球狀閃電

自從科學家富蘭克林(Benjamin Franklin)於1752首次放飛他的風箏時，球狀閃電(ball lightning)對電學研究者來說就是個難解的謎。就在1753年，俄國科學家Georg Richmann在放飛風箏時被球狀閃電所擊斃，他的放的風箏是以富蘭克林的實驗風箏為藍本。

自那時起，有大把的假說試圖解釋球狀閃電，從Nikola Tesla在1904年提出頗具創見的論文──「無線電能傳輸(The Transmission of Electrical Energy Without Wires)」，到最近由紐西蘭Canterbury大學的兩位教授John Abrahamson和James Dinniss所提供的解釋都指出，球狀閃電就是汽化矽(vaporized silicon)。而巴西Pernambuco聯合大學的研究人員Antnio Pavo和Gerson Paiva甚至聲稱，他們已在實驗室中驗證了上述的汽化矽假設。

「我幾年前就預計Canterbury大學的假設可能會開始在實驗室進行驗證，而想不到現在這些來自巴西的研究人員卻聲稱他們已經完成實驗。」美國華盛頓海軍研究實驗室(U.S. Naval Research Laboratory)的物理學家Graham Hubler表示：「呃，這看起來很像是小朋友在他們的科學實驗課上製造球狀閃電。」

原理是這樣：沙子或二氧化矽(silicon dioxide、silica)在有碳(carbon)元素存在的情況下，能透過閃電的衝擊被汽化，產生一種被稱為球狀閃電的短暫性、發白光的游離物體。這一原理主張，當與空氣中的氧氣再結合時所產生的熱量，使得汽化矽發光。而根據這一假定，閃電會變成球狀，是因為冷凝的矽在其外部的表面，被閃電的電荷所包覆。

為測試這一假說，Pavo和Paiva將一塊矽基板用具有140A電流通過的高壓弧形物包住。在他們把電極分開時，這個弧形物就把350微米厚的底板汽化了，產生了一個高爾夫球大小的發光球體。

「必須讓碳元素在土壤中存在以驗證這一原理是否奏效，因為二氧化矽中的氧親矽。因此當閃電使矽土汽化時，它的氧與碳結合，在形成閃電球體的熱蒸汽中形成純矽，」Hubler表示：「而巴西的研究人員一開始就用純矽做實驗，簡化整個實驗的過程。」

Pavo和Paiva表示，他們實驗的球狀閃電持續了8秒鐘之久，並且釋放噴射羽狀煙霧和拖曳痕跡──這兩種現象均在球狀閃電的軼事中有所描述。球體的煙霧尾巴是呈螺旋狀消失，顯示閃電的球體在旋轉。顏色從藍色到橘白色變化；預計溫度約為2,000絕對溫度(Kelvin，約　華氏3140度)。

研究人員的下一個計畫是：查明像金屬合金或硫磺化合物這樣的其它土壤元素，是否也能在被閃電衝擊時被汽化成球形。