美国新英格兰垦区，在1980年5月19日这一天早晨，人们都和往常一样忙忙碌碌地去上班。到了上午10时，突然天黑地暗，好像进入了茫茫黑夜，每个人的心都恐惧万分。这种情景一直持续到第二天黎明。
此外，在英国的普雷斯顿地方，也曾出现过白天里的黑暗。1884年4月26日天空由灰变暗，天渐渐黑下来。约经20分钟才出现阳光。
据当时人们回忆说，这种白天里出现黑暗现象之前，并没有发现什么异常现象，都是突然发生的。
为什么会出现这种天象呢？至今科学家们众说纷纭，有的说是和火山爆发有关；有的说很可能与天外星球来客有关，它们从地球上空穿过，又悄悄而去，形成地球上某地方暂时的黑暗。
到目前为止，对于这种天象奇观，有待科学家们进一步去研究、探讨。
离奇的北极光
自然界中各种异常现象，总是先通过眼睛使我们觉察到，什么东西也没有神秘的光能够更快地引起我们注意。我们常常看到大气中许多发光现象，如极光、闪电、海市蜃楼、光晕和彩虹等，形形色色，变幻莫测，组成了五彩缤纷的大千世界。
在古代，无法解释这种现象，引起了人们的恐惧不安，并因此产生了神奇的传说。古人说太阳是众神之首，手下有一员大将叫霹隆雷神，地球上的人惹怒了他，他就向地球发射火箭，这就是雷电；我们看到的海市蜃楼，则是众神布下的魔鬼之海，随时准备擒拿人间越轨之徒；彩虹飞架是因为教祖耶和华和诺亚握手言好等等。尽管今天我们能够乘宇宙飞船邀游太空，正在渐渐地拉开这些奇丽之光神秘的帷幕，不再相信那些荒唐可笑的神话传说，但我们依然未能彻底揭开它们的全部奥秘，奇形怪状的光团，在一些人中仍然是余悸未消谈虎色变，各种假说还处于缓慢的形成之中。
光怪陆离气象万千
自然界中的光，虽然光怪陆离，气象万千，但科学家根据我们常见的自然发光现象，将它们分成了极光、闪电、海市蜃楼、光晕和彩虹等类型。彩虹、海市蜃楼等现象，科学家已经给予了圆满的解释，极光和闪电的形成，还没有出现一致的科学答案，尤其是极光的形成更令人迷惑不解。
极光由于它常出现于近极地区的夜空中而得名。每当极夜时刻，极夜天空中常常燃烧着一团团彩色光带，有时似火光冲天滚滚而动，有时像一抹残照斜倚中天。自然界要说色彩绚丽，那可以说再没有别的能比极光奇观更迷人的了。
1950年的一个夜晚，前苏联首都莫斯科出现了罕见的北极光。似淡红非淡绿颜色的光弧闪耀着万丈光芒，照亮了该城的夜空，持续时间长达1小时。10年以后，1960年的一个夜晚，异常强烈的北极光又来到了当时的列宁格勒（现圣彼得堡），那白色、红色和绿色的光弧，自低而高，直上万里云霄，光线越变越强，最后变成了刺眼的白光普照大地。
我国黑龙江漠河一带，也曾有幸迎临过北极光。那是1957年的一个傍晚，突然间，天空升腾起一团霞光，然后变成弧形光带闪向大兴安岭。同一年，我国长城以北的广大地区，也看到了极光现象。
美国阿拉斯加州1975年1月14日晚出现了一次极光，有人通过仪器观察推断其高约110千米，以每秒1千米的速度北移。
在近极地区，人们看到极光的机会就更多了，一年可以看到几十次。那里人们看到的极光，时隐时现，时长时短，时明时暗，似动非动。它变幻莫测，神出鬼没。有的极光十分明亮，使星月光辉黯然失色；有的极光色淡光浅，恍惚缕缕白云。有的极光结构简单，似一弯弧形光环，有的极光呈放射状散开，仿佛是无数条彩绸抛向空中。
