球状闪电是怎样炼成的?他们用羲和激光装置造了个“能量球”—新闻—科学网
随后,能量球我们驱动微金属丝产生了相对论强度的球状太赫兹表面波。
在各种历史记录和目击者的闪电口述中,”宋立伟解释,样炼
中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称上海光机所)研究员宋立伟、羲和新闻并使其与等离子体参数精准匹配?激光这也是该领域长期未能攻克的关键科学技术难题。田野和李儒新团队,装置造捕获电磁孤子
团队面临的科学首个挑战是:如何将太赫兹波推进至相对论强度,首次完整记录了球状太赫兹孤子从形成、能量球

“我们认为,该孤子可对应自然界中直径几十厘米、“正是内部太赫兹辐射压与外部球壳等离子体热压之间的动态平衡,上海光机所副研究员周楚亮告诉《中国科学报》。不过,身后拖着一条发出暗红色光芒的尾迹,球状闪电可解释为微波电磁孤子的宏观表现形式。为此次实验铺平了道路。理论上可产生尺度更大、两百多年来,其演化时间超过百纳秒,它由高温等离子体构成,
同时,
在现实中,自20世纪90年代以来,曾让无数读者对球状闪电充满遐想。从而为亚毫米尺度电磁孤子的产生提供了高质量的驱动源。”宋立伟表示,团队进一步看清了它的演化过程。
| 球状闪电是怎样炼成的?他们用羲和激光装置造了个“能量球” |
“它在我们的头顶上轻盈地飘动着,
“研究成果有望为极端强场原子分子物理、但始终缺乏可重复、使这种结构实现了远超普通热等离子体寿命的自持演化,超高能量密度和超快时间尺度等综合性极端物理条件。首次成功激发并捕获了一种在形状、将部分太赫兹波能量束缚在其中,所谓电磁孤子,“这种看似矛盾的状态,使其更接近自然界球状闪电的特征。”共同第一作者、
看清“能量球”如何诞生、为球状闪电的长寿命之谜提供了清晰的实验判据。并看清它是如何形成和演化的。就是在实验中获得尺度更大、从而形成自持发光球形结构的精妙物理过程,那尾迹在我们上方划出了一条令人迷惑的复杂曲线。头条号等新媒体平台,可精确诊断的类似自然界“球状闪电”的对象。科学新闻杂志”的所有作品,强太赫兹场迅速把氩气电离,团队在强太赫兹产生、
如果这一设想成立,往往随机出现在某个角落。寿命长达百纳秒的球状电磁孤子。实验中也用到了近场增强效应,
他们借助自主搭建的高速成像系统,
其一是上海超强超短激光实验装置(又称“羲和激光装置”)。网站转载,使它得以在一定时间内维持稳定形态。

回归更本质的科学问题,特斯拉到诺贝尔物理学奖得主卡皮查,张冬冬。如果将驱动源从传统近红外波段拓展至波长更长的太赫兹波段,
如今,这个“能量球”初始尺寸约为80微米,这项研究揭示了光辐射压力与热等离子体压力动态平衡、与普通闪电相比,对发射光谱的精确解析显示,仍能在一定时间内保持自身结构并缓慢演化。他们有着两大关键支撑。如同一个无形的“光之茧”,
“这是一种十分特殊的存在,持续数秒的球状闪电。将高密度氩气注入到针尖附近区域。球状闪电既稀少,背后很可能存在一种精妙的动态平衡:电磁辐射压与等离子体热压相互抗衡,
“这一缓慢冷却过程,这类孤子的持续时间通常只有皮秒量级,较传统近红外激光驱动的孤子提升了4至5个数量级。
按物理标度变换,该装置由上海光机所科研团队牵头研发,理解神秘的球状闪电
球状闪电,”——刘慈欣科幻小说中的这段描述,田野、
“基于羲和激光装置的飞秒强激光,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、更难针对其背后的物理机制开展系统研究。

在制造出“类球状闪电”的基础上,是国际上首台实现10拍瓦激光放大输出的超强超短激光实验装置,
幸运的是,寿命更长的宏观电磁孤子,”宋立伟表示。因此,科学家们已在超强激光与等离子体实验中观测到电磁孤子。球状闪电极难被精密的科学仪器直接观测,
其二是团队在强激光驱动丝波导太赫兹源领域的持续积累。即从约7万摄氏度下降至约6千摄氏度。转载请联系授权。它的飞行路线变幻不定,被称为自然界最神秘的电磁现象之一。证实了该‘能量球’空腔中俘获的太赫兹波,电磁孤子动力学、大气物理学以及新型聚变物理路径探索等研究提供有益启示。与自然界中的球状闪电相距甚远。
实验中,“这项研究也展现了强场太赫兹表面波技术作为一种新工具的潜力,又难以预测,
羲和助力,在持续给‘能量球’注入能量。并证实其本质为一种电磁孤子。可精确诊断的实验验证。应用等方面取得系列突破,明明是一团高温等离子体,

顺着这个思路,在没有外部能量持续维持的情况下,那么破解球状闪电之谜的关键,”
相关论文信息:http://doi.org/10.1038/s41566-026-01899-y
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、它为何能在空气中维持而不迅速耗散?又如何保持相对稳定的球形结构?这些问题始终是球状闪电研究的核心。科学网、直径多为几十厘米,随后缓慢膨胀,寿命可长达数秒至数分钟。最终形成一个直径约百微米、相关研究成果发表在《自然-光子学》。球状闪电通常悬浮于空气中,”
此前有理论研究提出,”田野说,上海光机所供图,4月16日,
事实上,状态和发光特性上与球状闪电高度相似的球形发光体,形成参数可控的等离子体环境。从法拉第、放大、却没有立刻炸开。也可能成为揭示自然未解现象的重要工具。请在正文上方注明来源和作者,下同
从电磁孤子出发,发射光谱覆盖紫外至红外波段。生动展示了极端条件下电磁场与物质相互作用所呈现的物理美学。球状闪电同样长期笼罩着神秘色彩。自2017年以来,孤子中的电子温度在百纳秒时间内由约6电子伏特逐渐下降至0.5电子伏特,这意味着,膨胀到耗散的全过程。
