“球形闪电”基本解释
球形闪电(ball lightning)是一种十分罕见的闪电形状，又称电光火球，俗称滚地雷。电光火球的寿命一般为几秒，个别的可长达几分钟。而普通枝状闪电的寿命不到1秒。
2009年8月4日位于河北省石家庄市长安区南石家庄村的一栋在建二层楼在雨中倒塌，造成17人遇难，3人受伤。 专家初步判定球形闪电击中建筑物是建筑物倒塌的主要原因之一。
球形闪电-简介
球形闪电是一种十分罕见的闪电形状，又称电光火球，俗称滚地雷。有人认为球形闪电并不是闪电，它与闪电几乎没有相同之处，所以把这种现象命名为“球形闪电”是不准确的，应当命名球形闪电为“电光火球”，即与电磁场有关的等离子态发光球。天然闪电又叫雷电。最常见的雷电形式是线状闪电，其形状犹如倒悬于空中的纵横枝叉，又象是地图上一条支流众多的河流。另外，雷电中 还有较少见到的串珠状闪电。电光火球的寿命一般为几秒，个别的可长达几分钟。而普通枝状闪电的寿命不到1秒。
这种现象早于1838年便有文献记载，科学家已研究逾160年，有关的报告多达数千份，也有二千多份科学论文出版，但是我们对此现象仍未有合理的解释，可是说它可以穿越任何物体是不可信的。 闪电，有线形、带状、火箭形和球形四种。最常见的是线形，球形闪电出现很少，但半个多世纪以来，人类共记录了4000多次球形闪电现象。
据气象专家介绍，球形闪电似一团火球，约有篮球那么大，偶尔也有直径几米甚至几十米的。球形闪电多半在强雷雨的恶劣天气里才会出现。球形闪电有个怪脾气，见缝就钻，常常从门窗、烟囱、甚至缝隙中钻入室内，有时能沿着导线以每秒2米左右的速度前进并燃烧 。它一般沿水平方向移动，有时也停留在空中不动，或缓慢地降落。有的球形闪电在移动中还能自旋，有的则会反弹。它移动时发出嘶嘶声，消失时发出爆炸的巨响，振动能量足以破坏一般的建筑物。由于爆炸时空气发出了化学反应，生成了臭氧和一氧化氮，故球形闪电消失后有一股难闻的味道。
球形闪电虽是一个灼热的火球，但当它靠近一些易燃物体如树木、纸、干草时，并不起火灾，而在爆炸的一肯间却可 以烧掉潮湿的树木和房屋。如若落进水池，球形闪电会使水沸腾。它能轻而易举地穿过玻璃 ，又可从门缝、烟囱里钻到房屋之内。所以像以上发生的事件也就不足为奇了。
球形闪电-产生
球状闪电通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是20至50 cm。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。
奇怪的是，球形闪电到底是何种物质?一直没人能回答这个问题。有几种假设：有人认为球 形闪电是一种带强电的气体混和物;有人则推测是化学反应堆;还有人认为是一种氮氧化合物;更有学者说它是一团高度电离的空气囊。以上诸种说法，都有待于科学研究的证实。
球形闪电-研究
特斯拉拿着两个电光火球正在玩杂技气象专家介绍，突发雷雨天气时，带电云层离地面很近，地面又有一些突出物体产生感应电荷，两者之间形成放电，因此形成了滚地雷。滚地雷容易对地面上的人员和物品造成电击伤害。
电光火球是定域于适当的磁场位形空间和速度空间的等离子体，它从周围获得能量，等离子区的直径取决子外部场的频率，因此产生谐振。本来关于电光火球的知识在十九世纪最初的几年中已被尼古拉.特斯拉研究出来了，后来却又随着这位伟大天才的逝世而失传了。特斯拉认为，原始能量不足以维持火球，还必须有另外的能源。
特斯拉的研究表明，电光火球是可以在人工条件下形成的，而它的运动似乎可以由人的意念来控制(特斯拉能做到)。但愿人类之中能够再出现一位伟大的发明天才，把特斯拉逝世时带到另一个世界里去的关于电光火球的知识寻回来，制造出稳定的电光火球，使受控热核聚变反应得以实现，这样，人类面临的能源危机就能得到最终解决。我相信，那时候全人类都会感激他的。
实现受控热核聚变反应最关键的问题在于保持高温等离子体的相干性，将其约束在一定的磁场位形空间和速度空间内，使它具有一定的稳定性。由于电光火球被认为可以有效地约束不稳定质体，以致于在实现受控核聚变的国际竞争中具有举足轻重的地位，揭开电光火球之谜有助于找到人体自燃等现象的真实原因。而更多的科学家认为，研究球形闪电最直接的作用是有助于找到高效、清洁的新能源。所以现代有许多等离子体物理学家醉心于研究电光火球。
详细解释