人类观察极光的历史记载，最早可能见于1837年的美国《科学杂志》。它记述了1837年5月8日晚9时15分多伦多湖区出现的极光现象。后来，美国及其他国家的自然科学刊物也多次报道过这种现象。
伴随着极光还出现了各种各样的异常现象。有人在澳大利亚昆士兰先看到一个突然发生的来势迅猛并不停闪光的雷暴，紧接着就出现了一个直径约5～6米的光团，从雷暴的上空升起，高悬空中，时明时灭。半个小时内反复出现20多次，最多时光团竟有3～4个。这种极光和雷暴可能有互为因果的替代关系。
还有人在美国南卡罗来纳看到了一次很亮的极光现象，极光开始出现的时刻正好是它显得最亮的时刻，也是空中悬浮的磁性粒子扰动最强的时候。一会儿，这里有一块卷云发射出灿烂的光辉。时间正值11月2日，离10月7日只有26天。10月7日这天正是地球绕太阳公转运行在轨道轴线的时期，有人还注意到极光出现的这几天，南卡罗来纳和其他地区地震活动有增强的趋势。这一点在极光出现的其他地区也得到了证明。1750年伦敦大地震前夕，也曾出现过淡红色的极光，极光的走向和地震的走向完全一致。
有人证实极光还常伴有火山喷发。意大利维苏威火山1780年喷发后，就出现了极光。有个叫密尔顿的人描述了当时的奇景。火山喷发的那天，“天空布满了流星，宛如人们常说的流星雨……长空中划出一道明亮夺目的光线，转眼之间又暗淡下来，消失得无影无踪。”据美国《自然》杂志1899年59卷记载，英格兰南部地区一个叫阿什伯顿的小镇由于出现极光，在第二天许多从未出过故障的电话都突然不能正常通话。
极光是如何形成的
极光是怎样形成的呢？从有史记载的极光现象至今，人们对这个问题的探索至少已有100多年。神学的信徒们曾说它是上帝神灵点的灯，爱斯基摩人更把极光当作鬼神引导死者灵魂升天的火炬。
最早对极光作出科学解释的是挪威科学家柏克兰。他于1896年提出了极光的出现与太阳活动及地球的磁爆有关的观点。据他推测，太阳连续不断地向地球上放射功率极大的质点，这些质点来到地球附近时，被一层覆盖地球的磁场挡住去路，迫使它们散向地球的四周埋伏起来，等待时机寻觅空隙。结果这些质点中只有百分之一钻入极地大气层，同气体分子相遇交火，激发出极光。
那么，极光的颜色又是怎样产生的呢？这位科学家说，空气是由氧、氮、氢、氦、氖等多种气体组成的复合体，由于每个进入地球的质点都是功率极大的带电粒子流，这种带电质点的作用使空气中各种气体产生出不同颜色的光来。于是氧发出绿色和红色的光，氮出发紫色的光，氩的光是蓝色，氖的光同氧一样也是红色。
柏克兰还通过实验证实了极光出现的次数多少与太阳活动周期有关，也就是太阳活动11年为一个周期，在它活动高潮期间，表面上经常出现巨大旋涡——太阳黑子及表面物质的巨大爆发，从而产生更多强大的带电粒子流，所以在地球大气层引起的极光现象也就多起来。
柏克兰的观点简单地解释了极光产生的原因。除柏克兰以外，还有许多科学家提出了解释极光的其他假说，但是真正在科学界站住脚的只有柏克兰一家。尽管如此，柏氏学说还面临以下几种似极光的现象的挑战，需要对此作出科学解释。
首先是极光束。它常出现于远离正常极光地区，是一个个孤立的，探照灯光束似的极光。它从地平线上升起，很像是山顶上发出的光。
