http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-12-24
由于配备30个放射线探测器,使这款自定制的相机的体积像冰箱一样,目前科学家通过该装置首次成功地捕捉到闪电周围存在着X射线。
科学家通过发射火箭进入雷暴区,有意触引闪电。
据英国每日邮报报道,这张未加工图片显示世界上第一次从闪电流周围捕获X射线,长期以来,人们都认为闪电可能产生X射线,但这是首次通过相机拍摄到X射线的存在。这张图片将帮助科学家更好地理解闪电的形成,以及预测闪电的变化和特征。该照片是由美国佛罗里达科技学院物理学教授约瑟夫-德怀尔拍摄的,他说:“一般来说,这张照片是仅有超人才能看到的,超人具有X射线视力。”
德怀尔强调称,虽然闪电现象十分普通,但是我们对宇宙恒星爆炸的认知程度远超过平时所看到闪电。他所采用的仪器是一个巨型相机配备30个放射线探测器,同时安装一款能够将电压测量值转化为图像的软件。
每个放射线探测器都对闪电流进行拍摄,因此巨型相机所呈现的拍摄效果是一张30像素的照片。当负电荷积聚在云层中,向下方释放连接正电荷时即形成闪电,一旦这种连接出现于闪电流释放过程中,我们将能获得闪电的色彩。
但是科学家仍不能完全理解闪电火花如何起始于电场,因为之前的测量显示云层中闪电火花数量非常少。同时,他们仍不理解X射线在闪电形成和传播过程中的作用。德怀尔说:“在最新研究中,你可以看到X射线源的递减,并能看到X射线中空气处于发光状态。”
据了解,德怀尔拍摄这张照片是于今年7-8月,在美国佛罗里达大学一支研究小组的协作下在闪电研究与测试国际中心完成拍摄的。他们通过发射系有 尾部铜线的火箭进入雷暴区,有意触引闪电。今年他们对4种不同类型的闪电拍摄了一系列照片,并纪录了源自每种闪电类型的X射线和较高能量伽马射线。
美国杜克大学史蒂文-库默教授说:“拍摄这张低分辨率的图像是闪电研究的一项重大突破,该图片精确地显示X射线的来源,以及什么阶段处于最强状态。”
[新浪网-cnBeta]
相关报道
莫斯科大学教授发现 雷电发生会出现热核反应
莫斯科大学核物理研究所中子研究实验室主任库热夫斯基教授通过理论计算和实验观察发现,雷电过程是一个热核反应的过程,因此伴随着大量中子的产生。有关专家指出,这一基础科研成果对天体的研究具有重要意义。
发生热核反应需要具备两个条件:第一,需要含有大量中子的原子核,比如,氘原子核;第二,原子核必须具备足够高的速度,并在相互碰撞的过程克服了库伦障碍而结合起来。库热夫斯基通过理论计算发现,雷电现象完全具备这两个条件。
氘在水中永远存在。平均6800个水分子中含有1个DHO分子,也就是说,在5×10-4立方厘米的水蒸气中含有1015个氘原子。在雷电过程中这些原子转变成等离子,并获得了很大的能量,由于闪电中电弧间的距离在2毫米到5厘米之间,放电的时间足够使大量的氘原子发生相互作用而产生氦原子和中子,这些中子已经具有大量的能量,并能在大气中存在0.2秒,随后被氮原子吸收,中子在这段时间里足够飞行1千米到2千米。
库热夫斯基上述的理论计算与实验结果相吻合。他所在的研究所记录中子辐射的装置在雷电过程很好地记录到了高强度的中子辐射。为此,库热夫斯基得出以下结论,第一,该科研结果有助于解释为什么前苏联“和平”号轨道站上的航天员在赤道地带能测量到高强度的中子辐射,因为在赤道区域经常发生闪电现象,中子辐射的强度自然提高了。第二,金星和木星上经常发生闪电现象,因此在金星和木星的研究中应该考虑中子辐射的问题。
[网络搜索自2005年8月资讯]
相关链接
The Elementary Particles Causing the Thermonuclear Fusion and the Evolvement of the Fixed star