我國團隊首創球狀閃電

中科院成功創造「類球狀閃電」　證實其本質為電磁孤子

近日，中國科學院上海光學精密機械研究所研究團隊憑藉深厚的技術積累，在全球首次實現人工激發並捕獲與自然球狀閃電在形態、狀態及發光特性上高度相似的球形發光體，並確證其物理本質為「電磁孤子」。相關研究成果已於4月16日發表於國際頂尖期刊《自然・光子學》（Nature Photonics）。

破解百年謎題：從「滾地雷」到可控實驗

俗稱「滾地雷」的球狀閃電，是自然界中最神秘且難以捉摸的電磁現象之一。長期以來，全球各地均有民眾目擊空中懸浮、緩慢移動的發光球體，但因其隨機性強、持續時間短、無法重複觀測，科學界雖提出等離子體渦環、矽蒸氣氧化、微波諧振等多種假說，卻始終缺乏可重複、可精準操控與定量驗證的實驗依據。

實驗影像首度呈現「幽靈火球」真實演化過程

科幻作家劉慈欣在經典小說《球狀閃電》中曾以詩意筆觸描繪：「一顆藍色火球如幽靈般空靈漂浮，無聲無痕。」而本次實驗中，研究團隊利用高速攝影技術完整記錄下人工生成的「類球狀閃電」——該發光體呈外層幽藍、中心明亮的球形結構，經歷先膨脹、再轉為顆粒狀、最終緩慢耗散的三階段演化，與文獻記載的自然現象高度一致。

「光之繭」包裹電磁波：百微米級孤子的物理實證

研究人員指出，該球形發光體的幽藍外殼實為高密度等離子體，宛如一層「光之繭」，穩定約束內部電磁能量，形成直徑約百微米、壽命達百納秒的緊湊結構。其發射光譜與理論預言的電磁孤子完全吻合。透過嚴謹的物理標度變換推演，此微型孤子可對應自然界中直徑數十釐米、持續數秒的宏觀球狀閃電。

這項突破不僅填補了球狀閃電實驗研究的關鍵空白，更首次在實驗室中實現了穩定存在、空間可控、參數可調的「電磁幽靈球」——它不再只是傳說或文學想像，而是具備明確物理圖像與工程潛力的真實存在，亦正是《球狀閃電》所描繪之科幻場景背後的現實物理原型。