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Löst das Labormodell die offenen Fragen?

Vom Ball zum Kugelblitz

Mittlerweile wissen die Forscher auch, warum sie anfangs davon überzeugt waren, die Kugeln seien relativ kühl. Sie haben nämlich herausgefunden, dass die Bälle außen eine dünne, relativ kühle Randschicht besitzen. Diese deutet sich bereits auf den Fotos der Hochgeschwindigkeitskamera

an.

Laserpointer tanzen Ballet

Genauer erkennt man sie jedoch mit Laserstrahlen. Einer der Studenten hat 20 Laserpointer so arrangiert, dass die Lichtstrahlen die aufsteigenden Blasen im Fünfhundertstel- Sekunden- Takt durchleuchten und auf der anderen Seite auf eine fünf Meter entfernte Wand treffen. Wenn diese Strahlen die äußeren Schichten und turbulenten Innenbereiche durchqueren, werden sie wegen des sich ändernden Brechungsindexes stark abgelenkt. Daher tanzten die Lichtpunkte auf der rückwärtigen Wand mehrere Zentimeter hin und her.

Der Kugelblitz kurz vor dem Erlöschen. Noch ist die Lebensdauer dieser Plasmakugeln sehr kurz. © Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

„Die Bewegung war einfach zu messen“, sagt Fußmann. „Das Komplizierte war die Auswertung und korrekte Umsetzung dieser Messung in ein inneres Modell der Kugeln.“ Das vorläufige, noch recht grobe Ergebnis: Die äußere, noch relativ kalte Schale besitzt nur 40 Prozent der Dichte von Luft. Eine zweite Schale mit erheblich geringerer Dichte und Temperaturen von 2000 Grad Celsius oder darüber schließt sich innen an. Die äußere Hülle umschließt also das heiße innere Plasma und verleiht dem Gasball seine Stabilität.

Lebensdauer als kritischer Faktor

Die entscheidende Frage aber lautet natürlich: Lassen sich Kugelblitze – so es sie denn wirklich gibt – auf diese Weise erklären? Ein bedeutender Unterschied zwischen den Naturbeobachtungen und den Experimenten ist die Lebensdauer. Die Berliner Bälle sind zu kurzlebig. Doch in der Natur muss das nicht so sein. Ein Blitz enthält rund tausend Mal mehr Energie als die Hochspannungsentladung.

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Damit müssten Plasmakugeln mit bis zu einem Meter Durchmesser entstehen können. Ob sich damit auch die Lebensdauer wesentlich verlängern würde, ist jedoch völlig ungewiss. Das ließe sich nur mit Experimenten in einem Blitzlabor herausfinden, wie es beispielsweise das Deutsche Museum besitzt.

Eines ist jedoch klar: Wenn ein Blitz zum Beispiel in einen Teich einschlägt, wird sich keine Plasmakugel entwickeln, weil sich die Energie in der großen Wassermenge verliert. Es müsste schon ein kleines Gefäß sein, ein Wasserglas etwa oder eine kleine Pfütze, in die der Blitz fährt. Dass solche Bedingungen eintreten, ist eher unwahrscheinlich. Aber Kugelblitze sind ja auch sehr seltene Erscheinungen.

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Thomas Bührke / MaxPlanckForschung
Stand: 22.08.2008

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Kugelblitze aus dem Wasserbecher
Dem Rätsel der leuchtenden Feuerbälle auf der Spur

Mythos oder reales Phänomen?
Die Frage der Existenz von Kugelblitzen

Leuchtblasen aus dem Wasserbad
Die erste „Kugelblitzmaschine“

Kugeln so heiß wie die Sonne
Entladung erzeugt glühendes Plasma

Farbenspiele mit Speichereffekt?
Chemolumineszenz und das Rätsel der Leuchtdauer

Vom Ball zum Kugelblitz
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