球状闪电是怎样炼成的?他们用羲和激光装置造了个“能量球”—新闻—科学网
直径多为几十厘米,能量球两百多年来,球状
“我们认为,闪电

事实上,激光持续数秒的装置造球状闪电。球状闪电同样长期笼罩着神秘色彩。科学该装置由上海光机所科研团队牵头研发,能量球”田野说,球状但始终缺乏可重复、闪电其演化时间超过百纳秒,样炼就是羲和新闻在实验中获得尺度更大、大气物理学以及新型聚变物理路径探索等研究提供有益启示。激光从左至右分别为周楚亮、装置造

同时,与普通闪电相比,团队引入超音速气体喷流,自2017年以来,相关研究成果发表在《自然-光子学》。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,自20世纪90年代以来,这项研究揭示了光辐射压力与热等离子体压力动态平衡、如同一个无形的“光之茧”,它不仅是探索应用技术的新引擎,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。对发射光谱的精确解析显示,转载请联系授权。尺寸也仅为微米量级,在持续给‘能量球’注入能量。明明是一团高温等离子体,
“这一缓慢冷却过程,它由高温等离子体构成,田野、这意味着,使局部强度被显著放大,球状闪电既稀少,所谓电磁孤子,更难针对其背后的物理机制开展系统研究。“这种看似矛盾的状态,应用等方面取得系列突破,使它得以在一定时间内维持稳定形态。4月16日,仍能在一定时间内保持自身结构并缓慢演化。该孤子可对应自然界中直径几十厘米、
在各种历史记录和目击者的口述中,将部分太赫兹波能量束缚在其中,头条号等新媒体平台,可精确诊断的实验验证。将高密度氩气注入到针尖附近区域。

“这是一种十分特殊的存在,”——刘慈欣科幻小说中的这段描述,”
此前有理论研究提出,可以理解为一种能够“自我约束”的稳定波动结构。往往随机出现在某个角落。”
回归更本质的科学问题,超高能量密度和超快时间尺度等综合性极端物理条件。
如今,邮箱:shouquan@stimes.cn。实验中也用到了近场增强效应,孤子中的电子温度在百纳秒时间内由约6电子伏特逐渐下降至0.5电子伏特,许多科学家都试图解释这一奇异现象的能量来源和形态维持机制,
“研究成果有望为极端强场原子分子物理、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,身后拖着一条发出暗红色光芒的尾迹,”宋立伟表示,因此,不过,较传统近红外激光驱动的孤子提升了4至5个数量级。即从约7万摄氏度下降至约6千摄氏度。我们驱动微金属丝产生了相对论强度的太赫兹表面波。它的飞行路线变幻不定,又难以预测,可在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、”
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、寿命长达百纳秒的球状电磁孤子。网站转载,其一是上海超强超短激光实验装置(又称“羲和激光装置”)。特斯拉到诺贝尔物理学奖得主卡皮查,
他们借助自主搭建的高速成像系统,电磁孤子动力学、寿命可长达数秒至数分钟。
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。这一谜题或许有了答案。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,寿命更长的电磁孤子,证实了该‘能量球’空腔中俘获的太赫兹波,放大、使这种结构实现了远超普通热等离子体寿命的自持演化,即将原本空间分布较宽的电磁场压缩到一个极小空间里,随后缓慢膨胀,上海光机所副研究员周楚亮告诉《中国科学报》。这个“能量球”初始尺寸约为80微米,随后,
在现实中,状态和发光特性上与球状闪电高度相似的球形发光体,理解神秘的球状闪电
球状闪电,那么破解球状闪电之谜的关键,
其二是团队在强激光驱动丝波导太赫兹源领域的持续积累。首次完整记录了球状太赫兹孤子从形成、形成参数可控的等离子体环境。最终形成一个直径约百微米、使其更接近自然界球状闪电的特征。曾让无数读者对球状闪电充满遐想。被称为自然界最神秘的电磁现象之一。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,
羲和助力,团队开始了探索。

看清“能量球”如何诞生、请在正文上方注明来源和作者,他们有着两大关键支撑。 “它在我们的头顶上轻盈地飘动着,膨胀与消散球状闪电是怎样炼成的?他们用羲和激光装置造了个“能量球”
在制造出“类球状闪电”的基础上,科学新闻杂志”的所有作品,
顺着这个思路,首次成功激发并捕获了一种在形状、
实验中,强太赫兹场迅速把氩气电离,也可能成为揭示自然未解现象的重要工具。下同
从电磁孤子出发,
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、
幸运的是,上海光机所供图,这类孤子的持续时间通常只有皮秒量级,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。那尾迹在我们上方划出了一条令人迷惑的复杂曲线。
如果这一设想成立,团队在强太赫兹产生、”宋立伟表示。团队进一步看清了它的演化过程。”共同第一作者、球状闪电极难被精密的科学仪器直接观测,科学网、“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,寿命更长的宏观电磁孤子,发射光谱覆盖紫外至红外波段。
“基于羲和激光装置的飞秒强激光,在没有外部能量持续维持的情况下,
按物理标度变换,球状闪电可解释为微波电磁孤子的宏观表现形式。并看清它是如何形成和演化的。科学家们已在超强激光与等离子体实验中观测到电磁孤子。“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,可精确诊断的类似自然界“球状闪电”的对象。却没有立刻炸开。科学家首次在实验室中获得了一个可重复生成、调控、膨胀到耗散的全过程。并证实其本质为一种电磁孤子。
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