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闪电模型(闪电的形成?)

2020-02-16 13:22:57
闪电的形成
有很多见解:
1;带不同种电荷的两大片云相遇而产生的一种放电现象
2:是有云和云之间的正电和负电产生的
3:美科学家认为X和伽马射线才是闪电形成主因
通常人们认为闪电是由大气层中的电场作用形成的。但是,来自佛罗里达技术协会的天体物理学家约瑟夫-德怀尔(Joseph Dwyer)表示,大气层中的电场产生闪电这一理论是错误的,大气层中的电场不可能达到产生闪电的电场强度。
德怀尔曾从事高能量微粒的研究工作,两年前他来到佛罗里达研究中心。在佛罗里达研究中心,聚集了许多从事闪电研究的科研人员。当德怀尔从学术报告中了解到伽马射线和X射线与闪电的形成有密切关系时,他对此产生了浓厚的兴趣并致力于该领域的研究。
许多科学家相信,当大气中形成强大的电场便能够产生闪电。尽管没有任何人真正看到这样的电场,但是,这些科学家仍确信这是闪电形成的正确解释。当德怀尔建立一个高能量辐射模型用来描述地球大气层电场的形成时,模型的实验结果使他为之震惊。他发现电场中伽马射线和X射线释放的能量,可为电场提供足够的电场强度产生闪电。在雷雨天气中,上升气流和下降气流推动水分子互相作用,释放出电子从而增强了电场强度,这些电子最终以接近光速的速度穿越空气。依据德怀尔的闪电形成理论,这些高速电子在电场中伽马射线或者X射线释放的能量作用下,与大气层其他微粒发生碰撞便产生强大的雷鸣声,并释放出电荷。
曾致力于闪电形成研究的佛罗里达大学马丁-乌曼(Martin Uman)称,“这项发现可能是科学理论的一个重大突破。德怀尔的理论还展示了闪电产生所需的伽马射线和X射线强度。”但是,对于闪电形成的确切解释尚仍不能定论。目前,德怀尔仍猜测某些特定条件下的电场也可以聚集足够的电场强度从而产生闪电。
球形闪电的本质是什么?
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。

  一些目击者曾报告说,他们看到的球状闪电能穿墙越窗,甚至能通过飞机的机身,这一理论对此也能解释。大多数房屋的门窗周围都有缝隙,而含硅颗粒组成的球状细丝网极具弹性,只要空气能过的地方细丝网也应能通行。也就是说,如果空气能穿过门窗,那么该细丝网也能“挤过”,并会随后重新恢复形状。

  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。

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模型已经导入到演示图内,和DOTA宙斯的特效是一样的,见附件。

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