【编辑推荐】
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"伦敦帝国理工学院等离子物理专业博士心血之作，足迹遍布北极光出没的地带——瑞典、挪威、冰岛、加拿大、苏格兰、斯瓦尔巴群岛。
2. 研究扎实、引人入胜的极光探索手记，科学原理与极地风光完美融于笔端，震撼景象与古老传说在旅途中交相辉映。
3. 以浅近语言解释极光成因，让人在流畅的阅读体验中不知不觉获得新知：为什么极光大多是绿色的，却偶见淡紫或蓝紫色的暗影？为什么我们有时看到直入天际的光柱，而有时却看到一缕缕丝带？为什么极光时而平静，时而张狂？是什么让极光突然鼓动变色？……
4. 32K圆脊精装，黑色草浆纸外封，烫印绿色漆片，以不同大小的波点来模拟极光的形态，绚丽别致。
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【内容简介】
"浅绿色的光晕、优雅的弧度、帘幕般的褶皱……摄人心魄的舞动光影，是北欧神话中逝去灵魂的叹息，也是太阳与地球彼此作用而成的美妙平衡。
极光，是天文学、地质学、磁力学及核物理共同造就的自然奇迹，在人类文明中扮演着充满灵性而神秘的角色，投射了世人丰富的想象。温德里奇博士遍访瑞典、挪威，冰岛、加拿大，将神话、艺术、科学、文化融于行记之中，从民间传说到科学原理，从冰天雪地到缤纷光影。她用清晰迷人的笔触记叙了追寻极光的旅程，以及那些至今仍生活在极地、始终迷恋极光的人们。
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【作者简介】
"梅勒妮•温德里奇博士（Dr. Melanie Windridge）
伦敦帝国理工学院等离子物理专业博士、科普作家、极地探险家，目前在多家科技创业公司担任教育顾问，始终相信科学与探险携手并进。
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【媒体评论】
"引人入胜！
——《自然》
梅勒妮*的优势就是能把科学原理向非专业人解释得生动有趣。
——《文学评论》
梅勒妮对极光的热忱极具感染力。只要你也对这非凡的自然现象有一丁点儿好奇心，一定会在这部作品中找到巨大的乐趣。
——《泰晤士报文学增刊》
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【目录】
"自序
*章 瑞典 ：初见奥罗拉
第二章 挪威 ：文化、灵性、异界
第三章 冰岛 ：巨石、寒冰、烈火
第四章 加拿大 ：电与磁的光影秀
第五章 加拿大 ：绚彩织锦
第六章 苏格兰 ：光之暗面
第七章 苏格兰 ：太空天气的先兆
第八章 斯瓦尔巴群岛 ：追寻奥罗拉
致谢
延伸阅读
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【免费在线读】
"夜幕像一块天鹅绒画布，稀疏的星辰散落其上。一条条斑斓的光柱立于天地之间；镶着 绿边的红黄两色隐没于浩瀚的夜空中。底部扭成一束明亮的光带，照亮一片漆黑。这色彩慢慢地涌动，破碎，并在别处重现，直到某一刻，整个天空忽然迸发出 绚烂的色彩，犹如燃起的纸一般。这就是北极光的盛况。
这舞动的能量延展开来，似乎覆盖了整个地球；每一位舞者都按照自己的节奏在律动，却又能相互协调。缠绕、扭动，荡漾、冲击，那身影升起又落下，偶尔在划过天空时炸开，绿色天幕就洒下了粉红、 绛紫色的雨点。 好似上千人挥舞着绿色的丝带和头巾，形态大小各异，自由地冲撞、翻腾着。如雷暴般激烈，而又寂静无声；轻柔却动人心魄。
