"Seit einigen Jahrhunderten wird über Kugelblitze nachgedacht", sagt James Brian Mitchell, Wissenschaftler an der Universität von Rennes in Frankreich. Mitchell sagt, dass verschiedene Theorien darüber, wie es sich bildet und warum es in der Luft brennt, in Betracht gezogen wurden, aber bis jetzt gab es keine experimentellen Hinweise darauf, was als Teil des Kugelblitzphänomens geschehen könnte.

Jetzt kann Mitchell in Zusammenarbeit mit seinem Kollegen LeGarrec, Dikhtyar und Jerby von der Universität Tel Aviv sowie Sztucki und Narayanan von der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, nachweisen, dass Nanopartikel wahrscheinlich in Kugelblitzen vorhanden sind. Die Ergebnisse der Arbeit von Mitchell und seinen Kollegen sind in Physical Review Letters zu finden : „Hinweise auf Nanopartikel in mikrowellenerzeugten Feuerbällen, die durch Synchrotron-Röntgenstreuung beobachtet wurden.“

"Eine neuseeländische Gruppe hatte die Idee eines staubigen Plasmas", sagt Mitchell gegenüber PhysOrg.com . „Sie dachten, dass Nanopartikel, die in der Luft brennen, dazu führen könnten, dass Kugelblitze für Sekunden verbleiben, anstatt nach Millisekunden zu verschwinden. Dies war ein attraktives Modell. “Ohne den Nachweis der Nanopartikel konnte das Modell jedoch nicht bewiesen werden.

Mitchell sagt, er habe eine Zeitung von Jerby gesehen, in der die Entstehung eines Feuerballs unter kontrollierten Bedingungen beschrieben wird. "Diese Feuerbälle schwebten in der Luft", erklärt Mitchell. "Sie ähneln Kugelblitzen." Dies bot die Gelegenheit zu untersuchen, ob Nanopartikel in diesem Naturphänomen wahrscheinlich existieren oder nicht, und ein wissenschaftliches Rätsel zu lösen.

Video eines schwimmenden Feuerballs: WMV (610KB)

Die Arbeiten wurden in der Europäischen Synchrotronstrahlungsanlage in Grenoble durchgeführt. Die Einrichtung verwendet eine Röntgenstrahlung, die 10 Milliarden Mal so stark ist wie eine typische Röntgenstrahlung in einem Krankenhaus. Mitchell erklärt außerdem, dass der Beschleuniger für das Synchrotron einen Umfang von mehr als einem Kilometer hat: „Wir können hier Messungen erhalten, die wir an vielen anderen Orten nicht bekommen könnten.“

„Wir haben einen Röntgenstrahl durch den von uns hergestellten Feuerball geschickt und gesehen, dass er verstreut war. Dies deutete darauf hin, dass sich Partikel im Feuerball befanden. “Mitchell und seine Kollegen konnten nicht nur feststellen, dass Nanopartikel in Feuerbällen ähnlich wie Kugelblitze vorhanden sein müssen, sondern sie konnten auch Messungen durchführen. "Partikelgröße, Dichte, Verteilung und sogar Zerfallsrate wurden mit dieser Technik gemessen", sagt er.

Mitchells Arbeit mit Feuerbällen ist noch nicht beendet. Als PhysOrg.com mit ihm über diesen Artikel sprach, war er wieder in Grenoble und nahm weitere Messungen vor. "Das ist von einem fundamentalen Standpunkt aus interessant", betont er, "und im Moment interessieren wir uns mehr für Größe und Struktur." Außerdem sagt er, dass einige der Partikel eingefangen und nach Tel Aviv geschickt werden, um sie zu untersuchen Komposition.

Mitchell hofft, dass diese Arbeit auch mehr praktische Anwendungen haben wird. „Wir arbeiten daran, die Nanopartikel mit Mikrowellenenergie zu koppeln“, sagt er. „Sie heizen sich sehr schnell auf. Dies könnte ein Weg sein, Katalysatoren für andere Experimente herzustellen. “

Momentan sieht es so aus, als ob eines der Mysterien des Kugelblitzes gelöst ist. Dieses Experiment hat die Anwesenheit von Nanopartikeln in Kugelblitzen stark belegt. Der nächste Schritt ist herauszufinden, was Wissenschaftler mit den Informationen anfangen können.

Weitere Videos finden Sie unter www.eng.tau.ac.il/~jerby/Fireballs.html

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