原子弹爆炸时，旁边的白线是什么？

如果你去看一些早期原子弹试验的照片的话，通常会在爆炸的火球旁看到这些歪歪扭扭的白线，它们是什么？

可能有的朋友会认为这些白线就是由原子弹自己爆炸产生的。但是我告诉你，长崎和广岛丢下的原子弹就没有这些白线。所以很显然啦，它们不是原子弹自身的产物，而是人为附加上去的，为什么要附加？这就跟原子弹的爆炸特性有关了——具体来说，是跟原子弹爆炸后，十几毫秒内的特性有关——虽然时间很短，但过程却已经经历了几个阶段。

第一个阶段发生在原子弹爆炸的最初几微秒内。此时，爆炸的辐射前沿比其内部的冲击波膨胀速度要快得多，于是我们此刻看到的火球，实际上是由辐射产生的。

然而，随着火球的膨胀，辐射传递能量的速度开始减慢，内部冲击波的膨胀迅速将辐射前沿超过了——这大概发生在火球的平均温度降至30万摄氏度时，也就是爆炸后的十分之一毫秒左右。于是我们此刻看到的火球，实际上已经是由冲击波产生的了——它之所以看起来还是一个火球，是因为此时冲击波的能量还相当之高，在它往外移动时，可以压缩环境空气，使之升温后变得炽热不透明。

接着，第三阶段来了。随着火球继续膨胀，冲击波的能量逐渐下降，很快，它所能加热的空气就无法达到不透明的程度了。于是冲击波火球开始渐渐变得透明，露出其后面的辐射火球了——你要是不知道这个知识点还会觉得很奇怪呢：为什么火球炸着炸着还炸小了呢？这种情况发生在爆炸后约15毫秒，通常被称为“脱离”现象。

好，现在问题出现了。冲击波脱离火球变得不可见了，我们该如何观察并记录它呢？要知道，爆炸当量，很多也是由它贡献的，要是测不准就很尴尬了。使用冲击压力计似乎是一种解决手段，但是，它们几乎只能被放置在地面附近。而放在地面附近，就意味着，它们几乎一定会受到冲击波和地表相互作用的影响，测出来的读数往往并不准确。怎么办？难道就没有别的观测方式吗？

天无绝人之路，此时一个非常偶然的发现帮助了所有人——它就是在1945年7月16号，首次原子弹爆炸试验中，通过高速摄影机拍下的“缆绳断裂”画面。它实际上是一种光学错觉，缆绳没有真正的断裂。

当时，这根缆绳系着一个高空气球，大概也是一个观测和记录用的气球吧。当高速摄影机以10000帧每秒的速度开拍原子弹爆炸的画面时，它无意间捕捉到了位于火球附近，这根缆绳的一些奇妙变化。当冲击波靠近缆绳时，似乎缆绳的其中一截被震断了，但是如果继续往后观察，这个断掉的部分居然还会向上移动。见鬼了不是？

唯一合理的解释就是，缆绳并没有真正断掉，而是由于光线在冲击波前沿普通空气和压缩空气的交界面上发生了折射造成的。那科学家的脑洞一下子就打开了——我们完全可以用这种“缆绳断裂”的方式，让隐形的冲击波现出原形嘛！

只不过，他们找到了更好的媒介——烟雾火箭，由海军军械实验室专门设计，用来跟踪不可见的冲击波的神器。它们会在核爆点附近一字排开，并且在爆炸的几秒前从地面发射，形成一组白烟轨迹的垂直阵列。

当原子弹爆炸产生的冲击波穿过它们时，会随着时间变化，在它们身上观察到移动的断点现象，将这些断点绘制出来，就追踪到了冲击波的发展轨迹，从而准确的计算出冲击波的速度，进而让科学家准确的计算出爆炸当量。

是不是相当巧妙。那话说，你在一开始，有没有猜对呢？