球形闪电-一般性质 球状闪电至今仍是人们不能解释的奇怪自然现象。许多目击者认为，球状闪电的运动就像是有智慧的，好像它知道要去哪里，如果它进到一个房间，它通常是穿过门口或窗户再到走廊。当然，这只是人们的想象。 根据众多的目击材料，我们大概可以勾勒出球状闪电的基本轮廓。这种发光的球体大小在高尔夫球和足球之间，颜色有白、绿、黄、橙之分，其亮度可与100瓦灯泡相当。 球状闪电持续时间一般在5～10秒左右，它会随气流的起伏在近地的空中自在飘飞，有时逆风而行，可穿门窗，进室内，甚至穿过炉子烟筒。有时会悬停，有时会无声消失，有时又会碰到障碍物爆炸发出巨响而消失。球状闪电运行速度缓慢，有时与人跑速度差不多，极少情况下它会发出轻微的唿哨声、嘁嘁声或咝咝声。一个共同的特点是，球状闪电几乎总是发生在雷暴天。 球形闪电-特点 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、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、黄和绿色，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。 声音 极少情况会形成噼哩啪啦或嘶嘶的声音。 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氨水或臭氧的气味。 混合性状 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。 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。 球形闪电-探索本质 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，直到最近几十年才承认它的真实性。 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。 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。 科学家以闪电样本的放电来试验土壤样本，结果确实产生了聚合的纳米粒子，这些离子的氧化速度与球状闪电一致。 球形闪电-研究进展 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。 但是，人们至今尚未在实验室中制造出真正的球状闪电，虽然已模拟出了极微型又短命的球状闪电。事实上，所有的理论在球状闪电的复杂多变性面前都显得那么单薄。一个真正的球状闪电理论应说明所有的现象，包括没有雷暴的情况和球状闪电持续很长时间及球状闪电大如房屋的情形。而要说清这一切，需要更强大的理论。 有人认为，更有说服力的解释应是接近冷聚反应领域，与等离子体现象相关的理论。更有人提出球状闪电和龙卷风一样都是等离子团的现象。还有人设想，最佳的理论可能是把电磁学、电学和等离子及纳米理论综合起来的想法。 总之，球状闪电不仅有趣，而且包含了很多秘密，一旦了解了它的本质，对我们人类的生活或许会有深远的影响。或许，我们不仅能找到人体自焚和通古斯大爆炸的元凶，更能由此找到高效、清洁的新能源。 球形闪电-形成理论 球形闪电究竟是怎么形成的?这是数百年来科学家们一直试图解开的谜团。目前，对于球形闪电的形成有两种解释观点。第一种观点认为等离子是球形闪电形成的“主谋”。 等离子云是由带电微粒组成的，而这些带电微粒可再结合成发光带电的原子。等离子云形成的能量来源于人们常说的晴天霹雳，同时，在等离子云形成同时球形闪电伴随着产生了。 另一种观点指出，球形闪电是由许多小微粒在氧化作用通过带电释放化学物质而聚合在一起形成的。依据这种理论，当闪电击在地面或物品表面时产生水蒸气，在这种“电场”环境下，这些水蒸气浓缩聚集在微粒中在空气氧化下发生作用，然后缓慢地燃烧发出光亮，同时释放出化学能量。 球形闪电-人工合成 德国科学家在实验室里成功制造出只有在雷暴天气中才会出现的球形闪电。该闪电其实是一个球形等离子体，直径20厘米，持续了近0.3秒。科学家希望该试验能帮助了解这一奇异现象，并为核聚变发电站的等离子体研究提供参考。 球形闪电到底是何种物质，这一问题已困扰了人类几个世纪。不少科学家认为，球形闪电现象的出现是因为闪电到达地面时形成了一个球形等离子体，但其机制却依然不清楚。尽管人类在近半个多世纪中记录到了4000多次球形闪电现象，却几乎没有掌握它的任何可靠数据。 科学家正在研究其光谱，论证等离子体大小、持续时间是否与电压有关。由于核聚变发电站将利用大型的氢等离子体燃烧发电，探究如何控制等离子体将帮助研发更完善的核聚变发电站。 球形闪电-与 UFO 由于球状闪电行为的诡秘奇特，有人提出大部分UFO可能就是球状闪电。其理由是： 1.在颜色方面。