1960年智利大地震地点（能量来自太阳的智利大地震）

1960年智利大地震地点（能量来自太阳的智利大地震）对于地震之谜来说，最大的难点还在于，静电是如何在导电性良好的地壳内积累起来的呢？ 转载请注明出处，谢谢（接上篇）第七章地震的孕育过程

《解开地震成因的真相》长篇连载（42）

——用中国智慧揭开地震成因之谜

作者：张宝盈

（本书已由华龄出版社于2020年10月出版发行，书名《探索自然之谜全三册》下册《地震成因》）此处是作者原稿，与正式出版的“洁本”文字略有差异。

转载请注明出处，谢谢

（接上篇）

第七章地震的孕育过程

对于地震之谜来说，最大的难点还在于，静电是如何在导电性良好的地壳内积累起来的呢？

电磁能量如何在地壳内积累，是一个复杂而困难的问题。一般认为，地球基本上是一个导体，电阻率一般为10—103Ω·m，因此地球上自由电荷必在10-6s内消散，不能积累。[50]

然而，大量自然现象充分表明并非如此！静电完全可以在地壳中积累。正像导电的人体也可以有静电积累一样。科学家们已经发现，在导电性能良好的海底也有闪电。这是前苏联的科学家在日本海底发现的。灵敏的电场仪表明，海底放电的频率与大气中闪电频率相同（韩长代等，2000）。这清楚地表明，即使在导电性良好的物体中，也可以有电荷的积累。

分析可知，在地壳内积累的电磁能量（等离子体）主要有两个来源：一个是“外源”，一个是“内源”。但更重要的来源是“共振起电”。所谓“外源”，是来自“空间自然发生的最强贯穿辐射”——范艾伦辐射和“自然界第二强的贯穿辐射”——太阳贯穿辐射以及宇宙线辐射，“内源”则是来自地球深部的带电粒子，而共振起电则是自然界最重要的能量来源。

7.1一个特别有说服力的真实案例

发掘真相，寻求成因，首先必须借助于对真实事件的分析。因此我们首先选取一个最显著、最典型也最具说服力的经典案例——1960年5月21日至6月22日发生于智利的地震群。

“世界上大约平均每年有一次8.0级地震，而1957年至1960年间却发生了8次8.0级大地震，其中尤以智利大地震引人注目。从1960年5月21日至6月22日，在南纬36°—48°之间南北1400km的沿海狭长地带，连续发生数百次较强地震，其中超过7.0级的有10次，超过8.0级的有3次。主震发生于5月22日19时11分，南纬38.2°，西经72.6°，震级8.9级（ＭＳ），震中烈度超过Ⅺ度。其震级之高、强度之大、持续时间之长、波及面之广，为有地震记载以来所未见。”

研究表明，这次大地震与范艾伦贯穿辐射和太阳贯穿辐射有直接的对应关系。

范艾伦辐射“几乎完全是由电子和质子组成的，只有很小通量的重氢和氚核。其中，最能贯穿的粒子由两部分组成，即硬质子部分（质子带）和电子部分（电子带）”。

“范阿伦等人的观察表明，硬质子部分最能贯穿的地方在Ｌ≈1.5处，从图a和图b中可以看到Ｌ≈1.5的地方，其地球表面投影恰好穿过智利南部。”

此外，“太阳耀斑含有高能质子、电子，也许还有中子。太阳耀斑质子事件可分为以下两类：（1）相对性质子事件，即在地面上能探测到的耀斑事件。（2）非相对性质子事件，即在地面上探测不到的耀斑事件。”

图c是根据麦克拉肯（Mccraken）、潘米拉（Palmeira）及卡迈克尔（Carmichael）等的资料绘制的地面上最容易探测到的12次相对耀斑事件逐年频次图。从图中可以看出，这些事件发生频率最高的是1960年。

图d是根据漆贯荣等编译的《理科最新常用数据手册》中的资料绘制的大耀斑逐年发生频次图。从图中可以看出，1957年—1961年是太阳耀斑活动非常频繁的年代。

“各种方法和资料都表明，1957年—1960年是自观测以来（从1705年有太阳黑子记载起算）太阳贯穿辐射最强的年份，智利地震即发生在太阳活动最激烈的几年中，也是历史上最罕见的一次大震，它们之间的对应关系很好。”[51]

很明显，范艾伦贯穿辐射和持续数年的太阳活动造成的贯穿辐射是这次智利大地震的根源。“能够在每平方厘米的物质上，穿入多于1毫克的粒子辐射”[51]的贯穿辐射在长达4年的时间里持续作用于智利南部地壳，使巨量的质子（氕核）、氘核、氚核、高能电子在那里不断积累并发生共振起电，从而形成地下龙卷风和闪电-热核聚变，这就造成了史上最强的地震群——3次8级以上、10次7级以上大震和数百次较强地震。

