据英国广播公司(BBC)网站今日报道，美国的研究人员表示他们已经找到一种更加有效的方法，可以在实验室环境下产生一种类似球状闪电的放电现象。这个来自美国科罗拉多州的研究小组利用特制的溶液产生出完美的等离子体云团，并成功使其维持大约半秒钟。

美国实验室中制造的“球形闪电”

在自然界中，人们发现球形闪电会悬浮在地面上空或穿过建筑，甚至是飞机的过道。但是由于球状闪电极其罕见，这就限制了科学家们对其开展有关研究工作。因此，美国空军学研究院的科学家们希望开发一种新的方法来帮助研究人员更好地理解这种奇特的自然现象。

有关这项研究工作的论文已经发表在近期出版的《物理化学学报》上。该项研究的第一作者麦克·林德赛(Mike Lindsay)表示：“我们一般使用球状闪电一词来描述几乎所有那些无法用自然界中通常所见那种闪电来描绘的闪电形式，如珠状闪电，或是所谓‘圣艾尔摩之火’，亦或是极光。这些并不是同一种现象，而是很多种不同的现象。”

因球状闪电较为罕见，研究十分困难，至今仍然是自然界中的一个谜团。科学界曾认为球状闪电是子虚乌有的现象，直到最近几十年才承认它的真实性。

8月7日15时许，河北省邯郸市永年县讲武乡张虎庄村遭遇疑似球形闪电。当时忽然白昼如夜，一个小时内，狂风大作骤降暴雨，暴风雨结束后约一个小时，一声震耳欲聋的巨响打破了张虎庄村的宁静。目击村民们称，巨响前曾看到不明物体坠落，形似“红球”，其所向之处多户村民家中的电器不同程度毁坏。据专家介绍，该“红球”应为出现频率极低的球形雷。

至于在本事件中球形雷为何在雨停后出现，杨美方解释说，虽然当时雨已经停止，但阴云雷鸣现象仍在持续，因此不排除出现球形雷现象。

辉光放电

根据一些报告，在1899年至1900年在科罗拉多斯普林斯停留期间，传奇的物理学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)就已经能够在其实验室中制造出球状闪电。但是他并没有留下足以让其他物理学家能复制其试验方法的记录或文献。

目击者声称他们看到的球状闪电大小会发生剧烈变化，维持的时间长短以及运动的路径都非常混乱和无规律。不过，也有人对研究组的实验有不同的看法。瑞利·菲利普斯(Rhys Phillips)是一名闪电研究工程师和科学播音员，他表示：“至少对我而言，我认为我们现在所讨论的并不是闪电的范畴。我们知道闪电是两点之间的快速放电，比如从空中的云团向地面放电，然而有关的文献并未给出类似这样的描述。”

传说物理学家尼古拉·特斯拉曾成功制造球形闪电

林德赛博士对这样的评论并无异议。在他们的研究组发表的论文中，他和同事们对先前已有的研究进展进行了描述，他们将其描述为是电解质溶液上方实现的“辉光放电”。而此次研究组进行的新实验继续沿用了此前一些早期试验的方法，但他们对这种方法进行了些许改进，目的是让产生的球状放电现象维持尽可能长的时间。

林德赛博士表示：“我并不认为我们制造的是闪电，尽管产生等离子云团的放电早期阶段现象与闪电拥有诸多相似之处。但事实上它们只是电弧，或者具体到本次实验当中，它们只是电解质溶液上方出现的电弧放电现象。随后发生的就是产生了一个等离子体云团。” 因此他说：“我会同意这样一种观点，那就是这并不是闪电，这两者之间存在差异。”

延长时间

实验小组使用高速摄像机对实验进行监测，他们发现增加电解质溶液的酸度将可以延长球状放电现象的维持时间。这样做的有意义的，因为这个制造出的球状闪电维持的时间越久，研究人员就有越多的时间能对其开展研究。

研究人员利用各种先进的监测设备对这个转瞬即逝的球状闪电的红外波段性质，它的密度以及内部结构随时间的改变等情况一一予以研究。研究的结果显示在这种球状闪电内部存在水汽和二氧化碳成分，另外还有其他一些目前还尚无法确认的成分。

尽管研究人员承认到目前为止，他们的这项实验是否具有代表性，或者说如果有代表性，这种代表性有多大仍然是一个“开放性的问题”。但研究组同意这样一种观点，即只有进一步延长这种球状闪电的寿命并对其开展更详尽的研究，才能最终找出这个问题的答案。

幽灵般的球形闪电是困扰物理学界多年的难题

林德赛博士说：“我需要保持诚实：我们并不确定我们在实验中所产生的就一定是人们所说的球状闪电现象。”他说：“它们之间有很多相似之处，并且毫无疑问它们与其他一些现象，如‘圣艾尔摩之火’或珠状闪电等现象之间存在着明显的差异，那些自然现象已经得到充分的研究和解释。”他告诉BBC记者说：“我们的研究工作证明仍然有延长其寿命的空间，目前我们正在做与之相关的工作。我们将要采购一批新的设备来达成那样的目标。”

扩展阅读：困扰物理学界多年的球状闪电

球状闪电俗称滚地雷，闪电的一种，通常都在雷暴之下发生，就是一个呈圆球形的闪电球。这是一个真实的物理现象，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是15～30厘米不等。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。颜色除常见的橙色和红色外，还有蓝色、亮白色，幽绿色的光环。火球呈现多种多样的色彩。

球状闪电至今仍是人们不能解释的奇怪自然现象。一个共同的特点是，球状闪电基本上发生在雷暴天气中。

大小

球状闪电直径从15～30厘米不等，但也有人见过直径1～2厘米和5～10米大小的。能以固定的频率改变其直径大小，可逐渐衰弱变小，爆炸可使其体积增加并使其终结。能靠分解或重组改变大小。

