闪电的起源之谜

2026-05-08 21:39 by 女神觉醒

天体物理学家 Joseph Dwyer 任职于佛罗里达理工学院前致力于利用 NASA 的卫星研究太阳耀斑，搬到佛罗里达州后他将注意力转向了闪电，他发现闪电仍然是一个未解之谜。他开创了利用研究宇宙射线的仪器研究闪电形成之高能过程的先河。过去几个世纪，物理学家通过实验发现，电场强度达到临界值——大约 300 万伏特/米——空气会被击穿。电场将松散的电子抛向相邻的原子，撞击出更多的电子。就像雪崩，电子雪崩式增加，空气加热至发光。科学家认为闪电是这种现象的规模放大版本。然而到了 20 世纪中期，科学家发现雷暴云层确实存在电场，但电场非常弱，典型的雷暴只有产生击穿所需电场强度的十分之一，迄今测量到的最强雷暴电场强度仅为临界值的三分之一。而根据 NASA 卫星的数据，全球每时每刻都有逾 2000 多场雷暴发生。Dwyer 提出了失控相对论雪崩理论去解释闪电。一个电子与原子碰撞会发生反弹并释放出伽马射线。伽马射线会转化为一个电子及其反物质正电子。云团的电场会将正电子推回雪崩起点附近。它可能会撞击另一个原子，引发另一次雪崩，从而产生更多的伽马射线、更多正电子、更多雪崩，层层叠加启动闪电。

https://www.quantamagazine.org/what-causes-lightning-the-answer-keeps-getting-more-interesting-20260506/
https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Dwyer_(physicist)

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