第二是极光弧。它跨越整个天空，由地平线的一端到另一端，时常是穿过天顶。它是极光束扩展的变形，还是环绕地球的光圈？
第三是极光“流星”。这是一种孤立的、有明显轮廓的发光体，似流星状穿越天空。
第四是低空极光。一般的极光很少降到距地面5D千米以下，但是地面上却有不少似极光色调的发光现象，并且发出高空极光所不能发出的辟啪声和其他声音。
第五是极光气味。有些报道说，地面极光出现时伴随有臭氧的气味，这不是地震前兆的地光，因发光之后，并无地震发生。
如何解释这些现象，对极光的研究者还是一个待解之谜。
“火球”从何而来
你见过“球雷”（球状闪电）吗！虽然这是一种极罕见的自然现象，可是在国内外资料上却仍然记载着不少。
据说有一次，两个人在牛棚的屋檐下躲雨，他们忽然发现树梢上出现了一个红黄色的火球。球落下地后，就向牛棚滚来，一直滚到他们的脚边，其中一个人忍不住用脚踢了它一下，不料这球“轰”地一声爆炸了，当场炸死了牛棚中的11头牛。
法国科学家弗拉马利昂也曾发现过一个火球从房间里滚出来，就好像一个毛茸茸的发亮而蜷缩的小猫滚到脚边，然后这球又爬向他的身上。弗拉马利昂吓得只好左躲右闪，火球发出吱吱声升上屋顶，进入烟筒，不久就传来了沉闷的爆炸声，火球不见了，烟筒也被炸成了碎片。
1962年7月的一个傍晚，我国泰山玉皇顶上雷电闪闪。忽然人们发现一个直径约15厘米的殷红色火球破窗进入一间小屋，窗户的木条被撕裂，火球却完好无损。火球以每秒2—3米的速度在屋内轻盈地游荡，时高时低。大约3～4秒钟后，它便钻进了烟囱，突然爆炸了，结果把烟囱削去一角。
1979年12月中旬，在惊雷声中有一团火球窜进了上海市川沙县洋径乡东华村第八组的一幢新房内，它击碎了层顶上的瓦片和东层楼上的一块窗玻璃，并在窗的左下角墙上留下一个约20厘米的窟窿，墙上的砖头被抛向田野，楼下的两间房屋也受到轻微损伤，窗框也烧焦了。火球是从二楼北窗进入室内后，沿着墙转了个圈，又从北窗下击穿墙壁，发出一声巨响后消失的。
上述种种，都是球雷发生的现象。球雷大多数发生在雷雨天的树枝状线形闪电之后，有时也会发生在无雷雨的天气里，但后一种情形大多发生在高山或潮湿地带。
球雷一般直径为几厘米到几十厘米，但在高空也有直径达几米到几十米的，它一般是红色或橘黄色，也有湖蓝和蓝绿色，甚至有耀眼的白色。
球雷可分为移动的或不移动的两种。移动的球雷，一般速度不快，约每秒2米左右。它或者取决于气流的速度，随气流飘移；或者能独立移动，这与球雷当时所处的电场有关。移动的球雷还有“附壁效应”，即周围有建筑物、墙壁、树木之类物体时，球雷常沿着这些物体飘行。移动的球雷还常能穿过缝隙，溜进室内，穿堂过屋。不移动的球雷常固定在避雷针上、金属屋顶的尖端边缘处和高大烟囱的上部，这时它就发出白光。移动或不移动的球雷可以互相转化，不移动的球雷挣脱了它的附着物，就会成为移动的；移动的球雷有时附着在某个物体上，便成为不会移动的。大的球雷还会分裂成数个较小的火球。
球雷还有冷热之分。冷的就像萤火虫发出的冷光一样。热的则具有很高的温度，落到金属上，会使金属熔化甚至气化；落到水里，水也会被烧热。
球雷存在的时间一般为几秒钟，但有时也能维持十几分钟。在它消失的时候，常伴有强烈的爆炸，其爆炸力足以杀伤人畜，毁坏建筑；可是它也可能会无声无息地消失，或是“嘶”的一声就完了。通常在它消失的地方有一股类似臭氧味道的烟雾。