这是再明显不过的了，是最直观、最典型的一次电磁共振成因的地震。这就是谜底，就是现成答案。贯穿辐射是这场地震的唯一可靠的证据。其他毁灭性地震或中小震是否有这样直接的对应关系则不得而知，缺乏相关资料。不过，据知，汶川经纬度为：北纬31°，东经103.4°。相应地球另一端的经纬度为：南纬31°，西经76.6°。这个位置在南美洲智利以西的太平洋沿海，智利震中与汶川震中几乎完全对穿。由此可见，汶川地震可能同样是由辐射带贯穿辐射向地壳内辐射大量质子、电子并发生共振起电导致的。此外，由“近300年绝大多数毁灭性地震都发生在南北半球纬度35°附近”[1]来判断，这样的对应关系是必定存在的。

7.2带电粒子怎样在地壳内积累

太阳每时每刻都在通过太阳风、贯穿辐射向地球输送大量高能带电粒子——质子、电子。这些带电粒子一部分被辐射带、大气层吸收，一部分则通过贯穿辐射进入地壳并在地壳中积累并发生共振起电，满足一定条件后，如果发生地下闪电就形成小震级地震；如果积累和产生的等离子体受到太阳风回旋共振波诱导或形成稳态磁场，洛伦兹力引发带电粒子回旋共振，形成地下龙卷风便导致大震级地震。这样的过程早已被大量观测事实所证实，它的存在是毋庸置疑的。

由于地球基本上是一个导体，由辐射带和太阳贯穿辐射输入地壳内的带电粒子是怎样积累起来的呢？一般来说，导体中之所以会有静电荷（等离子体）的积存而不发生消散，是由于受到了磁场的约束。磁场可以俘获带电粒子，施以洛伦兹力，使带电粒子沿圆周运动，令其无法挣脱磁场的约束而“出逃”。输入地壳内的带电粒子一旦形成电流就会产生磁场，从而将带电粒子束缚在磁场内。现代研究表明，天然磁铁的磁场也是由分子电流产生的。既然在分子中都可以形成电流，输入到地壳内的带电粒子必然也会因发生移动而形成电流。有电流必然产生磁场，磁场捕获的带电粒子愈多，电流愈强，磁场也愈强。一旦有强磁场产生，就可以捕获更多的带电粒子，成为一个地震“孕震体”。此机制可概括为：有电必生磁，有磁必储电。只要有运动的电荷就会产生磁场，只要有磁场就可以约束带电粒子，使其不致消散、流失。无论是在导体中还是在绝缘体中都是如此。

实际上，“静电”不“静”。自然界不存在绝对静止的“静电”，电荷运动必产生磁场，故电生磁，磁又生电，电又生磁，磁又生电……电与磁，就是这样一个善于自组织、“自成长”的自足系统，不需要借助外力即可完成自身的增殖。结果是电磁场越来越强，储存的电能越来越大。就像一个“电蜂巢”，越聚越大。这可能就是静电在导体中也能积累的原因所在。

在托克马克装置中，科学家利用超强磁场来约束氢核聚变。在氢核聚变那样的高温高压下产生的带电粒子都不能逃脱强磁场的约束，说明处在强磁场中的带电粒子无论导体的导电性怎样良好，也是无法逃逸、消散的。磁场牢牢地把它们“锁”住了。

要知道电荷怎样在导电的地壳内积累，还必须对电磁场有更深刻的认识。我们可以由“磁场的分解与合并”推导出电荷在导体中的积累方式。

我们知道，一块磁铁拥有一个磁场，当把一块大的磁铁一分为二时，就变为两块小磁铁，形成两个独立的小磁场。小磁铁同样具有N极和S极，磁力线仍由N极发出进入S极，内部则由S极进入N极，形成闭合的循环圈。如此可以一直不断地分下去，大磁场变成无数个小磁场，直到最后分解到只剩一个磁铁分子，仍然存在一个微小磁场，存在N极和S极。

反过来，当把两个分开的小磁铁重新放回一起时，它们又会牢牢地吸在一起，变成了一块大磁铁，重新合并成一个统一的大磁场，从合并前两块磁铁共有两个N极和两个S极的小磁场又变回只有一个N极和S极的大磁场。如此可以不断地“接龙”下去，把无数小磁铁变成一块大磁铁，也就是把无数小磁场变成一个大磁场。

