Wissenschaftler bauen rätselhafte Blitzform im Labor nach Kugelblitz im Kasten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wissenschaftler bauen rätselhafte Blitzform im Labor nach

Kugelblitz im Kasten

Kugelblitz © DOE

Kugelblitze sind bis heute ein geheimnisvolles Phänomen. Auch unter Forschern ist ihre Existenz und Ursache noch immer umstritten. Jetzt haben Wissenschaftler schwebende Feuerbälle in einem Laborexperiment künstlich erzeugt und erhoffen sich so Aufschluss auch über die natürlichen „Verwandten“ ihrer Mini-Kugelblitze.

Kugelblitze werden meist als gelb bis rötlich leuchtende Kugeln von einigen Zentimetern Größe beschrieben, die einige Sekunden lang geräuschlos über den Boden schweben bis sie in einem explosionsartigen Knall verlöschen. Da sie nur sehr selten beobachtet wurden, ist ihre Existenz und Ursache noch immer umstritten, es existieren weder gesicherte Messergebnisse noch Fotos, die eine wissenschaftliche Auswertung erlauben. Von glühenden Luftwirbeln, über Hochfrequenzladungen bis hin zu von starken Magnetfeldern zusammengehaltenen Plasmakugeln reicht die Spannbreite der Hypothesen. Die Erklärungsversuche sind zwar zahlreich, konnten aber bis heute aufgrund der fehlenden Daten weder bestätigt noch widerlegt werden.

Jetzt haben Vladimir Dikhtyar und Eli Jerby von der Universität von Tel Aviv Kugelblitze im Labor nachgebaut: Wie sie in der Zeitschrift Physical Review Letters berichten, nutzten sie dafür ein Verfahren, bei den die feurigen Plasmabälle auf die gleiche oder zumindest ähnliche Weise entstehen, wie es für die natürlichen Kugelblitze postuliert wird. Im Unterschied zu den natürlichen Vorbildern produzierten die Forscher ihre Blitze jedoch in einem geschlossenen Kasten.

Durch einen angespitzten Stab injizierten sie Mikrowellenenergie gezielt auf ein Substrat aus Glas, Germanium, Aluminium oder anderen Materialien. Die konzentrierte Energie lässt an der Auflagestelle der Stabspitze einen Flecken des Materials schmelzen. Wird der Stab nun angehoben, löst sich dabei ein geschmolzener Tropfen aus dem Untergrund, der sich dann zu einem schwebenden, stabilen Feuerball ausdehnt.

Zwar überdauerten die Labor-Feuerbälle nicht ganz so lange wie – zumindest den Legenden nach die echten Kugelblitze, und kleiner waren sie auch. Aber immerhin schwebten sie in der Luft und die Wissenschaftler konnten sie zu einer ganzen Reihe von unterschiedlichen Formen bringen oder einen größeren Feuerball in mehrere kleine aufteilen. Ähnlich wie ihre natürlichen „Verwandten“ bewegten sich die Feuerbälle auch „springend“ an Metalloberflächen entlang oder hafteten an einer Stelle fest.

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Nach Ansicht der Wissenschaftler könnten diese Experimente nicht nur Einblicke in die wissenschaftliche Basis der legendären Kugelblitze liefern, sie könnten langfristig auch zu konkreten Anwendungen führen, beispielsweise in der Materialentwicklung oder der Dünnfilmabscheidung, und zur Blitz- und Plasmaforschung beitragen.

(Physical Review Letters, 01.02.2006 – NPO)

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