球雷是怎样产生的呢？这是一个至今没有完全解决的问题。
多年来，人们曾对此提出过好几种假说：有人认为这是一种带强电的球状气体混合物，它不稳定，一旦碰到导电体就可能因放电而爆炸；有的则认为它是一种氮和氧的化合物，通常在闪电的周围形成，冷却后就会消失；还有的认为它的形成与高强度的超短波无线电波的激发有关……
为了研究球雷的成因，法国的研究者曾模仿美国著名科学家富兰克林在研究闪电时所做的风筝实验，在雷声隆隆的时候，将牵着金属长丝的火箭送入空中。当金属丝升高到700米时，一俟闪电打雷，他们立刻用高速度摄影机把闪电拍摄下来。结果，他们看到了一长串珍珠般的火球从云底悬挂下来，其中有些发光的火球是闪电后形成的。同时还发现，有些被引下来的火球会贴近地面飘忽游荡。
经过反复的研究，现在多数人都认为，球雷是枝状闪电在空中经过或打击地物时，产生了高频电磁振荡：使空气受到激发而形成的一团旋涡状的等离子体。飞速旋转的外围电子，把离子紧紧压缩在内部，使球雷得以存在。球雷还会从周围环境中得到能量补充，如果它因能量补充过多而膨胀，就会发生爆炸；如果球雷遇到了障碍，内部电磁平衡受到破坏，也会发生爆炸；如果外界的各种原因使球雷不能维持下去，它就会悄悄地消失。
在自然界中，类似球雷的球状火团还有不少，磷火、水流星和地光等也可能以这种形式出现，因此切莫把它们混淆。
磷火是一种较常见的球状发光现象。它是动物尸体或有机物分解时释放出来的磷化氢，在空气中自动燃烧而发出的光亮。磷火常呈淡绿或淡蓝色，一般只有夜间野地里才能看到。它常会随风飘曳，时明时暗，运行的速度完全取决于气流。它与球雷最明显的差别是它不会有红色，也不会有响声和爆炸。
火流星是另一种球状发光现象。它是从天而降的陨石残体在高速穿过大气层时因摩擦燃烧而发光的一种自然现象。由于它高速飞行时所产生的冲击波，所以会引起隆隆的响声。如果陨石体较大，有时还会在空中爆裂成许多小流星，在夜晚看去就像礼花那样散落下来。火流星与球雷的区别，在于它总是快速直线飞行。
地光是地震前后的一种发光现象，它有多种形态，除了有片状、横带状和技状外，有时也呈球状。地光火球与地下逸出的某种可燃性气体有关，可能是地震造成的地裂缝，促使原先聚积在地下的可燃性气体逃逸出来，并因氧化燃烧而发光。这种火球与球雷的区别，在于它是从地下冒出的，而且不会爆炸。
地震时还会产生另一种火球。这种火球总是突然地出现在空中，球体大小不等，一般直径有二三十厘米，也有蓝、白色；它们移动迅速，伴有响声，碰到障碍物也会发生爆炸。这种火球与球雷非常相似，它们可能与球雷具有相同的成因，只是一个形成于闪电，一个形成于震前的地电异常和大气电异常。
圣爱尔摩光
在很早以前，有一支古罗马的军队，在傍晚行军途中，听到从远处传来隆隆的雷声，雷雨快来临了。这时候，在大队人马的头顶上空，突然出现了星星点点淡蓝色的火光，士兵们的铁矛尖头被照亮，仿佛也在冒火花。这种奇迹般的光，使士兵们惊讶而又欢欣，以为胜利之神在向他们招手呢！
这样的火光也常常出现的教堂的十字架上、高塔的尖顶上、树梢上，甚至船只的桅杆上。有一座叫圣爱尔摩的教堂，尖顶上块浮冰。后来，克拉寇兰山真的出现了，不过很奇怪，这些大山坐落的地点，位于皮里所说的地方以西约200海里。