球形闪电是未解的自然之谜。看起来有很多候选理论，虽说学术界数十年兴趣未减，但并没有哪种理论成为明显的赢家。

其中一个奇怪的猜想是，那些发光的球只是被困在稀薄空气泡泡内的光。现在有篇论文为该理论添加了新的技术细节，计算出了光泡可能具有怎样的物理参数。

几个世纪以来，人们曾经记录到，有葡萄柚大小的光球在地面以上的一小段距离内缓慢移动——它们通常出现在闪电风暴中，持续约10秒左右，然后无声地消失。

偶尔会带有一两个附加效果。据说有些光球可以穿过关着的窗户。其他还可能会爆炸，或者甚至在消失的时候留下硫磺的恶臭。

十多年前，俄罗斯科学院的Vladimir Torchigin得出的结论，我们称之为球状闪电的大气现象根本不是闪电，而是光子在他们自己制造的气泡内反复弹射。

然而，无论球形闪电到底是什么东西，它的历史都很肯定长过人类最初的目击者报告。将神话与事实区分开来并不容易。今天，研究人员谨慎乐观地认为，大量目击报告可能存在一些问题。

在20世纪70年代，球形闪电研究员Stanley Singer认为，任何成功的模型都必须考虑到三个基本特征：球形闪电的持续时间、在空中悬浮的状态和突然消失。

几年前，据称中国的研究人员记录到了一起球形闪电事件，且闪电击中地面后，为研究人员提供了电磁波谱的数据。

坎特伯雷大学工程师John Abrahamson提出了自己的理论，他说这种空气泡可能是汽化的地面物质被空气冲击波推升的结果。

其他人则认为可以想象一下离子云相互排斥的电荷聚集在绝缘体(如玻璃板)上，这一模型可以为解释其存在时间，以及漂移和“弹跳”运动的理论提供基础。

Torchigin的想法非常简单，同时也是推测性的。球形闪电与带电离子无关，与我们大气层内明亮闪光所产生的强烈光子阵雨有关。

由于任何粒子都吸收并发射电磁辐射，因此存在被称为亚伯拉罕—洛伦兹力的反冲现象。理论上讲，雷电发出的光线会使空气粒子吸收和发出电磁辐射时振动。

在大多数情况下，这种力量并不是那么令人印象深刻，甚至Torchigin也承认，“对于通常的光强度，这些力非常微小，且可以被正确地忽略”。

但雷电引发的极端闪光并不是通常的光子。更重要的是，在适当的条件下，这类光学力量可能会被放大。

根据Torchigin的说法，“正确的条件”包括出现一层薄薄的空气膜，将光线折射回自身。

薄薄的空气——像是肥皂泡的膜——可以有效地将光线聚焦，增强光线足以将空气粒子推入边界并产生长寿命的气泡，同时将光子聚焦几秒钟。

并非所有球状闪电“胚胎”都能成功现世，大多数因缺少光线或足够封闭的外壳而立即化为泡影。但那些成功者看起来极为壮观。

多年来，Vladimir和他的同事Alexander Torchigin用数十篇论文来完善这一思想。

Vladimir最近把猜想与物理模型相结合，以确定产生合适折射率所需的光密度和气压。它可能还无法解释球形闪电某些暴烈的结局，或像中国科学家记录到的光谱，或甚至是含硫的气味。

但它确实提供了可通过实验测量的物理量，通过设计实验可以排除他们的假设，或者给予支持。

在我们就这些怪异的、发光球体背后的机制达成共识之前，俄罗斯人的理论仍是有趣的竞争者之一。

该研究发表在Optik上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

PREV : 新技术：在火星上制造氧气
NEXT : 伦敦第一家裸体酒吧