把分开的小磁铁合并在一起的时候会发现，它们是同极相斥、异极相吸的，为什么会这样呢？就是为了满足“接龙”——将两个或多个磁场合并为一个大磁场的需要。因为只有两个异极吸在一起，合并成的大磁场才能保持一头是N极，一头是S极，磁力线由N极发出进入S极，形成闭合循环圈。

同极相斥就是因为同极放在一起无法合并成一个新的大磁场，磁力线运动方向不同，互相顶牛，连接不起来，无法形成一个闭合的循环圈。只有异极相吸在一起时，新形成的大磁场磁力线方向才一致，才能连接起来，从N极发出进入S极，形成闭合循环圈。因此“同极相斥、异极相吸”就是一种“磁场合并效应”。同极相斥，那不过是要让它来个华丽转身以便实现磁力线的对接。

由此推而广之，凡磁场必具有同一属性。在没有磁铁只存在磁场（存在电流、运动电荷的所在，如大气层中或地壳中的自然磁场）的情况下，同样会产生“磁场合并效应”，而“磁场合并效应”正是导致电荷“同性相斥、异性相吸”的原因所在——如同磁铁的情形一样，只有异性相吸才能使合并成的统一磁场一极是N极，一级是S极。

我们在天然磁铁上观察到的同极相斥、异极相吸现象，实际上就是微观粒子同性相斥、异性相吸的宏观表现。

当把两块磁铁的异极放在一起时，我们会明显地感受到有实实在在的吸力存在，既然有吸力存在，所以两块磁铁相遇必定相吸，同理，两个没有磁铁的自然磁场（特指分布于空间中如大气层中或地壳中的局部磁场）相遇也必定会相互吸引，合并成一个大的统一的自然磁场。因此，磁场合并现象的存在是确定无疑的，磁铁异极相吸、电荷异性相吸就是最好的证明。

磁场合并效应的主要特征是物体之间相互吸引，是一种吸引之力，因为要发生合并，就必须相互吸引。而磁铁“同极相斥”不过是人们放错极性时磁铁作出的调整反应。相吸是自动的，自然的，相斥则只在人为操控时才会发生。而在自然界，大自然是不会放错极性的，所以磁场合并效应主要表现为物体相互吸引而并不表现出排斥力，使人感觉是一种“万有”的吸引之力。电荷同性相斥与此同理，相斥之力一般并不表现出来，只表现出相吸之力。

合并=吸引。

在太阳上，磁场合并表现为“磁场重联”。由此可见，磁场天然地具有相互合并的属性。

磁场就是这样“贪婪成性”“贪得无厌”，吞噬一切靠近它的同类以自肥。它是一个“私欲狂”。

同理，如果有若干小磁场相遇，也必合并为一个统一的大磁场。由于磁力线呈球形分布，整体磁场就会使零星物体聚合为球体。正因如此，带有电荷和磁场的物质相遇必定会凝聚为球体（合并为一个大的球形磁场）。正是由于这条定律的存在，宇宙中的天体都是球体。这也是为什么地球、太阳等天体都具有磁N极S极的原因所在。

如果物质仅仅是相互吸引，仅仅是一种“万有引力”，则可以形成任意形状，并不能保证凝聚成球体，因为相互吸引之力并没有给出形状限制，任何形状的物体都可以相互吸引。只有磁场的磁力线才是自然界的“塑形师”，保证因磁场合并而形成的物体必成球体。因此，整体磁场的存在，是星球形成的一个必要条件。这也雄辩地证明了只有磁场合并才能导致星球的形成，而不是所谓的万有引力导致星球的产生。

如果大自然是用牛顿万有引力创建了宇宙，宇宙中应充满了不规则的任意形状的星球——万有引力只是相互吸引，无法控制星球的外形。

就是说，宇宙天体几乎都是球体这一事实，确凿地证明了磁场合并导致星球产生这一论断。这样就解开了为什么几乎所有天体都是球体这个谜题。它不是一个偶然现象，而是有确定的物理规律使然。

这一点反过来证明了磁场合并效应的客观存在，只是这种效应比较隐蔽，不易被发现。

万物皆有其理，无理不成世界。

但有一个例外，就是在超导体中，因电阻消失，电荷得以无阻碍地通行而呈饱和状态，形成“饱和电流”，饱和电流产生“饱和磁场”，磁力线无法进入饱和磁场，因而表现为抗磁性。（此处的“饱和电流”与“饱和磁场”概念与现今物理学中的“饱和电流”“饱和磁场”含义不同。）

