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第38章 偶然故事(3)

一天,他在海边散步以驱散烦恼时,偶然听见一片争吵声。好奇心驱使他走了过去,原来是两位游客在出售海产品的货摊前指手画脚地对骂。一个理直气壮地说:“这粒珍珠是我先预定下来的,你凭什么买走?”另一个也不甘示弱:“我出的价钱比你的高,老板愿意卖给我。”两人互不相让,吵个没完。然而,御木却无心再听他们吵下去。

回到宾馆,御木躺在床上翻来覆去地想:天然珍珠这么贵重,产量有限,若能用人工养殖珍珠,一定能够发大财。

于是,他立即购买书籍、资料,仔细研究珍珠生长的机理。经仔细观察后他发现,珍珠是不能化解的异物进入母贝体内排不出而产生的,这就是“蚌病为珠”。他在一处浅海湾建立了珍珠养殖试验场,经过反复试验,终于研究出了将玻璃珠子塞进珠母贝的养殖方法。

数年之后,人工养殖珍珠已经为御木带来了巨大的财富,使他成为“世界珍珠大王”。

同样是看吵架,许多人只是隔岸观火,而御木却因此捕捉到了一条有用的信息,由此发明了人工养殖珍珠法,发了大财。也许,这正是“有意栽花”和“无心插柳”的区别吧!

珍珠是名贵的装饰品,也可作药用。珍珠依大小和形状不同而价格相差很大。低级珍珠每克只值几元至几十元,高级珍珠每克值数百元;直径超过8毫米的超高级珍珠以粒计算,每粒值几十万元以上,远远超过黄金。1934年5月7日,在菲律宾巴拉旺湾采集到的一只巨贝中,发现一颗质量为6 350克、半径7厘米大珍珠,是目前世界上已知最大的海水珍珠,被称为“老子珍珠”,现存于美国旧金山银行的保险柜中,价值408万美元。1986年,澳大利亚西部有人在白蝶珠母贝中培育出一颗形状奇特的珍珠——由九颗附壳珠连成一体呈十字架形,因此取名叫“南方十字架”。

异常的地磁

我们知道,地球像是一块大磁铁,有很弱的磁场;北磁极在地理南极附近,南磁极在地理北极附近。所以磁针都指向南北。

1874年,俄国科学家斯米尔诺夫在该国库尔茨克地区偶然发现一个奇怪的现象:他的磁针并不指向南北!这种情况叫地磁异常。

是什么原因使地磁异常呢?他进行了分析,认为这预示着该地区有可能存在着巨大的天然磁铁,其磁力比地磁更强,同时也预示着地下可能存在着巨大的磁铁矿。不过,鉴于当时的条件不成熟,这一铁矿未能发现。

伟大的十月革命后,苏维埃政权诞生。根据前述史料,1919年列宁指示对该地区进行地球物理勘探。1923年,第一个钻孔在163米深处找到了巨大的铁矿。此事对地球物理勘探方法的迅速发展起了重要的推动作用。

地磁的起源和地磁磁极像一个扑朔迷离的谜团,在历史上曾历经多次失败的推测,直到1996年上半年才有了一个较为圆满的谜底:美国新墨西哥州洛斯阿·拉莫斯国立实验所加里·格拉茨迈尔和洛杉矶加利福尼亚大学保罗·罗伯茨进行了长期而复杂的计算机模拟实验研究后得知,以岩石和坚固金属为核心的地球3 000~5 000千米深处有一个很厚的液体金属层,这金属层绕着地心转,但转速很慢,低于地球自转的速度。这一转动的液体金属层形成一个环形电流,所以形成地球磁场。研究人员在用计算机进行3个月的计算还惊喜地发现,模拟的地球磁场南北还会颠倒过来,这与地球磁场的换向不谋而合。地球磁场的换向周期很不稳定,一般约4~100万年,最近一次换向是在775万年以前。他们对换向原因的解释是,坚固的核心和它周围的液体层是两块相对的磁石,但随着搅动液体磁石的对流力的变化,液体磁石就会倒换,即南北极颠倒。虽然以上学说仍需实践证实和检验,但比以前的几种学说都要成熟得多。

以前几种不成熟的学说如下:

①“地心磁体说”:认为地核和地幔内存在一块天然磁体,所以地球有磁场。由于地核和地幔的温度都很高(地核界面约2 400K,100千米深处的地幔约1 500K),大大超过了铁和镍的居里点(分别约1 043K和631K),所以这一假说不能成立。

②“导电球磁体说”:由于探空火箭发现靠近地表有一径向电场,电场方向向下,所以地球表面带负电荷(计算约为5×105库仑),地球外导电层带正电荷,其间以厚约50千米的不良导电层隔开。由于地球自转形成自东向西的环形电流,和外导电层正电荷随地球自转而产生的环形电流都形成磁场,其总和就是地球磁场。但计算表明,这两个磁场都比实际地磁场弱得可忽略不计:实际地磁场约5×105特斯拉;地球环形电流磁场约10-13特斯拉,外导电层环形电流磁场也微不足道。