北境的夜空并非总是如此活跃。它时而壮观激烈，时而平淡静谧。有些夜晚能看到跳动的色彩；而其他夜晚只有一条模糊的光带横亘天际，辨不出任何波澜。在地球上某些地方，人们对这种自然景观早已司空见惯，平静的色彩鲜有人欣赏品评；然而，对世界上大部分人来说，极光是新奇、罕见，抑或与己无关的，这一切都取决于人们与极地地区的相对位置。
北极光是一对孪生现象之一。 奥罗拉（aurora）， 通常称作极光，分别出现于南北半球以极点为中心的环形区域里——更确切地说，位于地球的磁极四周。这个范围有时会扩张，这就使得中纬度地区的人们能够一睹极光的魔力，但是大多数时候，想看到北极光就要北上。因此，我们要向极光地带进发，去往那片北极光频繁出现的狭窄纬度带——北斯堪的纳维亚、西伯利亚、加拿大或阿拉斯加。想要追寻南极光就要进入南极大陆，除非当晚的极光活动异常激烈，那么我们可能会在新西兰南部看到彩色的氤氲，抑或更难得，在*条件下，极光也会向赤道方向蔓延。
众所周知，极光难以捉摸，这使它更加神秘而富有魅力。作为一种自然现象，极光完全超越了人的控制。想目睹它的风采， 天时地利，缺一不可。自然条件也很重要，天空要漆黑通透。云彩会遮挡视野，而零散的光线——甚至月光 ——都会冲淡极光的色彩。能一睹盛放的极光是一种恩赐：一件造物者心血来潮、令人梦寐以求的礼物。
因为需要黑暗，极光成了一场冬日盛宴。在夏天，由于地球*向太阳倾斜， 出现极 光 的高纬度地区总是在阳光照射范围内。六月中旬至七月初，北极圈内无日落；每年有一半时间，在地球两极上能看到午夜太阳。即便在北极圈内向南走——来到斯堪的纳维亚南部、 苏格兰北部或者加拿大中部——夏日的夜空也 不会完全暗下来，让人看到透明飘渺的极光。
极光只在冬季出现，这让它显得更加神秘。它与严寒、大雪和冰冻合而为一，成了地表 景观的一部分。因此，在我看来，这地貌风景亦是极光的延伸。而那些当地 居民也早已与之融为一体，共同承载了延续千年的人类遗产。天空将我们与祖先相连。
作为物理学家，我日渐痴迷于极光，终有一天，我不再满足 于看到它， 而是渴望了解它。 对极光的科学原理我并不陌生——带电粒子受磁场线导引，与地球大气层相互作用即产生了极光现象。但事实远非如此简单。是什么造成了颜色的差异？为什么极光大多是绿色的， 却偶见淡紫或蓝紫色的暗影？是什么让极光显现出不同的形状和图案？为什么我们有时看到直入天际的光柱，而有时却看到一缕缕丝带？为什么极光时而平静，时而张狂？是什么让极光突然鼓动变色？为什么极光有时向南方移动？这样看来，我还有很多未解的疑惑。
除此之外，我曾拜读早期极地探险家的英勇事迹，注意到当他们面对极光时，无一不为之折服，胸中充满灵性。我意识到这些情感与北极光的古老传说何其一致。 直到20世纪， 极光才有了合理的科学解释，而我很好奇这些知识将带来怎样的影响。现代的极地探险者是 否与他们的前辈有着同样的感受？我想知道，科学能否战胜纯粹的体验。
我看了很多照片、 视频， 也听到不少故事。我觉得北极似乎在召唤我——那光与空间，那辽阔的荒野、凛冬的长夜，还有令人惊叹的北极光。 我想要站在苍穹之下，仰望天空，沉醉于它即兴编排却曼妙柔美的舞蹈之中。我想要去感受它。
我想象自己抬眼望去， 看到极光冕在我头顶迸射出耀眼的光芒。我想象到了色彩、光亮和形状。我想象这弧形的光束占据了整片天空，无穷无尽。我想象着白雪覆盖下的大地，平滑柔和，雪花一片片落在滑雪板上，落到冷杉树上，压弯了树枝。我想象着把睡袋拖出帐篷，躺在雪地上，在温暖中感叹天空的舞姿，就 像沙漠里的人惊叹于耀眼的星光。
我未曾想象过寒冷，或痛苦。
