揭秘球状闪电形成之谜:人工制造需1亿伏高压

秩名 发表于 2012-10-17 12:50 | 分类标签:球状闪电

  据澳大利亚广播公司(ABC)15日报道,澳大利亚的一个科研组认为,他们已经揭开大自然最奇怪的一种现象——球状闪电的形成原因。

  通常像柚子那么大的球状闪电是一种十分罕见的现象,持续时间仅为20秒。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的科学家、这项研究的第一论文作者约翰-洛克说:“传闻有数百人看到过球状闪电,但是数百年来它始终是一个难解之谜。”该研究成果发表在《地球物理学研究》杂志上。以前的理论认为,微波辐射、氧化浮质、核能、暗物质、反物质和黑洞都有可能引起球状闪电。最近出现的一种理论认为,它是由通过雷击蒸发的硅燃烧形成的。

像等离子体球的球状闪电可能只是电场形成的发光气体

  像等离子体球的球状闪电可能只是电场形成的发光气体

  为了解开这个谜底,洛克和澳大利亚联邦科学与工业研究组织及澳大利亚国立大学的同事将注意力转移到有关在窗户附近形成的球状闪电的报告上。洛克说:“有很多关于在住宅或者飞机驾驶舱的玻璃窗附近看到球状闪电的观测报告。”击中地面,并照亮天空后,闪电袭击会留下一条由带电粒子或离子形成的长长的尾巴。洛克称,在大部分情况下,这些带正电或者带负电的离子会在瞬间结合在一起。剩余离子会迅速移向地面。洛克的理论认为,其中一些离子会聚集在玻璃窗等没有传导性的物体外表。“这种离子越积越多,并产生能够穿透玻璃的电场。”

  他表示,电场产生的自由电子足以让玻璃窗内的空气分子失去一些电子,并释放出光子,产生发光的球状结构。“这是第一篇为球状闪电的诞生提供数学解答的论文。”他称,他们下一步将是利用该理论在实验室里再现这一现象。要想证明这一理论可能仍会非常困难,因为它需要一个能够产生高达1亿伏电压的设备。然而前美国空军飞行员看到的球状闪电却暗示,这种现象的形成另有其因。空军中尉唐-史密斯20世纪60年代中期驾驶一架C-133A 货机从加利福尼亚州飞往夏威夷时,看到圣艾尔摩之火(Saint Elmo's fire)的两个角出现在飞机的雷达罩上,接着在驾驶舱内看到一个球状闪电。

  洛克说:“看起来像是那架飞机长了公牛的角,电流发出蓝光。这是浓雾期间操作功率达到最大的飞机雷达产生的离子导致的。”该研究未能解决的有关球状闪电的一个问题,是闪电过后为什么会出现一声巨响。洛克说:“大约三分之一的球状闪电结束后会听到一声巨响。(这可能是因为)电场一般会加热空气,使它变得越来越热,最终气体发生爆炸,产生巨大的声响。”不过他称,这只是一种猜测,还需要进行更多研究,才能确定它是真是假。

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