形状

大部分报道为球形或卵形，还有扁长方形、立方体、圆环状、哑铃形、云雾形、球状闪电  球状闪电
圆柱形、子弹形、雪茄形、锥形、透镜形、盾形和螺旋形等。

颜色

两种最常见的颜色是白色和橘黄色，其他较常见的是红、蓝、黄、绿和紫色，银色和黑色很少见。有些球状闪电会变色。

速度

可从静止到难以想像的高速（每小时2万多公里，但这种情况不是在雷暴中），一般速度约为每秒5米，即每小时18公里。

结构

似乎是某种等离子体或云雾状物质，有的球状闪电中心是透明的，有的是中空的，或根本没有明显的固定结构，有些球状闪电似乎处在动态变化之中。

运动性

有时是静止的。大部分为直线运动，有些是在一静止位置旋转，有些是不停地转动，有些是按明显的复杂路径来运行的。

寿命

球状闪电一般会持续几秒钟，如7～8秒钟，有些可长达1分钟以上。

行为

有些会模仿周围的物体运动，有些直冲大地。有些球状闪电似乎在“调查”其他物体。大部分被引向金属性或磁性物体，会发生强烈碰撞，有时会造成很大损伤。闪电球会跳动、分解、重组、衰减、爆炸或同时发生这些变化。

早在古代就有关于球形闪电的记载

声音

极少情况会形成噼哩啪啦或嘶嘶的声音。消失时会产生爆炸。

味道

目击者说有烧焦的或硫磺的味道。还说有时有烧焦油或[2]氨水或臭氧的气味。

温度

触到球状闪电的人都说它相当凉——即没有热的感觉。但它却可以煮开锅、熔电线和加热金属电子集聚  电子集聚。

亮度

球状闪电一般都像路灯一样亮。它们有时白天即可见到，但人们通常是夜间见到它们照亮了大地。

发生

它们通常发生在雷暴之时，但极少也会发生在之前或之后。大多数的球状闪电都伴随着普通闪电——盘旋着待机而发，但有时它们也像普通闪电一样从云端直击大地。

早期理论

到底什么是不可思议的球状闪电？多少年来，科学界都认为球状闪电是子虚乌有的现象，直到几十年后才承认它的真实性。

早在1955年，苏联物理学家便提出球状闪电是雷暴中所产生的电磁干扰效应所引起的。1991年，日本科学家报道了他们在实验中观察到微波干扰所产生的一系列类似球状闪电的现象，他们的人造等离子球也显示出球状闪电的一些特性，如它可沿与主气流相反的方向运动，并可穿越固体物质。

1998年，一位西班牙物理学家认为，所谓的神秘球状闪电其成因并不神秘，这一现象很可能是闪电产生过程中，磁场约束发光等离子体所形成。他建立了闪电磁场模型，认为关键是闪电过程中形成的水平磁场和垂直磁场磁力线圈相互交织而成的磁力线网。在某些特殊情况下，这一磁力线网有可能会呈现出球形，而发光等离子体会被这一网所“俘获”而形成球状闪电。这一火球效应会一直持续到等离子体开始冷却。研究人员指出，根据他们的预算，火球持续时间最多可达10至15秒。当等离子体冷却后，电子开始被原子所束缚，等离子体内部电阻变大、电流趋弱，周围的磁场也将随之瓦解，最终火球不复存在

按照这一理论，球状闪电绝大部分较冷，但在沿磁力线方向局部温度则极高。研究人员指出，据此就可很好的解释为什么火球并不发热而触到物体后往往容易着火。

新理论

2000年，两位新西兰科学家提出了他们的新理论。当一般的枝状闪电击到土壤中，土壤中的矿物质会转换成纳米纯硅和硅化合物颗粒。这些尺寸不足十分之一微米的微型颗粒，会在闪电的能量作用下由土壤蒸发进入大气。这一过程，就像抽烟者从嘴中吐出烟圈。进入大气的含硅颗粒会首先连接成链，然后组成能随气流运动的球状细丝网。该球状细丝网中的颗粒具有很高活性，会在特定条件下缓慢燃烧，并释放出光和热而形成所谓球状闪电。

弦理论对球状闪电的解释

根据弦理论，球状闪电是弦间隙微震阶段，能量集中在一点时的产物。就这一理论来说，球状闪电的产生，与地球当前的地质环境无关。

根据弦理论，这是因为球状闪电在作无规则运动时，弦的能量（不是球状闪电的能量）由于压差而在某一物体散发的结果，前提是该物体正好处于压差地带。由于该物体结构联系的连续性而使得整个该物体成为弦能量散发的集中点。

2002年1月15日英国皇家学会在其学术杂志《哲学学报》的专刊上发表了一组有关球状闪电理论的文章。这些理论分别由物理化学家、物理学家和化学工程师提出。他们提出了3个解释球状闪电缘由的新理论。其主要内容分别是：

1．球状闪电是由含有水合离子的小水滴组成的，它通过离子反应来释放能量。在这个理论中，球状闪电是一个包含等离子体的电化学结构，这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持的。

2．球状闪电是由聚合体细丝缠绕而成，通过表面放电来释放能量。在该理论中，灰尘中的自然微粒，像来源于纤维素、煤烟或硅土中的微粒都能形成细丝状结构，这些细丝聚合起来就变成了一个高度充电的球体，当它表面放电时，就发出了光和热。

3．球状闪电是由金属纳米粒子链构成，其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的。在这个理论中，普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸气，这种带电的金属蒸气浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。

这些理论都有些说服力，特别是第三个理论，可以解释为什么球状闪电能够穿过墙壁和关着的窗子，似乎更有说服力。