飞机 在斯德哥尔摩机场等待起飞，地面已覆盖了一层薄雪。 一簇簇小草从雪上钻出来，灰色的雪泥被铲成一堆堆，排在跑道边缘。从机舱向外望去，斯德哥尔摩失去了色彩：白色的航站楼边缘是灰的，细节是黑的；天空白茫茫一片；深色的柏油碎石跑道上的白雪，也是同样的色调。身着荧光黄夹克的人们格外亮眼， 好像一部老电影正慢慢染上了颜色。飞机升空之时，我仔细看了看下面的树和被小路分割开的一块块雪地。那不规则的白、灰和 浅棕拼凑在一起，积雪掩盖不了其原本的质地和颜色。几乎就在 一瞬间，我们冲入云层，周围的一切又都变成了白色。
此行的目的地是瑞典极圈内的基律纳（K iruna），在那里，我将*次看到北极光——奥罗拉 • 博雷亚里斯（Aurora Borealis）。 多少年来我一直梦想看到它，而现在，我终于踏上了这段旅程。 北极这片土地，与极光一样令我心驰神往。作为等离子物理学家， 我的内心向往大山和冰雪，而学术研究方向却是以未来能源为导 向的核聚变。做科研的那段日子里，年轻人特有的乐观心态始终激励着我， 让我相信核聚变能够改变能源领域、确保能源安全， 通过缓和气候变化来保护我珍爱的地貌风景和当地 群落免受灭顶之灾。 这种科研的实用性从过去到现在一直吸引着我，但是，正是极光让我的种种热情汇聚到一起。等离子 体在漫无边际的雪原上起舞，让我沉醉。
我对极光的迷恋由来已久， 事实上这种迷恋是慢慢深入的。我读本科的时候，在牛津 郡的卢瑟福 • 阿普尔顿实验室（Rut herford Appleton Laboratory）度过了一个暑假。在那里，我参与的项目着眼于太阳和地球之间的联系，我就是在那时了解到极光 ——极地高空大气 层上演的一场摄人心魄的光舞秀，亦是这两大天体相互作用的结晶。“奥罗拉”（aurora）之名来自拉丁语的“曙光”一词， 而“博雷亚里斯”（borealis） 则来自于“波瑞阿斯 ”（boreas）， 意为北风。据说，这个名字是意大利科学家伽利 略作为隐喻而首次采用的。他把北部天 空 出现的明亮极光称作“北方曙光”。同样，南半球看到的极光则被称为“奥罗拉•奥斯特拉 里斯”（Aurora Australis），其中，“奥斯特拉里斯”源于拉丁语的“奥斯特”（auster），意为南风。
我 在 卢瑟 福 • 阿 普 尔 顿 实 验 室 有幸 观 看了一 次 宇 宙飞 船 发 射——当然， 不是在哈萨克斯坦的发射现场， 而是在实验室的主 讲堂看直播。当天，火箭运载着星簇计划 2（C lusterII）中的两颗 卫星升入轨道；另外两颗早在两个月前已经发射成功。我坐在那 里看着火箭升空，心里异常感慨；我意识到就在那一刻，火箭离 开地球进入了太空。这种对异界的感知让我无比震撼。科学家们 坐立不安， 因为这是星簇计 划的第二次尝试——* 艘星簇飞船 在四年 前， 即 1996 年发 射过程中失事。 这次 的发 射 很 成 功， 四颗完全相同的卫星将开始它们漫长的绕地之旅。直至今日，它们 仍然 按照既定的阵形飞 舞， 收 集近 地 空间的三 维 数 据 和导致 极 光的条件。那个暑假的经历一直留在我脑海里，让我对太阳和地 球的关系越来越着迷。
十多年后，借 着“北 极科学课程”（A rc t ic Science Course）的 机会，我来到瑞典北部，即将*次看到极光。这只是漫漫旅程 的起点。登上前往基律纳的飞机时，我并没有意识到自己将要走 多远。这次旅行让我不断地回到北方，一次次的北方之旅拼起了 一个关于北极光的故事。故事的核心虽然是现象背后的科学，而 故事内容却由那景致、人民和历史交织而成。这就是那个故事。 基律纳之旅是我*次接近北极。当然，我非常兴奋，但并 不知道所为何事。我没有打算深入荒野，所以这仅仅是一次温和
