(dani3315/iStock) Was die Geheimnisse der Natur angeht, Kugelblitz ist eines der verwirrenderen. Es scheint, dass es so viele mögliche Erklärungen wie Sichtungen gibt, aber trotz des jahrzehntelangen intensiven Interesses sticht keine davon als klarer Gewinner hervor.
Eine der seltsameren Hypothesen besagt, dass diese leuchtenden Kugeln nichts anderes als Licht sind, das in einer Kugel aus dünner Luft gefangen ist. Ein neues Papier hat dem Vorschlag neue Details hinzugefügt und physikalische Parameter dafür festgelegt, wie eine solche leichte Blase aussehen könnte.
Seit Jahrhunderten berichten Menschen über grapefruitgroße Lichtkugeln, die sich langsam in kurzer Entfernung über dem Boden bewegten, oft mitten in einem Gewitter, und etwa zehn Sekunden lang anhielten, bevor sie lautlos blinzelten.
Gelegentlich gibt es eine ein oder zwei zusätzliche Effekte . Einige sollen durch die Glasscheibe eines geschlossenen Fensters dringen. Andere gehen möglicherweise mit einem Knall aus oder hinterlassen beim Verschwinden sogar den Schwefelgestank.
Vor über einem Jahrzehnt kam Vladimir Torchigin von der Russischen Akademie der Wissenschaften zu dem Schluss, dass das atmosphärische Phänomen, das wir Ball nennen Blitz Dabei handelt es sich überhaupt nicht um Blitze, sondern um Photonen, die in einer von ihnen selbst erzeugten Luftblase abprallen.
Doch um welchen Kugelblitz es sich auch handelt, in der Geschichte mangelt es nicht an Augenzeugenberichten.
Es ist jedoch nicht einfach, Mythen von Fakten zu trennen, und in der Vergangenheit wurde ihnen mit einer großzügigen Portion Skepsis begegnet. Heute sind Forscher vorsichtig optimistisch, dass an der Vielzahl der Beobachtungen wohl etwas dran sein könnte.
In den 1970er Jahren Kugelblitzforscher Stanley Singer schlug vor Es gab drei wesentliche Merkmale, die jedes erfolgreiche Modell zur Erklärung des Phänomens berücksichtigen musste. die Dauer des Kugelblitzes, seine schwebende Bewegung und sein plötzliches Verschwinden.
Erst vor wenigen Jahren kam es in China zu einem mutmaßlichen Kugelblitzereignis zufällig mit einem Spektrographen erfasst Nach dem Einschlag eines Blitzes in den Boden lieferte es den Forschern eine Aufschlüsselung seines elektromagnetischen Spektrums.
Die Forschung untermauert eine Erklärung Der Ingenieur John Abrahamson von der University of Canterbury vermutete, dass die glühende Luft das Ergebnis von verdampftem Bodenmaterial sein könnte, das durch eine Luftstoßwelle nach oben gedrückt wurde.
Andere Vorschläge Stellen Sie sich Wolken ladungsabstoßender Ionen vor, die sich auf einem Isolator wie einer Glasscheibe sammeln und die Grundlage für die lange Lebensdauer sowie für Drift- und „Hüpfbewegungen“ bilden.
Torchigins Idee ist ebenso einfach wie höchst spekulativ. Es hat nichts mit geladenen Ionen zu tun, sondern vielmehr mit dem intensiven Photonenschauer, der von einem hellen Blitz in unserer Atmosphäre ausgestoßen wird.
Da jedes Teilchen elektromagnetische Strahlung absorbiert und aussendet, kommt es zu einem Rückstoß, der als „Rückstoß“ bezeichnet wird Abraham-Lorentz-Kraft . Theoretisch führt das von einem Blitzeinschlag ausgehende Licht dazu, dass Luftpartikel wackeln, während sie elektromagnetische Strahlung absorbieren und weiterleiten.
Diese Kraft ist unter den meisten Umständen nicht besonders beeindruckend, wie selbst bei Torchigin gibt mit der Aussage zu , „[d]iese Kräfte sind für herkömmliche Lichtintensitäten extrem klein, und ihre Wirkung wird zu Recht ignoriert.“
Aber die extreme Intensität eines Blitzeinschlags ist nicht Ihr normaler Blitz. Darüber hinaus könnten diese optischen Kräfte unter den richtigen Bedingungen möglicherweise erheblich verstärkt werden.
Zu diesen „richtigen Bedingungen“ gehört laut Torchigin die Erzeugung einer dünnen Luftschicht, die das Licht in sich selbst zurückbricht.
Eine dünne Luftschicht – nicht unähnlich dem Film einer Blase – könnte Licht effektiv wie eine Linse fokussieren und das Licht so intensivieren, dass Luftpartikel an eine Grenze gedrückt werden und eine langlebige Blase entsteht, in der Photonen jeweils für Sekunden konzentriert werden.
Nicht alle Kugelblitz-„Embryonen“ wären erfolgreich und würden aus Mangel an Licht oder einer ausreichend geschlossenen Hülle sofort verblassen. Aber diejenigen, die herumstanden, sahen spektakulär aus, wenn sie einen eindringlichen Weg durch praktisch jedes transparente Medium bahnten.
Die Idee wurde herumgewirbelt von Wladimir und seinem Kollegen an der Russischen Akademie der Wissenschaften Alexander Torchigin in Dutzenden von Artikeln im Laufe der Jahre.
Vladimirs jüngste Diskussion zu diesem Thema kombiniert zahlreiche Annahmen mit physikalischen Modellen, um die Lichtdichte und den Luftdruck zu bestimmen, die zur Erzeugung eines geeigneten Brechungsindex erforderlich sind.
Dies erklärt möglicherweise nicht einige der heftigeren Enden von Kugelblitzen oder die spektroskopischen Beobachtungen, wie sie in China gemacht wurden, oder zwangsläufig auch nicht die schwefelhaltigen Gerüche.
Es liefert jedoch einige Zahlen, die zu notwendigen Experimenten führen könnten, die die Hypothese entweder ausschließen oder ihr ein empirisches Rückgrat geben.
Es ist natürlich durchaus möglich, dass Torchigins Idee selbst eine Menge heißer Luft ist. Aber bis wir uns darüber einig sind, was hinter diesen gruseligen, leuchtenden Kugeln stecken könnte, wird es einer der interessanteren Kandidaten für eine Kugelblitztheorie bleiben.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Optik .