第2章 藍色藥丸？紅色藥丸？（第6/7頁）

閃電劃過天空，但把天空一分為二的光並不是電流。加熱的金屬之所以會發光，是因為金屬原子裏的電子被賦予了多余的能量，這些多余的能量會變成光子。也是出於這個原因，空氣中有多余能量的原子產生了閃電的光。可見光只是電磁頻譜中的一小部分，電磁頻譜包括紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線等多種不同的射線。許多閃電的電磁輻射都是X射線。

一個導體中的電流會觸發相鄰導體中的電流，這也是變壓器的工作原理。變壓器內部的兩個閉合回路並沒有直接連接，但是一個電路的電流會引發另一個電路的電流：（交流變壓器中）電流的改變會產生磁場，變化的磁場會在第二個閉合回路裏產生電流。閃電猛然產生的強大電流大概有3萬安培。這會形成一個巨大的磁場，繼而在附近的金屬中引發短暫的電流，這意味著計算機、路由器一類的精密電子器械可能會被電纜和內部電路中的強大電流燒壞。所以，把這些電子設備連接到“浪湧保護器”上是一個不錯的主意，因為接線板可以減弱不穩定的電流，減少電器損壞的可能。

從更宏觀的角度看，太陽會產生足以損壞地球上所有電器的極強電磁脈沖，甚至損壞不那麽精密的電動機。太陽耀斑和日冕物質拋射會定期但不太頻繁地發生，太陽表面的巨大風暴在短時間內將帶電粒子從太陽表面拋射到太空，同時產生可能對地球造成影響的巨大電磁脈沖。

2012年7月23日，一些了解大型太陽風暴影響的人們擔心日冕物質拋射會影響人類的生活。雖然拋射是朝著遠離地球的方向，但我們仍有可能感受到它全部的威力。如果拋射是朝著地球的方向，保守估計我們已經失去了所有的衛星。不僅是哈勃太空望遠鏡，甚至包括GPS（全球定位系統）衛星、氣象衛星、通信衛星都有可能被摧毀，都需要重置。日冕物質拋射的強大威力也可能摧毀地球上的一切信息交流方式，也許所有未受到特殊保護的用電線連接的電子器械都會被燒壞。

你也許會想，天空中穿越磁場的飛機也會被毀壞，但這不太可能。飛機的金屬外殼相當於一個“法拉第籠”——良導體形成的籠子利用靜電屏蔽原理阻止了電磁波的進入（電子相互排斥）。但是，這種保護只適用於完全隔離的設備，比如飛機。如果有電線從籠子外面伸進來，比如電機，那麽電線中就會形成電流，並燒毀籠子內部的電器。

美國國家科學院的研究認為，一次類似的太陽電磁脈沖帶來的經濟損失可能超過2萬億美元，而且修復設備需要歷經若幹年。想想在卡特裏娜颶風之後又過了多久新奧爾良才恢復正常，再想想現在有一個類似的災難橫掃全世界，人們無法再萬眾一心、互相支援，因為所有人都會覺得自顧不暇。現代商業依賴於互聯網和電子通信，順暢的食物供給和冷藏也高度依賴電。這樣的一次太陽活動，至少在較短的時間裏，會讓地球回到黑暗時代。

幸運的是，類似的災難性太陽活動不太常見。最近一次對地球造成很大影響的太陽電磁脈沖記錄是1859年的“卡靈頓事件”，這次事件以最先目擊到太陽火焰的英國天文學家理查德·卡靈頓的姓氏命名。若幹強烈的日冕物質拋射同時波及地球。雖然那時候不像現在對電子設備的依賴程度那麽高，但是原始的電報線，也被稱為“維多利亞時代的互聯網”，遭遇了強大的電流沖擊，電火花使很多電報局發生火災，導致整個電報系統癱瘓。下一次類似的自然電磁脈沖大約會發生在未來的100年內。

《黑客帝國》裏的電磁脈沖一點兒也不自然。人造脈沖裝置早就已經以電磁脈沖武器的形式存在於世了，科幻作品中有，真實世界中也有。在科幻作品中，電磁脈沖通常由大型電磁裝置產生，並配以閃爍的燈光和炫酷的電線。比如，在電影《十一羅漢》中用來毀壞賭場供電系統的炫酷的脈沖裝置。在真實世界中，人類所制造的最豪華的人造脈沖裝置也樸素得多。一枚核彈就可以毀掉一定範圍內所有的電氣和電子設備。

早期的核能研究就已經表明，核彈對電子器械有摧枯拉朽的作用。如果用核彈攻擊某個城市，比如“二戰”時候的廣島和長崎，產生的電磁脈沖將不會成為最主要的威脅。如果核設備在高空被引爆，比如說3萬米（約19英裏[5]）的高空，那麽爆炸的沖擊波或輻射對地面的影響不大，但是它會摧毀所有的電子設備。

高空引爆會在空氣中輻射出超強的γ射線，即超高能量的光。當光和空氣原子中的電子相互作用時，電子就會被激發到更高的能量狀態，同時激發原子和散射光線。但是核反應所產生的高能光子足以激發原子中的電子，同時產生類似超級閃電的強大的電磁脈沖。高能電磁波射向地球，類似於可以摧毀精密電子設備的閃電，但是前者的波及範圍更大，摧毀威力也更強。核電磁脈沖不僅會毀壞電子設備，還能毀掉投射點周圍幾英裏範圍內的所有電網。