的初体验。课程领队们提醒大家温度可能会降到零下 25 摄氏度， 让我们选择合理的着装。我并不十分明白他们的意思，也从未被 要求在如此低温的条 件下“ 穿着合 理 ”。 我打包的几乎 都是滑 雪 服和一些能 穿 在夹克 里的 衣 服。 我 非常 好 奇那 些 斯堪的纳维 亚 人脱下一层层外衣之后，在室内穿些什么。他们会穿着保暖内衣 到处走吗？
旅途较 短， 我们在仅有 3 000 米的高度上航行。 此时， 在云 层之上，天空纯净湛蓝，美丽至极。我们身下的云朵好似一层厚 厚的、毛茸茸的毯子，延展开来，望不到尽头。我想知道，如果 要看到地球的弧度，抵达太空的边缘，我究竟还要飞多高。
然而，地球和太空之间并没有明确的分界。人们讨论过乘坐战斗机飞向太空边缘，或者用气象气球将摄像机送上太空，但事 实上， 这只能 达 到 20 千米 左右的高度。在航空航 天 领域，太空 边缘的定义是海拔 100 千米——卡门线（K ármán l ine），得 名自美 籍匈牙利物理学 家西奥多 • 冯 • 卡 门（T heodore von K á rmán）。 在 此线附近，大气稀薄，空气动力无法再提供支撑，但这甚至还不 是我们大气层的边界。
继 续向上 就 是国际 空间站， 即 便 在 那 里， 地 球看上去 依 然 很大、 很近； 我们只能看到她表面的一小部分，但弧线已经非常 明显了。 国际空间站 简 称 ISS， 是一 个在海 拔 400 千米处 绕 地飞 行的人造卫星。自 2000 年 11 月起就不断地有宇航员在那里居住。 然而，它仍然没有超出地球的大气层，只不过这里的大气密度正 急 剧下 降。 我们 的大 气 在 距 地 表 约 500 千米处 开 始 逐 渐向太 空 散 逸。 国际 空间站 的宇航 员们曾经 从高处 拍 摄了极 光的照 片 和 视频 ——来自所 谓“近 地空间”的景象。
飞往 基 律 纳的途中，我 认 真 琢 磨了地 球 和 太 空的关 系和互 动， 还有二者之间游移不定的边界。 它们共同参与了北极光的故 事，而 我们 那 不起 眼 的大 气 层 则 起了重 要 的 作用。大 气 层 正 是 这场戏剧上演的荧幕。
按照空气温度划分，地球大气主要分为五层，几乎所有我们 熟知的大气现象都出现在*底层，即对流 层（t roposphere）。四分 之 三的大 气 质量 都 集中在 这薄薄的 对 流 层 中， 其平均厚度 为 12 千米。越高空气 越 稀 薄。由于 大 气 层 是根 据 温 度 来 划分 的，若 以全球范围来看，对流层的厚度有细微差异。高温会导致空气膨胀，所以对流层在赤道上空*厚，两极地区相对稀薄。
对流层一词由“改 变 ”“ 旋 转”引申而来。地 表 空气 受 热 上 升，与上层空气混合，形成空气对流，因而产生了各种天气现象。 蓬松、雪白、完美无瑕的积雨云常见于海拔仅 3 千米处或更低的 地方。高耸、雷鸣般的积雨云像一根根苍白的巨柱，从 3 千米以下的高度 延伸至 15 千米 左右。一缕缕小卷云则在海拔 6 ～12 千 米处 被 风快速追逐，这里也正是商用喷气机飞行的高度。 对 流 层的平均气温随海拔增加而稳步下降，*终达到零下 60 摄氏度。 在大约12千米处，气 温稳 定 下 来 并且有所回升，我们 就 进 入了 平流层。
在这里，由于臭氧的存在，温度开始回升。平流层中的臭氧 层阻碍了空气的混合，所以我们所知的大部分天气都局限于对流 层内。 臭氧 层吸收的紫外线将气温提升至零度左右——多么温暖 的零度！
