我科學家復刻“球狀閃電”

【香港中通社十七日電】近日，中國科學院上海光學精密機械研究所在實驗室成功復刻出類似自然界球狀閃電的現象，相關成果十六日在國際學術期刊《自然 · 光子學》發表。

球狀閃電，是一種罕見又神秘的自然現象，通常在雷暴後出現，呈球形、能短暫懸浮且發光，但它的本質和形成原因一直是科學難題。

此前理論推測，球狀閃電可能是一種“電磁孤子”，但過去的實驗只能做出微米大小、存在時間極短的微型孤子，和自然球狀閃電差距很大。

助力探索聚變能量

中國科學院上海光學精密機械研究所科研團隊另闢蹊徑，選擇用波長更長的太赫茲波作為驅動源，把太赫茲波壓縮到極小空間，形成了強度極高的相對論級太赫茲近場。太赫茲波和等離子體相互作用，最終形成了一個近毫米級的球形發光結構。實驗顯示，這個“類球狀閃電”直徑超過百微米，能穩定存在超過百納秒，壽命比傳統實驗大幅提升。更關鍵的是，它的發光行為、膨脹規律和溫度變化，都和自然界中的球狀閃電高度相似。這個光球表面溫度從約七萬攝氏度緩慢降到六千攝氏度，證明有能量持續注入，而這正是太赫茲波的輻射壓力和等離子體的熱壓力相互作用導致，才讓它沒有像普通閃電一樣瞬間消散。

這項成果對於揭示球狀閃電本質、推動太赫茲強場物理研究以及探索新型聚變能量約束方式等具有重要作用。