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我国科学家团队获重要突破 成功在实验室造出“类球状闪电”
2026年04月17日 16:17:40
来源：化工仪器网 点击量：2085
中国科学院上海光学精密机械研究所团队依托上海超强超短激光实验装置(“羲和”激光装置)，成功激发并捕获了一种在形状、状态和发光特性与自然界球状闪电高度相似的球形发光体。
球状闪电又称“滚地雷”，是一种罕见的、在科学界尚无定论的自然现象，一般发生在雷暴天气时。球状闪电正如其名，发生时其形态类似于一个漂浮的光球或火球，有时会短暂四处移动。球状闪电的直径、颜色以及具体形状并不固定，持续时间也从数秒到数分钟跨度较大，消失时会留下硫磺气味。也正因如此，球状闪电成为了自然界神秘的电磁现象之一，得到了科学家的广泛关注，并促使了诸多相关理论的诞生。
而球状闪电的研究中，一直缺乏可重复、可精准验证的实验支撑，因此，国内外许多研究机构都在尝试通过实验手段来重现这一电磁现象。而就在近日，中国科学院上海光学精密机械研究所团队宣布，其团队成功人工制造出与自然界高度相似的“类球状闪电”，为该现象的研究带去重要突破，成功证明了球状闪电的本质为“电磁孤子”。
据悉，中国科学院上海光学精密机械研究所团队依托上海超强超短激光实验装置(“羲和”激光装置)，成功激发并捕获了一种在形状、状态和发光特性与自然界球状闪电高度相似的球形发光体。
相关报道中提到“研究团队以飞秒强激光驱动微金属丝，产生太赫兹表面波并汇聚至纳米针尖，获得相对论级强度近场，为亚毫米尺度电磁孤子的产生提供了高质量的驱动源；与此同步，将超音速氩气气体喷流注入针尖近场区，在强场作用下，气体被迅速电离为等离子体。光波辐射压与等离子体热压达成精妙平衡，将太赫兹波囚禁其中，最终生成稳定的类球状闪电结构。”(资料来源：科技日报)
根据高速摄像机记录的内容，这颗电磁孤子呈现为被幽蓝等离子体外壳包裹的明亮白球，直径约百微米，整个过程中，明亮白球缓慢膨胀、最终耗散，寿命达百纳秒，光谱覆盖紫外至红外宽波段。经物理标度变换，这颗“类球状闪电”可对应自然界直径几十厘米、持续数秒的球状闪电。
值得一提的是，该研究成果揭示了极端电磁能量约束机制，为后续能源领域相关技术的发展提供了相关的基础。目前相关成果发布于国际期刊《自然·光子学》，感兴趣的读者可以查阅学习。
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