但仅靠磁场合并却不可能形成饱和磁场。

另一种极端情况存在于龙卷风中，龙卷风具有强大吸力，可以将数十吨重的物体吸至空中。这是因为带电粒子由于回旋共振而高速旋转，产生超强磁场——带电粒子转速愈高，磁场愈强，吸力（合并磁场的能力）愈大，故对铁磁性物质吸力格外强劲，对其他弱磁性物质（一切物质皆有磁性，只是相对于铁磁性物质磁性较弱）吸力也会明显增强，故龙卷风能拔树毁屋。

同样，当带电粒子发生纵波共振、横波共振时，其运动速度也会逐渐加快（加速运动），磁场也会增强。

概括起来就是带电粒子运动速度愈高，则磁场愈强，磁引力愈大。

只要有电荷存在就会有电场存在，只要有电场存在也会有磁场存在（变化的电场产生磁场），正因如此，为了满足磁场合并的需要，同性电荷必定相斥，异性电荷必定相吸。这就是电荷“同性相斥、异性相吸”的奥秘所在。

磁场合并是同性电荷相斥、异性电荷相吸的 “幕后主使”，如果不发生磁场合并，没有磁场合并在暗中“作祟”，同性电荷不会相斥，异性电荷也不会相吸。

当自然界中的正电荷与负电荷急急忙忙去“约会”时，那不过是它们要去合并磁场而已。磁场合并在一起，磁力线得以连接，也就赋予了正负电荷相互吸引的“力”。看上去似乎是在相互吸引，实际上是在连接磁力线。

合并磁场，就是正负电荷首要的“工作目标”，因为看不见的磁力线时时在牵动着它们。

磁场合并原理是基于对真实存在的自然现象的观察、分析、推导发现的，只是由天然磁铁的磁场推广到了自然磁场，它不是无凭无据的凭空猜想，因而是客观的、真实的，不证自明的。

磁场合并原理是我们在电磁学领域的一个重要发现，这是一个至关重要、举足轻重的物理机制，它解释了许多之前无法解释的电磁现象，让我们洞悉了许多自然现象的物理机制和成因，弄清了这些现象背后的“为什么”，把之前说不清道不明的现象解释得清清楚楚。

不言而喻，磁场合并是一个极其重要的真实存在的科学原理。

任何现象的背后都有其内在原因，都是受物理、化学规律支配的。

除了辐射带贯穿辐射和太阳贯穿辐射可以直接导致地震以外，已有的研究表明，宇宙线爆发也与地震存在密切关联，有可能是地震的直接肇因之一（虞震东，1987；汪进，1988；Aliksandrin等，霍安祥等，2003）。不论是太阳系外的新星爆发还是太阳的宇宙线耀斑爆发引起的宇宙线大的地面增强事件（GLE），都引起了全球7.0级以上大地震数目明显增多（虞震东，2003）。新星、超新星距离遥远，用肉眼看上去似乎星光很微弱，是否能够构成对地球的严重影响呢？计算表明，“与地球相距10秒差距的超新星，爆发时所释放的X射线等级短波段电磁辐射的辐射流量，和太阳特大爆发时所发射的X射线的辐射流量相比较还要高出三个数量级”（杨正宗，1986）。可见新星、超新星的宇宙线辐射对地球的影响是显著的。

具有极高能量的宇宙线在地球上产生的主要物理效应是使物质发生电离。能量极高的宇宙线中的“硬成分”（µ子等）可以穿透地下很深的距离。最高能量达1020eV的超高能宇宙射线足以在很深的地下引发物质电离和核反应。人们早就认识到“宇宙线是地球上原子核反应的一个强有力的来源”（A.K.拉夫鲁希娜，1958）。宇宙线与大气圈、水圈、生物圈及岩石圈……产生一系列的核反应（侯德封、欧阳自远等，1974）。因而有人提出了大气中的闪电是由宇宙线引起的学说（Alexv.Gurevich，1992）。

正常情况下，宇宙线通量较低，不足以引起灾难性的后果。但当新星、超新星爆发，或太阳宇宙线耀斑爆发时，宇宙线通量剧增，就可能在地球上产生较强的物理效应，其对地球物质的电离作用和核反应有可能在地球上形成多个相对独立的电磁场，为一些灾害性事件如地震、火山爆发、台风等等埋下“祸根”。因为，研究表明，宇宙线中的µ子是带电粒子，具有很强的穿透能力。对地下宇宙线的观测可以探测到µ子与土层相互作用而产生的次级带电粒子（刘中和，1979）。而且，新星、超新星爆发时往往会持续较长时间，新星、超新星从爆发到亮度达到极大需要数天时间，有些甚至要数月或更长时间。如此长时间的持续作用，更会使其输入到地壳内的带电粒子因产生磁场而不断积累。