③“太阳风感生电流磁场说”:1958年,美国詹姆斯·范·艾伦小组由“探险者”和“先锋”

号卫星发现地面上空的两条宽大辐射带(当时人称“艾伦辐射带”),后来的卫星证实实际仅是一条辐射带,此后便称为磁层。由于太阳风中的高能带电粒子(主要是质子和电子)高速进入磁层,会受到洛仑兹力而偏转,在磁层顶部形成电流,其方向与地球自转方向相同。这一电流在地球表面产生的磁感应强度即是地磁场。由于太阳风会因面对太阳或背离太阳而变,因而地磁场也会变化的,但实际地磁场却相对保持恒定。所以,这一假说也未根本解决地磁起源问题。

④“自激发电机说”:认为地球基本上是一个导电流体球,地核中原来就存在像银河中某处存在的那种弱磁场,液态地核中持续发生差异运动或对流;按磁流体力学规律,地核物质和上述弱磁场相互作用,引起自激发电机效应,使原弱磁场加强而形成地球磁场。但这种假说未经证实,也不能解释地磁南北磁极会颠倒的变化。地球磁场的磁极颠倒的原因是什么?这也是1997年第4期《自然》杂志载文中当今世界97个物理难题中的第17个难题。

1996年9月18日,《参考消息》登载了日本文部省核聚变研究所一个研究小组负责人佐藤哲也的研究成果:他们用电子计算机模拟实验表明,地球是由最深部的高温铁块——内核(热源)及其外部流动的铁等构成的外核(流动体)构成。热源的热变成能源,在外壳形成几个柱状等离子旋涡,复杂的运动产生电流,从而形成地球磁场。这与前述美国格拉茨迈尔等关于地球形成原因的说法有一些相似之处。

铜草引路

1949年,地质学家伍德沃德在赞比亚西北的卡仓瓜考察。一天,他偶然发现该地有一种他未曾见过的开蓝花唇形的草本植物,当地人称“和氏罗勒”。经过一步考察后,他还发现,凡是适宜这种草生长的地方,土壤中的含铜量都很高。

这两个偶然事件促使他对这种草进行栽培试验,以研究为什么长这种草的土壤中总是含铜较多,草和铜之间有没有联系。

经过试验,他终于从中得到信息和启发,由它可追溯到铜矿。由此,他终于找到了一个储量为9亿吨的大铜矿,其引路人就是这种植物,于是它被命名为“铜草”。

花草“报矿”是个普遍规律。1934年,捷克斯洛伐克有两个化学家,他们在研究沃斯兰近郊玉米的化学成分时,用显微镜发现玉米灰中有“细丝”和小金属片。奇怪!这些东西竟像黄金一样,只能溶解在王水里。难道会是黄金吗?他们分析了那里的土壤和矿石,发现每吨矿石里真的含有约02克黄金。黄金怎么跑到玉米粒里去呢?进一步研究表明:玉米和某些其他种植物都能从土壤中吸收黄金等金属元素,并且还能将其积聚起来。

显然,植物“报矿”的原因是因为它吸收的养料中有各种不同的矿物质,而不同植物吸收哪几种矿物质各有不同的选择。经研究表明:艾蒿报锰矿,铁苦麻报铁矿,异极草和车前草报锌矿,石松报铝矿,铃形花报磷灰石矿,锦葵报镍矿,紫苜蓿报钼矿和钽矿,等等。而荞麦、黄瓜、萝卜、紫云英等植物还可帮助寻找铀、钍矿,这是因为铀和钍会放射出看不见的射线,对植物生理有很大影响的缘故。此外,中国长江沿岸有一种叫海州香薷的植物,也能像铜草那样报铜矿。

中国唐朝《西阻杂俎》记:“山上有葱下有银,山上有薤下有金,山上有姜下有铜锡,山有宝玉,木旁枝皆下垂。”说明祖先早已知道植物报矿这一规律。

不但植物可以“报矿”,动物也能“报矿”。例如,在南美洲的委内瑞拉,有一种灰色羽毛的小鸟,它常栖息在一种叫“莫拉”树的枝上,发出尖厉的叫声,很远都能听到。通常只要闻声寻去,便能在鸟儿附近找到含金的矿脉。因此,人们叫它“矿工鸟”。为什么动物也能报矿呢?原来,莫拉树只生长在含金矿脉附近,而矿工鸟就喜欢栖息在莫拉树上。此外,狗、蚂蚁、蜜蜂等也都能帮助人类找矿。

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