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洪荒世界_江波的科幻天地

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转载: 揭开球状闪电之迷:汽化硅是原形?  

2007-03-23 10:07:32|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本杰明.弗兰克林于1752首次放飞他的风筝时,球状闪电已使电学研究者们感到难解。就在第二年,俄国科学家GeorgRichmann在放飞风筝时被球状闪电所击毙,他的风筝以弗兰克林的为原型。

自那时起,有数十种假定来解释球状闪电,从NikolaTesla在1904提交具有开创意义的论述,“没有电线的电能传输”到最近由坎特伯雷大学的两位教授JohnAbrahamson和JamesDinniss所提供的解释,球状闪电恰恰就是汽化的硅。

巴西贝南博古联合大学的研究人员Antnio Pavo和GersonPaiva目前称,他们已在他们的实验室中验证了汽化硅的假设。“几年前,我预计坎特伯雷大学可能在实验室会对些进行测试,而现在这些巴西的实验人员称,它们已经完成了这一切,”美国华盛顿海军研究实验室的物理学家GrahamHubler称,“呵!将有可能是这些孩子们,在他们的科学实验室课上来制造球状闪电。”

原理是这样:沙子、或二氧化硅(也称硅石)在有碳存在的情况下,能通过闪电的冲击被汽化,造成被称为球状闪电的短暂、发白光的游离物体。这一原理主张,当硅蒸汽与空气中的氧气再结合时所产生的热量发出的光。这样的话,据这一假定,冷凝的硅在其外部的表面,被在闪电的电荷束缚,因而成为球形的形状。

为测试这一假说,Pavo和Paiva使一个硅衬底受制于一个具有140A电流的高压弧形体。在他们把电极分开时,这个弧形体就把350微米厚的衬底汽化了,产生了一个高尔夫球大小的发光球体。

“你也必须让碳在土壤中存在以验证这一原理是否奏效,因为二氧化硅中的氧喜欢硅。因此当闪电使硅土汽化时,它的氧与碳结合,在形成闪电球体的热蒸汽中形成纯硅,”Hubler如是说,“巴西的研究人员恰恰通过用纯硅开始实验,而简化了他们的实验计划。”

据Pavo和Paiva称,球状闪电持续有8秒钟之久,并且释放喷射羽状物和曳尾烟雾—这两种均在球状闪电的轶事中有所描述。球体曳尾螺旋形离开,表明闪电的球体在旋转。颜色从蓝色到桔白色变化;预计温度约为2000开氏绝对温度(3140华氏度)。

研究人员的下一个计划是:查明像金属合金或硫磺化合物这样的其它土壤元素是否也能在被闪电冲击时被汽化成球形。

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