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2026-04-17
Chinese Scientists Artificially Create 'Ball Lightning' for First Time in the World
我国科学家在世界首次人工制造出类似自然界的“球状闪电”
科技日报
xinhua
Researchers at the Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, have successfully created artificial ball lightning in a laboratory setting for the first time, confirming its nature as an electromagnetic soliton. The breakthrough was published in Nature Photonics and may provide new insights for fusion energy and high-energy-density physics.
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676 characters
  16日，中国科学院上海光学精密机械研究所团队宣布，在世界上首次人工制造出与自然界高度相似的“类球状闪电”，一举破解这一百年自然之谜。相关成果发表于国际期刊《自然·光子学》。<br>
  球状闪电俗称“滚地雷”，是自然界最神秘的电磁现象之一。长期以来，相关理论众多，但始终缺乏可重复、可精准验证的实验支撑。此次研究团队依托上海超强超短激光实验装置（“羲和”激光装置），成功激发并捕获了一种在形状、状态和发光特性与自然界球状闪电高度相似的球形发光体，证实球状闪电的本质为“电磁孤子”。<br>
  团队在强激光驱动太赫兹源领域长期深耕，自主搭建时空分辨诊断系统，实现电磁孤子全过程精准观测。实验室中，高速摄像机捕捉到：明亮白球被幽蓝等离子体外壳包裹，如“光之茧”般缓慢膨胀、最终耗散。该电磁孤子直径约百微米、寿命达百纳秒，光谱覆盖紫外至红外宽波段，经物理标度变换，可对应自然界直径几十厘米、持续数秒的球状闪电。<br>
  研究团队以飞秒强激光驱动微金属丝，产生太赫兹表面波并汇聚至纳米针尖，获得相对论级强度近场，为亚毫米尺度电磁孤子的产生提供了高质量的驱动源；与此同步，将超音速氩气气体喷流注入针尖近场区，在强场作用下，气体被迅速电离为等离子体。光波辐射压与等离子体热压达成精妙平衡，将太赫兹波囚禁其中，最终生成稳定的类球状闪电结构。<br>
  此次成果不仅揭开了自然奥秘，更揭示了极端电磁能量约束机制，有望为聚变能源、高能量密度物理、能量存储等前沿领域提供全新思路。（记者王春）
Topics
scientific research
plasma physics
energy technology
Metadata
| Publisher | 科技日报 |
| Site | xinhua |
| Date | 2026-04-17 |
| Category | report |
| Policy Area | 科学研究 |
| CMS Category | 媒体报道 |
| Keywords | 自然界,等离子体,闪电,电磁,球状 |
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