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中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所正式宣布，該所科研團(tuán)隊(duì)依托羲和激光裝置，成功生成與自然球狀閃電高度吻合的類球狀發(fā)光體，相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·光子學(xué)》，這一突破為人類深入研究球狀閃電的形成機(jī)制、能量約束等關(guān)鍵問(wèn)題提供了全新實(shí)驗(yàn)依據(jù)，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的研究空白。
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球狀閃電是一種罕見(jiàn)的自然現(xiàn)象，通常出現(xiàn)在雷暴天氣中，具有發(fā)光、漂浮、持續(xù)時(shí)間短等特點(diǎn)，其形成機(jī)制、能量來(lái)源一直是物理學(xué)領(lǐng)域的未解之謎，此前全球多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)均試圖復(fù)刻球狀閃電，但均未實(shí)現(xiàn)與自然球狀閃電的高度吻合。
據(jù)科研團(tuán)隊(duì)介紹，此次實(shí)驗(yàn)采用高功率激光轟擊納米顆粒懸浮體系，成功生成了直徑超過(guò)100微米、穩(wěn)定存在時(shí)間突破100納秒的類球狀發(fā)光體。通過(guò)高速攝影、光譜分析等技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該類球狀閃電的發(fā)光形態(tài)、溫度變化曲線、光譜特征與自然球狀閃電高度一致，其內(nèi)部能量密度達(dá)到10^4 J/m3，接近自然球狀閃電的能量水平。
此次突破不僅解決了長(zhǎng)期以來(lái)球狀閃電難以復(fù)刻的技術(shù)難題，還為強(qiáng)場(chǎng)物理、等離子體物理、能量約束等領(lǐng)域的研究提供了全新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。科研團(tuán)隊(duì)表示，下一步將繼續(xù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置，延長(zhǎng)類球狀閃電的穩(wěn)定存在時(shí)間，深入研究其能量傳輸機(jī)制，力爭(zhēng)在球狀閃電的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域取得新突破，例如在新能源、量子計(jì)算等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)專家評(píng)價(jià)稱，這一成果標(biāo)志著中國(guó)在球狀閃電研究領(lǐng)域達(dá)到全球領(lǐng)先水平，對(duì)推動(dòng)相關(guān)學(xué)科發(fā)展具有重要意義
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