science >> Wetenschap >  >> Geologie

Bestaat bolbliksem echt?

Tsaar Nicolaas II zag naar verluidt als kind een zwevende bliksembol tijdens een kerkdienst. Algemeen fotografisch bureau/Hulton Archive/Getty Images

Als je met je sokken over het tapijt wrijft en jezelf op een deurknop zapt, je ervaart statische elektriciteit. Bliksem is statische elektriciteit, maar op een schaal die je sokken nooit zouden kunnen produceren:het is drie keer heter dan het oppervlak van de zon en kan een lamp van 100 watt meer dan drie maanden van stroom voorzien [bron:National Lightning Safety Institute]. Bliksem fascineert mensen al lang, hen motiveren om mythen over de oorsprong ervan te creëren en legendarische experimenten met elektriciteit te inspireren.

Hoewel we allemaal bekend zijn met bliksem, naar schatting tussen de 30 en 1 op de 150 mensen over de hele wereld gelooft dat ze bliksembollen over de grond hebben zien zweven, door muren zweven en zelfs mensen doden [bron:National Geographic]. Verhalen over deze gloeiende bollen gaan terug tot in de Middeleeuwen, misschien zelfs zo ver terug als de oude Grieken. Echter, een geregistreerd geval deed zich pas voor in de 18e eeuw toen Georg Richmann, een pionier in onderzoek naar elektriciteit, werd gedood door wat wordt verondersteld bolbliksem te zijn geweest.

Misschien wel een van de beroemdste waarnemingen van bolbliksems was door een jonge tsaar Nicolaas, kleinzoon van tsaar Alexander II, die getuige was van een brandende bol tijdens een kerkdienst in de 19e eeuw. Maar zelfs waarnemingen door tsaren lieten mensen sceptisch. Waren deze ballen echt bliksem? Misschien buitenaardse verschijnselen? De scepsis begon af te nemen in 1963 toen een groep wetenschappers van New York naar Washington vloog, gelijkstroom, getuige was van een brandende bol die door het gangpad dwarrelde en door de achterkant van het vliegtuig verdween. Op zoek naar een verklaring voor wat ze zagen, onderzoek begon.

Doe vurige ballen die glas smelten, zweven over de grond en zweven door muren echt bestaan? Laten we meer te weten komen over het fenomeen bolbliksem en de mogelijke verklaringen daarvoor.

Verklaringen en theorieën van Ball Lightning

Silicium, die in de grond voorkomt, zou de boosdoener kunnen zijn achter bolbliksem. Kim Steele/Photodisc/Getty Images

Bolbliksem verschijnt als gloeiende bollen die lijken te voorkomen tijdens onweersbuien, meestal na een blikseminslag. Deze zwevende vuurballen schijnen zo helder als een gloeilamp van 100 watt; kan wit zijn, geel, Oranje, rood of blauw van kleur en zijn meestal ongeveer zo groot als een kleine grapefruit, hoewel waarnemingen suggereren dat ze in grootte kunnen variëren van golfbal tot strandbal.

Uit de vuurbal komen kleine ranken die de bal in het rond lijken te rukken alsof hij onder de kracht van een spastische poppenspeler staat. Ze bewegen langzaam en grillig en worden gevolgd door rooksporen die spiralen om hen heen vormen. En na een ogenblik, ze verdwijnen.

Er is geen wetenschappelijke verklaring voor bliksemballen, hoewel er verschillende voorgestelde theorieën zijn.

Door de geschiedenis heen, speculaties over de oorzaak van bolbliksem variëren van het bestaan ​​van staande golven van elektromagnetische straling tot plasmawolken en van kortsluiting van hoogspanningslijnen tot St. Elmo's Fire. De meer ongebruikelijke verklaringen suggereerden mini-zwarte gaten die tijdens de oerknal zijn ontstaan ​​​​of een mogelijke aanwezigheid van buitenaardse wezens. Hoewel er nog geen theorie is om bolbliksem te verklaren, een veelbelovende theorie richt zich op silicium .

De meest populaire huidige theorie, voorgesteld door John Abrahamson aan de Universiteit van Canterbury in Christchurch, Nieuw-Zeeland, suggereert dat bolbliksem het resultaat is van een chemische reactie van siliciumdeeltjes die in de lucht branden.

Als de bliksem de grond raakt, silicium dat van nature in de bodem voorkomt, combineert met zuurstof en koolstof en verandert in puur silicium damp . Als de damp afkoelt, het silicium condenseert tot een fijn stof. De deeltjes in dit fijne stof worden tot elkaar aangetrokken door de elektrische lading die door de blikseminslag ontstaat, samenbinden tot een bal.

De gloed en warmte komen van de chemische energie die ontstaat wanneer het silicium recombineert met zuurstof in de lucht. En als het silicium eenmaal is opgebrand, de bolbliksem verdwijnt.

Deze theorie suggereert ook dat andere materialen dan silicium - zoals aluminium en ijzermetalen - ook de lichtbollen kunnen veroorzaken, en dat elke atmosferische ontlading, niet noodzakelijk bliksem, kan verklaren waarom bolbliksem is waargenomen in de buurt van elektriciteitsmasten, elektrische monteurs, en zelfs actieve storingen.

