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球状闪电到底是什么

虽然我没亲眼见过球状闪电,但看过一些视频和资料。球状闪电是最奇怪的现象之一。暴雨期间,它通常被视为一个西瓜大小的光球,亮度大约为40W灯泡。它以大约人类步行的速度移动,离地面大约一米,持续大约十秒钟。

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数百年来,世界上几乎每个国家都有数百人看到它——但它仍然是个谜。简而言之,我们不知道它是什么,是什么提供了它的能量,或者它为什么移动。

有资料认为球状闪电只是雷击产生的热空气——热空气球冷却得很慢,给了它几秒钟的寿命,而不是雷击持续的几分之一秒。但是“热空气”理论有一个问题:热空气上升,球状闪电一般不会上升。

虽然许多球状闪电是在室外看到的,但在室内也能发生。资料显示最近在法国的350次观测中,发现室内球状闪电比室外多得多(181:94次)。

更可怕的是,球状闪电会出现在飞机内。

幸运的是,出现在屋内和飞机内部的球状闪电似乎是无害的,没有受伤的报道。我看过一个报道,一个球状闪电沿着飞机的中央过道飞行时,正好穿过或绕过一名空姐。

相比之下,户外的球状闪电被认为会引发破坏性极大的雷击。

那么这些闪电球是如何进入房屋和飞机的呢?为什么球状闪电几乎总是在移动?

人看到球状闪电通过一扇关闭的玻璃窗进入房子,但随后对窗户的检查没有发现玻璃损坏甚至变色。

资料显示已经有数百篇论文发表在科学期刊上,对这些问题进行了推测,将球状闪电的能量来源分为核能、反物质、黑洞、微波……不知道哪个对?

关于球状闪电的最新理论是2000年约翰·亚伯拉罕森发表在《自然》杂志上的,球状闪电是一团燃烧的硅绒毛枝晶(分支突起),是雷击蒸发地面物质后形成的。

但这种机制似乎不可能在房子或飞机内引发球状闪电。

球状闪电最让人接受的解释是由离子(带电粒子)在大气中形成的,特别是由闪电形成的,其中几公里长的闪电是由雷击产生的“电离空气路径”。

这样,球状闪电就不会“穿过”封闭的玻璃窗,而是由聚集在窗户内表面的离子形成在窗户的表面。

玻璃外表面(电绝缘体)上堆积的离子会增加玻璃内部的电场,并会引发电离–即带电粒子的产生。

与窗户外面的相反的电荷将被吸引到窗户的内部,留下一个带电的等离子体球自由离开窗户。这种放电是球状闪电。

利用电场中电子和离子运动的传统方程,科学家能够从撞击玻璃的离子流中预测出这种球状结构。

这样,科学家就解释了球状闪电的主要秘密。能量来源是雷击后留在大气中的离子。球状闪电大约10秒的寿命可以解释为离子扩散到地面所需的时间。

球状闪电由于聚集在绝缘体上其他离子的电力而移动,例如房间或飞机墙壁上的离子。例如,球闪电放电产生的离子会聚集在塑料或木头表面,如果球状闪电接触到它,就会排斥球状闪电并呈现“弹跳”的现象。

当然,任何理论的决定性证据都是实验。科学家需要的是一个实验,以可控的重现球状闪电。

飞机上的一些观察是在没有明显雷暴的时候进行的。假设这种情况下的离子是由飞机的无线电天线产生的。

如果这是真的,这种球状闪电的生产实验应该是可能的,与自然闪电的电源无关,自然闪电通常产生高达1亿伏的电压。

如果这些实验取得成果,在不久的未来,球状闪电这个由来已久的谜团很有可能最终得到解决。

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