Физики Владимир Дихтяр (Vladimir Dikhtyar) и Эли Йерби (Eli Jerby) из Тель-Авивского университета (Tel Aviv University) разработали способ получения в лабораторных условиях устойчивых шаровых молний (файерболлов) с помощью локализованных микроволн, сообщает статья авторов в журнале Physical Review Letters.
В резонатор, внутри которого генерировалось мощное поле микроволнового излучения, исследователи помещали образец твердого материала (стекла, кремния, германия, окислов алюминия). К образцу подносился заостренный с одного конца стержень, фокусирующий микроволновое излучение на острие. Микроволновое излучение вблизи острия нагревало и частично расплавляло образец, создавая ярко светящееся облачко плазмы из испаряющегося вещества образца. Этот процесс был ранее разработан и описан под названием микроволнового сверления.
Затем исследователи вытягивали полученную плазму, медленно отодвигая стержень. Плазма сначала следовала за острием, затем принимала форму столба, и наконец собиралась в шарик. Этот шарик оказался устойчивым, черпая энергию из микроволн.
Авторы работы предлагают простую теоретическую модель открытого ими явления.
Работа является значительным достижением: до сих пор получить "настоящую" шаровую молнию со временем жизни, сравнимым с таковым природной шаровой молнии, в лабораторных условиях не удавалось.
Первыми такими попытками были, видимо, опыты Н. Тесла в конце XIX века. В своей краткой заметке он сообщает, что, при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он, после выключения напряжения, наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2-6 см. Однако Тесла не сообщает подробности своего эксперимента, так что его воспроизведение крайне затруднительно.
Дальнейшие исследования светящегося безэлектродного разряда были проведены только в 1942 году советским электротехником Г.И. Бабатом: ему удалось на несколько секунд получить сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. Затем П.Л. Капица воспроизвел этот результат при атмосферном давлении в гелиевой среде, причем добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения.
С тех пор ситуация принципиально не изменилась. Исследователи могли получать лишь кратковременные газовые разряды сферической формы, жившие максимум несколько секунд. Так, в работе А.И. Егорова, С.И. Степанова и Г.Д. Шабанова, сделанной в 2004 году, описана схема установки, на которой авторы воспроизводимо получали шаровые разряды, называемые ими "плазмоидами", со временем жизни до 1 с, похожие на «природную» шаровую молнию.
Вопрос о механизмах формирования шаровых молний в природе остается открытым.
Подробная статья об открытии израильских ученых появилась сегодня в Элементах.
