刘慈欣笔下的“球状闪电”,中国科学家揭开了它的神秘面纱!
中国物理学会期刊网
2026-05-14 09:59
文章摘要
背景:球状闪电是一种罕见且神秘的大气现象,其物理机制长期以来未被科学界阐明;同时,理论预言在等离子体中存在一种名为“电磁孤子”的稳定结构,其特性与球状闪电相似,但受限于传统光学频率的高临界密度,实验室中仅能产生微米尺度、皮秒级别的极小孤子,难以进行系统性研究。研究目的:本研究旨在通过降低电磁波频率至太赫兹波段,突破传统光学频率的物理限制,在实验室中产生宏观尺寸、长寿命的“类球状闪电”电磁孤子,以揭示其形成机制并验证相关理论。结论:中国科学院上海光学精密机械研究所的研究团队利用相对论太赫兹电磁场,借助太赫兹表面等离激元在钨针尖端产生极端强电场,成功生成了直径约150-400微米、寿命达100纳秒的电磁孤子结构。这一“类球状闪电”结构不仅具有高能量密度和自维持能力,还从尺度上外推至自然界球状闪电的特征,为破解其谜团提供了关键实验证据,并为聚变能源等领域提供了新参考。
本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者速来电或来函联系。