因此，当一个新星、超新星爆发，或太阳宇宙线耀斑爆发形成的“宇宙线超高能多核心族”穿入地壳时，也会由于电荷运动形成磁场，磁场中的洛伦兹力使电荷发生涡旋运动形成一个独立的“涡旋电流系”，从而产生更强磁场，强磁场不断捕获外来带电粒子，使电流更强，因而磁场也更强，于是便会捕获更多的带电粒子……如此循环往复，带电粒子越积越多，电磁场强度也越来越强。这也就是一个“电蜂巢”的形成过程。

当带电粒子积累至一定程度并发生共振起电时，共振生热效应和涡电流加热效应使孕震体温度显著增高（汶川地震前已监测到孕震区显著增温，估计最高温度达1500℃。虞震东，2009），致使该地区出现干旱，干旱使地壳导电性减弱，更利于电能积累。故干旱时间越长，电能积累愈强大，地震震级也愈大。

足以证明上述观点的是，根据虞震东的研究，自从连续记录宇宙线强度以来，近50年里只记录到了五次大的地面增强事件。这五次宇宙线大的地面增强事件发生后地球上都出现了大地震活动的高潮现象。两者对应十分吻合。

20世纪40年代是7级以上大地震发生数最高的年代，其原因就是地球的宇宙线环境在40年代曾发生过多次增强事件。至今观测到的五次大GLE事件中有四次发生于40年代。同时在1942年又出现了CPPup新星，它是近60多年来最亮的新星。另外，在1946年还出现了TGrB新星，它也是20世纪比较亮的新星之一。这些因素都引起了7级以上地震的增多。所以，20世纪40年代就成为7级以上大地震发生次数最多的年代了。

全球7级以上大地震最多的年份是1943年，竟发生了40次。其原因就是在1942年发生了两次大GLE事件和出现了近60多年来最亮的新星CPPup。它们引起的大地震活动增强期都在1943年，所以1943年就成为7级以上大地震最多的年份了。

全球7级以上大地震最多的一个月是1957年2月23日到3月23日，在29天时间里竟发生了10次。其原因就是在1956年2月23日发生的大GLE事件是连续记录宇宙线强度以来最大的地面增强事件，它引起的大地震增多效应主要是在GLE事件后的第13个月，所以在1957年2月23日到3月23日的那一个月就成为7级以上大地震最多的月份了。[59]

可见宇宙线在这些地震事件中起到了播撒静电“种子”的作用。

一方面，导致地震的电磁能量来自宇宙线、太阳辐射、辐射带的“天电”，一次特大的3B级耀斑所输出的总能量为6×1032尔格，而且太阳耀斑所传播的能量80%以上是荷电粒子。大耀斑总是对应着大磁暴，大磁暴又与大地震密切关联。而且耀斑爆发与磁暴的延迟时间也与耀斑发射的等离子体云到达地球的时间相符（苗崇钢等，1992）。另一方面，可能还有来自地幔的“地电”（内源）。在地球深部——地幔处，巨大的压力导致高温，高温必然导致物质电离，因此在地幔中，必定存在一个“电磁的海洋”。实测表明，“在强震前地磁转换函数参量在深部先出现异常，逐渐向浅部传递。同时，虽然测震学上所谓的震源体在地壳处，但在孕震过程中，地磁转换函数异常却经历着由地幔（或核幔边界）向地壳传递的演变。由此，我们推测强震的‘源’可能来自地幔（或核幔边界）（林云芳等，2002）”。这样来自地幔的“源”也只可能是电磁能量之源而不会是地应力之源。

诚然，地磁转换函数异常由地幔（或核幔边界）向地壳传递也不是茫无目的、随机的、任意的，而是受到已经存在于地壳某处的电磁场的电磁感应，在电（磁）场力相互作用下传递的。这个“已经存在于地壳某处的电磁场”可能就是上述宇宙线或辐射带贯穿辐射、太阳贯穿辐射在地下造成的“独立电流系”。

另外，大地震临震前还可能存在另一个“快速充电”过程，绳状地震云可能就是这个快速充电过程的“导线”，它将电离层中沉降到低层大气中的带电粒子云“充电”到孕震体中，使地震爆发时的能量大大增加。

当然，地震能量的最大“供应商”还是外来的荷电粒子在地壳内发生共振起电增益的静电能和发震时共振起电产生的电磁共振能。

总之，地震的能量之源，既有来自外源的“天电”，也有来自地幔深处的内源的“地电”，更多的是共振起电产生的电磁共振能。

（未完待续，接下篇）