Wetenschappers nemen deze hypothese mee naar hun laboratoria. Onderzoekers Antônio Pavão en Gerson Paiva van de Federale Universiteit van Pernambuco in Brazilië hebben gewerkt met de siliciumhypothese en geloven dat ze de theorie hebben geverifieerd met siliciumsubstraat en een hoogspanningsboog. Ze pasten 140 ampère elektriciteit toe op siliciumsubstraat, die het substraat verdampten en soms vuurballen ter grootte van een golfbal produceerden.

Eli Jerby en Vladimir Dikhtyar, van de Universiteit van Tel Aviv in Israël, met succes (en per ongeluk) balbliksem nagebouwd met een apparaat dat ze een 'magnetronboormachine' noemen. Deze microgolfboor is gemaakt van een magnetron van 600 watt uit een conventionele magnetronoven in de keuken en een krachtige microgolfstraal die in staat is om door vaste voorwerpen te dringen. De punt van de boor - een puntige staaf - richt de straal op een vaste stof (silicium, glas, aluminiumoxide behoorden tot de materialen die werden geprobeerd) en creëert een hotspot in de vaste stof. Wanneer de boor van de hete plek wordt weggetrokken, de weerstand produceert een vuurbal die lijkt op balbliksem.

Hoe bolbliksem door muren lijkt te zweven, echter, staat nog ter discussie.

Voor meer informatie over bliksem en elektriciteit, bekijk de lijst met bronnen op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Wat is St. Elmo's Fire?
  • Hoe elektriciteit werkt
  • Hoe bliksem werkt
  • Hoe magnetrons werken
  • Kun je berekenen hoe ver de bliksem inslaat en hoe lang het duurt voordat de donder arriveert?
  • Wat als ik aluminiumfolie in de magnetron doe?

Meer geweldige links

  • NASA:Bliksem- en ruimteprogramma
  • National Weather Service:bliksemveiligheid en -bewustzijn
  • Het Elektriciteitsmuseum

bronnen

  • Castelvecchi, Davide. "Stoffige vuurbal:kan een in het laboratorium gemaakte klodder balbliksem verklaren?" Wetenschap nieuws. 2008. http://www.sciencenews.org/view/generic/id/9308/title/Dusty_Fireball_Can_lab-made_blob_explain_ball_lightning%3F
  • "Flash-feiten over bliksem." National Geographic. 2008. http://news.nationalgeographic.com/news/2004/06/0623_040623_lightningfacts.html
  • "Grote vuurballen!" De econoom. 2008. http://www.economist.com/science/displaystory.cfm?story_id=10918140
  • "Grote bliksemschichten." Natuurkunde wereld. 2006. http://physicsworld.com/cws/article/news/24175
  • Handwerk, Brian. "Ball Lightning:een schokkend wetenschappelijk mysterie." National Geographic. 2006. http://news.nationalgeographic.com/news/2006/05/060531-ball-lightning.html
  • vakantie, April. "Grote vuurballen! Bolbliksem bestaat echt." VS vandaag. 2004. http://www.usatoday.com/tech/columnist/aprilholladay/2004-07-30-wonderquest_x.htm
  • johnson, R. Colin. "Bliksembol uitgelegd?" EE Tijden. 2007. http://www.eetimes.com/showArticle.jhtml;jsessionid=5NOO3GQHDIEG0QSNDLPSKH0CJUNN2JVN?articleID=196902085
  • Kingsley, Daniël. "Bal Lightning uitgelegd." Australische omroep. http://www.abc.net.au/science/news/stories/s520317.htm
  • Kruszelnicki, Karel. "Bal Bliksem." Australische omroep. 2003. http://www.abc.net.au/science/k2/moments/s127660.htm
  • Muir, Hazel. "Balbliksemwetenschappers tasten in het duister." Nieuwe wetenschapper. 2001. http://www.newscientist.com/article/dn1720-ball-lightning-scientists-remain-in-the-dark.html
  • Muir, Hazel. "Bliksemballen gemaakt in het lab." Nieuwe wetenschapper. 2007. http://www.newscientist.com/article/mg19325863.500
  • Nationaal Instituut voor bliksemveiligheid. 2008. http://www.lightningsafety.com/nlsi_info/media.html
  • "Nieuwe aanwijzing voor vuurbalraadsel." BBC nieuws. 2000. http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/628709.stm
  • "Nieuw licht op bolbliksem." Natuurkunde wereld. 2000. http://physicsworld.com/cws/article/news/2896
  • "Af en toe hoor ik verhalen over bolbliksem. Bestaat dit fenomeen echt? Zou een plasmabol enkele seconden stabiel kunnen blijven, zoals sommige onderzoekers hebben beweerd?" Scientific American. 1997. http://www.sciam.com/article.cfm?id=periodically-i-hear-stori
  • "Powering Ball Lightning." Wetenschapsnieuws voor kinderen. 2008. http://www.sciencenewsforkids.org/articles/20080130/Note3.asp
  • Salleh, Anna. "Ball Lightning Bamboozles natuurkundige." Ontdekkingsnieuws. 2008. http://dsc.discovery.com/news/2008/03/20/ball-lightning-physics.html
  • Dan, Ken. "Mysterieuze Ball Lightning Gemaakt in het Lab." Wetenschap. 2006. http://www.livescience.com/environment/060223_ball_lightning.html
  • 'Tsaar Nicolaas en zijn familie.' Nieuwe Russische martelaren. Russisch-orthodoxe kerk. 2007. http://www.pravmir.com/article_101.html