不好解释，不过也许是由于岩石不均匀，人形闪电击打岩石的时候，岩石表面剥落时，也不均匀，于是这个过程就像手艺拙劣的石刻家在石头上留下了粗糙的作品。
但不管是哪种情况，等离子体的人形是可以形成的。等离子体虽然在地球上好像不常见，但在整个宇宙中，占据了可见物质的99%，所有的恒星都是等离子体组成的，宇宙空间中也飘散着等离子的稀薄气体。既然地球上普遍存在的碳可以形成我们熟悉的生命，那么宇宙中普遍存在的等离子体形成等离子体生命的可能性不是太大了吗？
磁气圈之谜
也许，对于我们来说，等离子体生命的探讨意义不大。更有意义的是，既然宇宙中大部分物质是等离子态的，那么，宇宙中的很多现象就与等离子体不无关系。值得关注的是，所有等离子体中的放电现象（电流通过时的现象）与放电的大小和规模无关，无论是在实验室、还是在星际间或星系范围，等离子体的表现是一样的。但有趣的是，这些现象的持续时间与放电的大小有关，基本成正比关系：实验室里的火花也许只是持续几个毫秒，但在星球范围内的放电，同样现象能持续几年，而在星系或更大范围内的放电，同样现象可以持续百万年。宇宙中的很多现象都可以用等离子体的性质来解释。
例如，行星周围一般都有磁气圈包裹着，保护着行星免受恒星辐射出的离子的侵袭。对于磁气圈的形成，科学家用等离子体也可以模拟出来，那是一瞬间的事情。把一个带电的球放入等离子体中后，等离子体会在球的周围马上形成一个双层的球形外套（一层是正电荷，一层是负电荷）把球包裹起来。这个外套也把球保护了起来，外界的正负电荷无法接触到内部的球。
那么为什么开始等离子体中的电荷不会与小球的电荷中和呢？这是因为等离子体中正负电荷是等量的，整体不显电性，假设小球带正电，并且等离子体中的电子与小球的正电中和了，那么等离子中靠近小球的一圈就有多余的正电荷剩余了，这一圈正电荷又会在小球表面感应出等量的负电荷，于是小球周围还是正负电荷的双层保护层，小球本身由于感应还是带正电。这层保护层如何屏蔽外界电荷呢？这与金属能够屏蔽电场是一样的，金属也可以看作自由电子与金属离子的混合体，类似等离子体。 彗星之谜
彗星一直被认为是由脏雪球组成的，因为彗星接近太阳的过程中，会因太阳风的吹拂而挥发，从而出现一个扫帚式的长长的尾巴，据分析，尾巴中确实含有大量的水汽。
但科学家用探测器考察彗星的表面，却发现彗星的表面并不是含水的脏雪球，例如深度太空1号（Deep Space 1）探测器飞越波瑞利彗星表面时，就发现波瑞利彗星表面不仅很干，而且很热，表面没有一丝水汽，只是在彗尾发现了水汽，而彗尾的水汽很可能是彗星表面带负电的氧离子与来自太阳风的带正电的氢离子反应而生成的。美国宇航局的星尘号探测器对瓦尔德-2彗星的探测更震惊了研究者：在靠近彗星的过程中，来自彗星的强烈的微尘喷射就像闪电一样袭击探测器，探测器表面布满了坑洞，这根本不像是挥发的脏雪球能做到的；而且分析显示，瓦尔德-2彗星含有异常灼热条件下才能形成的物质。
这些探测都让科学家很困惑，彗星到底是不是脏雪球组成的？如果不是，那么为什么会形成那么壮观的彗尾，如果是，为什么探测到的数据不是很支持这个说法？
研究等离子体的科学家可以解开这个谜团：计算机模拟显示，如果太阳周围存在球形电场，太阳系弥漫着等离子体物质，同时彗星也是带电的，那么不论彗星是岩石组成的还是脏雪球组成的，如果以长椭圆轨道接近太阳，太阳的电场和彗星的电场相互作用，会导致强烈的放电，这会剥离彗星表面的物质，而形成异常壮观的彗尾，彗尾中也都会因彗星上剥离的氧离子与太阳风中的氢离子反应有水汽。这样，彗星是不是脏雪球组成的就不重要了。
天体旋转之谜
还有，为什么宇宙中的天体、星系都在旋转？长期以来，科学家的解释很勉强：对于地球为什么会旋转，科学家解释说是地球形成时的尘埃盘把转动的动量给了地球，那么尘埃盘为什么会旋转？科学家也许会说是形成尘埃盘的物质把转动的动量给了尘埃盘，那么形成尘埃盘的物质又为什么会转动？……这样连续问下去，最后会问到为什么星云、星系会旋转，科学家还是解释不了。显然这种解释并没有揭示出宇宙中天体旋转的本质原因。
等离子体科学家通过实验发现：等离子体中相互作用的电流很自然地就会转动，再通过计算机模拟发现，宇宙中大规模的旋转的电流又能够把物质聚集起来形成旋转的星体和星系。由此可见，星体以及星系的形成和旋转，很可能只是等离子体中电流的独特行为，不需要不可见的暗物质来帮助（如果用引力理论来解释星系的旋转，科学家需要用大量的看不见的暗物质来贡献引力，才能解释星系整体的旋转），也不需要星系中心都有未证实的超大质量黑洞。
1970年诺贝尔物理学奖获得者汉斯·艾弗文就把等离子体的动力学行为与宇宙中的天体结构联系起来，他认为：用这些实验室里能够制造出的现象来解释宇宙，要比单纯的数学推理形成的宇宙理论更靠谱；用大过引力1039倍的电磁力来解释宇宙中现象比用引力更靠谱。
也许世间和宇宙间的许多难解的谜都来源于等离子体的奇特行为。