به گزارش تابناک جوان ، دانشمندان برای صد‌ها سال در تلاش برای کشف رعد و برق توپی بوده اند و اکنون به نظر می‌رسد، سرانجام به حل یکی از جذاب‌ترین اسرار طبیعی زمین نزدیک شده باشند.رعد و برق یکی از شناخته شده‌ترین پدیده‌های طبیعی است که افراد کمی آن را دیده اند. تا سال‌های اخیر، اکثر دانشمندان در مورد رعد و برق توپی شک داشتند؛ و آن را بیش از واقعیت یک افسانه میدانستند. امروزه اعتبار این رعد و برق که در خیابان‌ها مشاهده شده است در بین دانشمندان قویتر است، اما هنوز هم بیشتر تصاویری که وجود دارند بصورت رعد و برق معمولی است.

در واقع، از هر متخصصی که پرسیدیم، نمی‌تواند ما را به یک تصویر واقعی از رعد و برق توپی در طبیعت برساند. رعد و برق توپی یا پلاسمایی چیست؟ از زمان یونانیان اولیه گزارش شده است که گلوله‌های کوچکی از پلاسمای درخشان مانند حرکت نور روی زمین و ناپدید شدن آن‌ها وجود داشته است. این توضیحات در بیشتر موارد از دانشمندان دور است، گرچه اکنون توضیحات مختلفی ارائه شده است؛ و اکنون یک پاسخ جدید بالقوه، براساس تحقیقات قبلی، به این رمز و راز گیج کننده وجود دارد.این تحقیق در مقاله جدید بررسی شده توسط همکاران در ژوئیه ۲۰۱۹ مجله Optik توسط ولادیمیر تورچیگین از آکادمی علوم روسیه منتشر شده است.

همانطور که از نام آن پیداست، رعد و برق توپی یا پلاسمایی اغلب نوعی صاعقه تصور می‌شود. اما ممکن است در حقیقت اینگونه نباشد؛ ممکن است صاعقه واقعی نباشد. فرضیه پیشنهادی قبلاً توسط تورچیگین پیشنهاد شده بود که این گوی‌های عجیب و غریب به سادگی در داخل کره هوای نازک محبوس شده اند. مقاله جدید اکنون به توسعه این ایده پرداخته و پارامتر‌های فیزیکی را برای چگونگی وجود این موارد پیشنهاد می‌کند.Torchigin قبلاً گفته بود که این گوی‌های نوری از فوتون‌ها (ذرات بنیادی که واحد‌های اساسی نور هستند) -در داخل یک حباب هوا ساخته شده اند، و از آن تشکیل می‌شوند. فرضیه وی بر این فرض استوار است که هر ذره‌ای تابش الکترومغناطیسی را جذب کرده و از آن ساطع می‌کند، اما پسرویی وجود دارد که از آن به عنوان نیروی آبراهام لورنتس یاد می‌شود. نشت نور از برخورد صاعقه باعث می‌شود ذرات هوا هنگام جذب و انتقال تشعشع الکترومغناطیسی به هم بخورند.این نیرو‌ها به طور معمول بسیار کم هستند، اما در شرایط مناسب می‌توانند تولید یک لایه نازک هوا را که باعث شکست نور به خود می‌شود، تقویت کنند.
پیشنهاد میکنیم در ویدیو زیر این پدیده نادر علمی را مشاهده نمایید:

ما نشان می‌دهیم که رفتار مرموز و جذاب رعد و برق توپی یا پلاسمایی، که توسط بسیاری از شاهدان عینی مشاهده شده است، با این فرض توضیح داده می‌شود که رعد و برق توپی فقط از نور و هوای فشرده تشکیل شده است. بر خلاف حباب صابونی، پوسته کروی صاعقه توپی از هوای بسیار فشرده تشکیل شده است که در آن نور سفید معمولی به تمام جهات ممکن می‌چرخد.نور به دلیل فشار الکتریکی انقباضی نوری، هوا را فشرده می‌کند. به نوبه خود، پوسته هوای فشرده یک راهنمای نور دو بعدی است که از انتشار نور در فضای آزاد جلوگیری می‌کند؛ بنابراین، رعد و برق یک نور خود بسته در یک محیط نوری غیر خطی به شکل جو معمول هوا است.لایه نازک هوا شبیه غشا حباب صابون است. این ”حباب” می‌تواند مانند لنز نور را متمرکز کند. هنگامی که نور به اندازه کافی تشدید می‌شود، ذرات هوا به یک مرز خارجی – غشا حباب – قرار می‌گیرند، جایی که فوتون‌ها می‌توانند برای چند ثانیه در یک زمان متمرکز شوند.

