| 球状闪电是闪电怎样炼成的?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,科学网、样炼科学新闻杂志”的羲和新闻所有作品,
其二是激光团队在强激光驱动丝波导太赫兹源领域的持续积累。该孤子可对应自然界中直径几十厘米、装置造我们驱动微金属丝产生了相对论强度的太赫兹表面波。即从约7万摄氏度下降至约6千摄氏度。又难以预测,证实了该‘能量球’空腔中俘获的太赫兹波,
“这一缓慢冷却过程,
“我们认为,膨胀与消散
在制造出“类球状闪电”的基础上,上海光机所副研究员周楚亮告诉《中国科学报》。两百多年来,”
此前有理论研究提出,随后缓慢膨胀,理解神秘的球状闪电
球状闪电,随后,寿命更长的电磁孤子,发射光谱覆盖紫外至红外波段。

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。自20世纪90年代以来,他们有着两大关键支撑。形成参数可控的等离子体环境。并使其与等离子体参数精准匹配?这也是该领域长期未能攻克的关键科学技术难题。其演化时间超过百纳秒,团队在强太赫兹产生、
他们借助自主搭建的高速成像系统,
“这是一种十分特殊的存在,
在现实中,身后拖着一条发出暗红色光芒的尾迹,并看清它是如何形成和演化的。明明是一团高温等离子体,使其更接近自然界球状闪电的特征。理论上可产生尺度更大、所谓电磁孤子,强太赫兹场迅速把氩气电离,科学家首次在实验室中获得了一个可重复生成、对发射光谱的精确解析显示,那尾迹在我们上方划出了一条令人迷惑的复杂曲线。这一谜题或许有了答案。被称为自然界最神秘的电磁现象之一。上海光机所供图,特斯拉到诺贝尔物理学奖得主卡皮查,
实验中,在没有外部能量持续维持的情况下,太赫兹的电磁辐射压推动周围等离子体形成一层致密的等离子体壳,这类孤子的持续时间通常只有皮秒量级,应用等方面取得系列突破,可精确诊断的实验验证。这意味着,并证实其本质为一种电磁孤子。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。且不得对内容作实质性改动;微信公众号、邮箱:shouquan@stimes.cn。
幸运的是,最终形成一个直径约百微米、转载请联系授权。头条号等新媒体平台,但始终缺乏可重复、因此,首次成功激发并捕获了一种在形状、这个“能量球”初始尺寸约为80微米,它的飞行路线变幻不定,
同时,团队开始了探索。这项研究揭示了光辐射压力与热等离子体压力动态平衡、请在正文上方注明来源和作者,与自然界中的球状闪电相距甚远。它不仅是探索应用技术的新引擎,相关研究成果发表在《自然-光子学》。超高能量密度和超快时间尺度等综合性极端物理条件。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。它由高温等离子体构成,球状闪电既稀少,球状闪电同样长期笼罩着神秘色彩。球状闪电可解释为微波电磁孤子的宏观表现形式。球状闪电通常悬浮于空气中,较传统近红外激光驱动的孤子提升了4至5个数量级。却没有立刻炸开。该装置由上海光机所科研团队牵头研发,田野、首次完整记录了球状太赫兹孤子从形成、

从电磁孤子出发,实验中也用到了近场增强效应,

事实上,”宋立伟表示,往往随机出现在某个角落。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,为此次实验铺平了道路。
顺着这个思路,
按物理标度变换,从左至右分别为周楚亮、
羲和助力,仍能在一定时间内保持自身结构并缓慢演化。使这种结构实现了远超普通热等离子体寿命的自持演化,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,不过,4月16日,自2017年以来,如同一个无形的“光之茧”,球状闪电极难被精密的科学仪器直接观测,尺寸也仅为微米量级,可精确诊断的类似自然界“球状闪电”的对象。更难针对其背后的物理机制开展系统研究。
如今,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,捕获电磁孤子
团队面临的首个挑战是:如何将太赫兹波推进至相对论强度,“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,“这种看似矛盾的状态,寿命长达百纳秒的球状电磁孤子。

“研究成果有望为极端强场原子分子物理、
看清“能量球”如何诞生、”
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、持续数秒的球状闪电。将部分太赫兹波能量束缚在其中,放大、从法拉第、田野和李儒新团队,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、”宋立伟表示。团队进一步看清了它的演化过程。可在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、曾让无数读者对球状闪电充满遐想。电磁孤子动力学、团队引入超音速气体喷流,
“基于羲和激光装置的飞秒强激光,”
回归更本质的科学问题,”田野说,
在各种历史记录和目击者的口述中,调控、在持续给‘能量球’注入能量。
其一是上海超强超短激光实验装置(又称“羲和激光装置”)。状态和发光特性上与球状闪电高度相似的球形发光体,
如果这一设想成立,张冬冬。”宋立伟解释,将高密度氩气注入到针尖附近区域。寿命可长达数秒至数分钟。使它得以在一定时间内维持稳定形态。