球状闪电的颜色绚丽多彩，有白色、粉红色、桔红色、蓝色等。UFO也有类似的色彩。 2.在声响方面。球状闪电在运动时会发出轻微的吱吱声、噼啪声，最后静静地消失。UFO由于距离较远，多数听不到声音，但也有少数UFO飞行时会发出呼呼的声音或隆隆的响声。部分UFO还发出热量，这与球状闪电很一致。 3.UFO和球状闪电都能漂浮空中，行踪不定。 但是，持不同观点者则认为球状闪电多产生于雷雨的天气中，而多数UFO目击是发生在晴朗的天气里。况且，球状闪电在空中的运动似乎完全取决于气流，而UFO的运动似乎与气流并不一致。 球形闪电-危害 球状闪电是一种危害较大的闪电。 球状闪电的行走路线，一般是从高空直接下降，接近地面时突然改向作水平移动;有的突然在地面出现，弯曲前进;也有沿着地表滚动并迅速旋转的;运动速度常为每秒1～2米。它可以穿过门窗，常见的是穿过烟囱后进入建筑物，它甚至可以在导线上滑动，有时还发出“嗡嗡”响声。多数火球无声消失，有的在消失时有爆炸声，可以造成破坏，甚至使建筑物倒塌，使人和家畜死亡。遇人遇物后即发生惊人的爆炸，产生刺鼻的气味，造成伤亡、火灾等事故。 球形闪电-预防 预防球状闪电的办法是，在雷雨天气，紧闭门窗，避免穿堂风。如果遇到飘浮的“火球”，轻轻的避开它，千万不要去碰它。 科学家推测，球状闪电是一种气体的漩涡产生于闪电通路的急转弯处，是一团带有高电荷的气体混合物，主要由氧、氮、氢以及少量的氧化氢组成。通常发生在枝状闪电之后，似乎枝状闪电是产生球状闪电的必要条件。球状闪电较为罕见，因而研究它十分困难，至今仍然是自然界中的一个谜。 球形闪电-目击记录 1773年，两名神职人员在听到一声巨大雷响后，看到壁炉里闪耀着一颗足球大小的发光球体，这颗球随即爆炸并发出一声巨响。 上世纪40年代，在法国的小城镇里，有3个士兵在一棵菩提树下躲雨时被雷击毙了，但他们仍然站着，像没事一样。雷雨之后，行人跟他们说话，却不见回应，当行人去接触他们时，3具尸体顿时倒地，化成了一堆灰烬。 1956年夏的一个正午，在苏联某个集体农庄，两个孩子在牛棚里躲雨。突然，房前的白杨树下滚落一个橙黄色的火球直向他们逼来，一个孩子踢了它一脚，轰隆一声，火球爆炸了，牛棚里的12头牛炸死了11头，孩子们被震倒在地，但没有受伤。事后，人们才知道那个火球是罕见的球状闪电。 在美国的一个小城里曾发生了一件怪事：一位主妇从市场回到家里，打开电冰箱一看，她放进去的生鸭、生肉全都变成了熟食品。后经科学家的研究才明白，是球状闪电把冰箱变成了电炉，奇怪的是冰箱没有损坏! 1981年1月的一天，苏联一架客机在黑海附近遭遇球状闪电。一个大火球闯入驾驶舱，发出爆炸声。几秒钟后又穿过密封的金属舱壁，出现在乘客的座舱里，戏剧性的表演一番后，发出不大的声音离开飞机。事后检查，机头机尾的金属壁各出现一个窟窿，内壁却完好无损。 在美国俄勒冈州，一个球状闪电来去如风，先在纱门上留下了一个篮球大的洞，然后直奔地下室，毫不留情的毁坏了一个旧轧干机;俄罗斯一位教师的经历更可怕，一个80厘米直径的球状闪电在他头上来回跳动不下20次，然后悄然消失了;此外，前苏联也有报道说，一个球状闪电飞进了一个盛水的大锅里，水立刻沸腾起来，球状闪电在锅里翻滚了10分钟才熄灭; 另有一次，一个足球大小的球状闪电沿街滚动、跳跃，接触到地面时，竟炸出了一些深半米、直径1米的坑，最后，随着一声轰响，火球钻进地下。 1999年3月16日下午，我国湖北省北部的枣阳市忽然间闪电频发，雷声惊天，当场造成9人死亡、20余人受伤的罕见灾害。据目击者称，雷击现场有一片红光，这正是球状闪电的特征。 有人怀疑，上个世纪发生在俄罗斯的通古斯大爆炸的罪魁祸首就是球状闪电。 2009年6月的一个下午，中国山东省中部的邹城市下雷雨时，据目击者欧继琦称，在第四中学一个球状闪电随着一声巨响和一片红光爆炸了。 球形闪电-炸塌河北在建楼 2009年8月4日上午9时许，位于河北省石家庄市长安区南石家庄村的一栋在建二层楼在雨中倒塌，造成17人遇难，3人受伤。 初步调查结果：专家初步判定球形闪电击中建筑物是建筑物倒塌的主要原因之一。 石家庄市委、市政府立即组织防雷及建筑施工质量专家进行技术鉴定，专家认为：气象局观测记录显示，石家庄当天8时到9时52分出现雷暴天气，该市东北角在9时10分到9时15分间有过3至4次闪电记录。倒塌房屋系在建建筑，还没有安装相应的防雷设施，附近又没有其它高大建筑物保护，使房屋本身处于该地较突出的位置，加之房屋内比较潮湿，极易吸引雷电。 由于第一现场被破坏，没有找到雷击点，现场剩磁测试显示，超标5.2倍。因此，专家组认为，初步判定闪电(球形)击中建筑物是房屋倒塌主因。