برخی از این حباب‌های “جنینی” به دلیل کمبود نور یا سطح حباب که کاملاً بسته نشده است، به سرعت از بین می‌روند. مواردی که ماندگاری بیشتری داشته باشند همان چیزی است که ما آن‌ها را رعد و برق توپی یا پلاسمایی می‌نامیم.

فرضیه ترکیبی از پیش فرض‌های قبلی با مدل‌های فیزیکی است که تراکم نور و فشار هوا مورد نیاز برای تولید چنین حباب‌هایی است که تمرکز نور را کاهش می‌دهد. آیا این پاسخ کامل است؟ نه هنوز. برخی از جزئیات هنوز توضیح داده نشده است، مانند موردی در چین چند سال پیش که پس از برخورد صاعقه، صاعقه توپی گزارش شده بود. این رویداد در یک طیف نگار ثبت شد، بنابراین دانشمندان توانستند تجزیه طیف الکترومغناطیسی آن را بدست آورند.همچنین ممکن است بوی گوگردی (افرادی که این گوی‌های توپی را مشاهده کردند همگی ادعای بوی گوگرد را داشته اند) که گاهی گزارش می‌شود را توضیح ندهد. اما این می‌تواند منجر به آزمایشاتی شود که این آخرین پیشنهاد برای نحوه کار رعد و برق را تأیید یا رد کند.قرن هاست که رعد و برق توپی گزارش می‌شود. اندازه گوی‌ها تقریباً به اندازه یک گریپ فروت است و به آرامی از روی زمین حرکت می‌کند. آن‌ها در طی طوفان‌های الکتریکی دیده شده اند، از این رو نظریه‌های اولیه وجود دارد که آن‌ها به سادگی شکل متفاوتی از رعد و برق بودند.
آن‌ها معمولاً پس از ۱۰ ثانیه، بی سر و صدا ناپدید می‌شوند، اما گاهی اوقات صدای انفجار شنیده می‌شود. حتی مشاهده شده است که آن‌ها از پنجره‌های بسته عبور می‌کنند!در نظریه دیگری، مهندس دانشگاه آبراهامسون دانشگاه کانتربری اظهار داشت که رعد و برق می‌تواند نتیجه مواد زمینی بخار شده توسط امواج شوک هوا باشد.سیلیس بخار شده به نانوذرات (ذرات میکروسکوپی با حداقل ابعاد کمتر از ۱۰۰ نانومتر) متراکم می‌شود و توسط بار‌های الکتریکی به یکدیگر متصل می‌شود. این به دلیل واکنش شیمیایی بین سیلیکون و اکسیژن موجود در هوا گرم می‌درخشد.

سه ویژگی اساسی رعد و برق در دهه ۱۹۷۰ توسط استنلی سینگر مدت زمان، حرکت شناور و ناپدید شدن ناگهانی توصیف شد. همه نظریه‌های پیشنهادی باید در نظر گرفته شوند.یکی از اولین گزارش‌های مستند در مورد رعد و برق، مربوط به یکشنبه طوفانی در سال ۱۶۳۸ است. در نتیجه یک کلیسا در دوونشایر انگلیس شعله ور شد و برخی از افراد داخل آن کشته شدند. از آن زمان تاکنون هزاران مورد مشاهده شده است.رعد و برق یا حداقل چیزی شبیه به آن حتی در آزمایشگاه ایجاد شده است. در تحقیقی از سال ۲۰۰۷، منتشر شده در مجله Physical Review Letters، محققان دانشگاه فدرال پرنامبوکو در برزیل از برق برای بخار دادن ویفر‌های ریز سیلیکون استفاده کردند.این باعث ایجاد کره‌های سفید یا آبی یا نارنجی به اندازه توپ‌های پینگ پنگ می‌شود که برای مدت زمان هشت ثانیه در اطراف حرکت می‌کنند.

رعد وبرق توپی از مدت‌ها قبل پدیده‌ای مرموز بوده است، که توضیح آن صد‌ها سال از ذهن دانشمندان دور مانده است. اما به لطف ادامه تحقیقات دانشمندانی مانند Torchigin، به نظر می‌رسد که پاسخ این معما سرانجام نزدیک باشد.