我眯着眼睛望向窗外明亮的蓝天，俯视着云朵，不禁思考 我们对尺度的感知。置身于云层之上，我们好像已经飞得很高了，但 实 际 上相 对位 置 并不 高。 我曾 经 攀 登 过 更高的山峰 ——海拔6 000 米 ——而我 并未满足于此。商业 双人跳伞的高度与这架飞机差不多， 而高空 跳伞的世界 纪 录是 这个高度的 13 倍。2012 年 10 月，奥 地利跳伞运动员费利克斯 • 鲍姆加特纳（Felix Baumgartner） 乘坐一只巨大的氦气球升空， 他的机舱悬挂在气球下方， 抵达平 流层 时（ 海拔 39 千米的高度），他 纵身一跃。费利克斯身着加压 服，以确 保他在低气压下的安全。整 个下降过程持续了十多分钟，其中超过四分钟他处于自由落体状态。然而，即便是平流层，也 并没有达到极光的高度。
在大约 50 千米处，气温又开始下降。此处至 80 千米之间被 称作中间层。 该层是流星雨出现的地方， 来自太空的陨石在飞向 地球的过程中，与空气粒子碰撞产生压力和高温，使这些陨石燃 烧起来。然而，这一层的大气已经极度稀薄了，中间层 的顶部是 地球大气温度*的部 分。
海拔 80 千米以外是热层， 该 层的厚度是其他几层大气厚度 总 和 的 数倍。 在 海 拔 500 千米 附近 的 某 处， 热 层 逐 渐 过 渡到散 逸层，但这个界线可能会随着太阳活动而出现巨大的改变。热层 温度升高 时， 其厚度可达到 1 000 千米。热层以外是散逸层，在 这 数千千米 的 范围内， 地 球 大 气* 终融 入 太 空。 这是 一种 极其 含糊的过渡。 从一 个角度来看，热层是大气的第四层，而换一个 角度， 它又可以算作太空， 因为国际空间站正是在这一层绕地运 行的。
在 此高度 上， 空气 粒子的数 量 迅 速减 少。 即便 是在 80 千米 处中间层向热层过渡的位置上， 空气密度也只有海平面的十万分 之一。 这里的气体 粒子平均移动约 1 米才能撞上另一颗粒子。 而 在海平面上，同样的气体粒子只需移动人类发丝粗细的距离，就 会与另一颗相撞。在海拔 200 千米的热层，空气极度稀薄，一颗 粒子移动 4 ～ 5 千米都 不一定会与其他粒子相 撞。 此类地 球 上从 未实现的 极 端 条 件会 让 原子和分 子 表现 异常。 这 片 稀 薄的空间 给极光提供了三维幕布。
在热层稀薄的空气中，粒子受太阳辐射发生电离。来自太阳 光线的入射光子将电子从 原子中抽离， 使其自由移动， 从而产生 由负电荷电子和正电荷离子（即剩余原子）组 成的带电气体。白 天，电离也会出现在中间层的顶部，有时热层外的散逸层也会发 生电离。 这种跨层分布的电离气体距离地表 85 ～ 600 千米， 被称 为电离层， 极 光 就 是在 这 里 发 生的， 主要位于 100 ～250 千米 之 间。国际空间站 拍摄的极光照片显示，明亮的绿 色光幕延展开来， 逐渐变为红色，直至完全消失。
根据温度不同，可 将地球大气分 层。我 们见 到 的 大 部 分 天气 现 象 都 出 现 在 对 流 层，即 海 拔 20 千 米 内，但 极 光 的 位 置 更 高一 些 ——主 要 在 10 0 千 米 附 近，其 延展开来将有数百千米高
从 近 地 空间的 有利位 置 来 观 看， 这 些 彩色的 幕帘遮住了我 们的地球。一些关于极光的 报 道称，这光可能看上去近在咫 尺， 甚至 可以 触 摸，但事 实上却遥不 可及。极 光 就 像 连 接地 球 和太 空的一座桥，骑跨在人类定义的界线 ——卡门线 上。
我们 开 始 逐 渐靠 近 下边 那层乱 蓬 蓬的云， 而我 却 仍在沉 思 极光究竟是地球现象还是太空现象。 机长在广播里宣布 20 分钟 后将会着陆，这时需要收起小桌板，关掉所有电子设备。在云层 的另一端，北极在等待我与它的初见。
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