谜一样的球状闪电

星辰

据记载，早在 1596 年，英格兰萨默塞特郡就曾经出现过球状闪电。北宋时期，沈括在《梦溪笔谈》中也记载了一次非常类似球状闪电的过程：雷火从窗子里面穿过来，暴雷过后，木制物品并无损坏，但是银饰却融化了。几百年来，虽然有很多关于球状闪电的目击记录，人们却一直没有揭开这个“幽灵”的面纱。

目击记录

美国橡树岭国家实验室的一项问卷调查显示，在1962 个被调查者中，有 110 个人说自己看到过球状闪电，比例高达 5.6%。也就是说，球状闪电在某些时间段、某些地区，并非一个非常罕见的现象。

大家对球状闪电的描述常常有很大的差异。有科学家根据目击者观测数据总结了球状闪电的一些特征。以下便是球状闪电的“小档案”。

亮度：大约与一盏 100瓦的灯相近。

颜色：多为黄色、橙色、红色、白色。

消失的方式：多数是以爆炸的形式消失。

直径：主要在 10厘米到 50厘米之间。

寿命：大多小于 50 秒。

出现的地方：多数在导体附近。

理论研究

关于球状闪电的理论有很多，其中一个理论认为球状闪电与云对地闪电击中土壤有关。当闪电击中土壤，会使土壤中的硅元素释放出来，并在空气中形成一个漂浮着硅、氧化硅、碳化硅的纳米颗粒的区域，这些颗粒储存了闪电的部分能量。之后这些颗粒逐渐氧化，把储存的闪电能量释放出来，便形成了一个发光发热的球状闪电。

由于缺乏直接详细的测量，各种理论层出不穷。有些模型中甚至使用了黑洞理论。可是，科学的理论不能单凭一些目击者的数据来定论。

科学观测有望解开谜团

在2012年之前，追踪球状闪电的科学项目都没有捕捉到这个诡异的精灵。2012年，中国兰州的研究人员首次使用光谱仪拍摄到球状闪电。近日，顶级物理期刊《物理学评论快报》发表了这项研究的详细内容。

兰州的研究人员在进行云对地闪电观测时，球状闪电突然出现，他们的仪器记录下了整个过程，包括视频、声音和 82 张图像。依据视频记录，一个球状闪电出现在镜头前方，它从地面弹起，水平移动5米之后略微升高，移动了15米便消失，整个球状闪电发光的时间是 1.64 秒。研究人员经过分析发现，硅、铁和钙的谱线在整个球状闪电过程中都存在。其中，硅的谱线甚至一直到最后的阶段也存在。

球状闪电中含有硅、铁、钙等元素，而这些元素在土壤中极为丰富。因此，这个观测在一定程度上支持球状闪电跟土壤有关的理论。但是，由于球状闪电的复杂性，“土壤理论”还需要更多的观测和实验验证。

【责任编辑】张小萌endprint