สืบเนื่องจากการที่มีนักวิจัยสามารถถ่ายบันทึกสเปกตรัมแสงของ ball lightning ได้ ทำให้สามารถระบุได้ว่ามันประกอบด้วยธาตุอะไรบ้างที่จับตัวเรืองแสงกันเป็นก้อน เจอข่าว 2 ข่าวที่น่าสนใจเลยเอามาแปลรวมกันทีเดียวเลย
Focus: จับสเปคตรัมของ ball lightning ได้เป็นครั้งแรก
17 มกราคม 2014
[อ้างอิงงานวิจัย Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning โดย Jianyong Cen, Ping Yuan, และ Simin Xue ตีพิมพ์ใน Phys. Rev. Lett. 112, 035001 (2014) เมื่อ 17 มกราคม 2014]
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.035001
[ในหน้าเว็บงานวิจัยมีรูปให้ดู 3 รูป จะมีมากกว่าที่เอามาลงในข่าว]
นักวิจัยวัดสเปคตรัมแสงที่เปล่งออกมาจาก ball lightning ที่หายากได้
ฟ้าผ่าที่มีโชค: ได้มีฟ้าผ่าลงมาจากก้อนเมฆและก่อให้เกิด ball lightning ตัว ball lightning คือจุดขาวด้านซ้ายและสเปกตรัมของมันคือแถบสีที่สว่างที่อยู่ข้างล่าง
ball lightning เป็นปรากฎการณ์ธรรมชาติที่ลี้ลับมานานเป็นศตวรรษ ส่วนนึงก็เพราะว่ามันหาเจอยากและโผล่มาไม่นานและยากที่จะตรวจสอบ แต่ได้มีการสังเกตพบเจอโดยบังเอิญระหว่างการทดลองภาคสนามที่จีนในการศึกษาเกี่ยวกับฟ้าผ่าซึ่งได้รายงานใน Physical Review Letters ซึ่งดูแล้วน่าจะเป็นครั้งแรกที่มีการวัดสเปคตรัมแสงของ ball lightning ข้อมูลระบุว่าลูกบอลแสงประกอบไปด้วยองค์ประกอบจากดินซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีนึงที่เป็นที่รู้จักกัน
โดยปกติแล้ว ball lightning จะปรากฎว่าในระหว่างช่วงฝนฟ้าคะนอง มีขนาดแตกต่างกันไปตั้งแต่ลูกกอล์ฟไปจนถึงขนาดหลายเมตร ลอยในอากาศเป็นเวลา 1 วินาทีไปจนถึง 10 วินาที มีรายงานทางประวัติศาสตร์หลายรายงานที่กล่าวถึง "ลูกไฟ" ที่ทำให้คนบาดเจ็บหรือเสียชีวิตและทำให้สิ่งก่อสร้างติดไฟและบางครั้งก็มองว่าเป็นสิ่งเหนือธรรมชาติ
ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับ ball lightning ซึ่งมีระดับความน่าเชื่อถือแตกต่างกันไป บอลพลาสม่าเรืองแสงถูกสร้างได้โดยการยิงคลื่นไมโครเวฟผ่านอากาศ[1] หรือโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าในน้ำ[2] แต่มันก็เป็นแค่การทดลองในห้องทดลองซึ่งยังเทียบเคียงกับ ball lightning ที่เจอในธรรมชาติไม่ได้ ซึ่งเรารู้เกี่ยวกับมันน้อยมากว่าในธรรมชาติมันมีคุณสมบัติอย่างไร
J. Cen, P. Yuan, and S. Xue, Phys. Rev. Lett. (2014)
คลิปวิดีโอที่ปรับเวลาให้ช้าลงจากเวลาจริง 1.3 วินาทีที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของขนาด, สี, และความสว่างเมื่อเทียบกับสเปคตรัมที่วัดได้
ทฤษฎีนึงที่เป็นที่รู้จักกันอธิบายว่า ball lightning เกิดขึ้นเมื่อฟ้าผ่าลงดินจะไปทำให้แร่ซิริเกตที่อยู่ในดินกลายเป็นไอ คาร์บอนในดินจะไปจับกับออกซิเจนที่เกาะอยู่ในซิลิเกตโดยกระบวนการทางเคมี ทำให้เกิดกลุ่มก๊าซของอะตอมซิลิกอนที่มีพลัง พวกนี้ก็จะรวมตัวกันเป็นอนุภาคนาโนหรือ filament ที่ลอยตัวในอากาศได้ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน แล้วก็จะปล่อยความร้อนและแสงออกมา[3] ถ้าเป็นไปตามนี้ ก็ควรจะคาดหวังว่าจะเป็นแถบการเปล่งแสงของซิลิกอนและธาตุในดินอื่นๆ ในแถบสเปคตรัม
นี่เป็นสิ่งที่ Ping Yuan และผู้ร่วมงานจากมหาวิทยาลัย Northwest Normal ใน Lanzhou, จีน ได้รายงาน พวกเขาได้ใช้เครื่องตรวจสเปกตรัมตอนที่ไปออกภาคสนามยังที่ราบสูงชิงไห่ที่อยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีนเพื่อศึกษาเกี่ยวกับสายฟ้าที่เกิดขึ้นบ่อยในพื้นที่แถบนี้ ในช่วงตอนเย็นที่มีฝนฟ้าคะนองในเดือนกรกฎาคม 2012 พวกเขาได้เห็น ball lightning ปรากฎขึ้นมาหลังจากที่มีฟ้าผ่าลงมาห่างออกไปจากเครื่องมือของพวกเขา 900 เมตรและสามารถบันทึกสเปคตรัมและภาพวิดีโอความเร็วสูงเอาไว้ได้
ลูกบอลที่ถ่ายบันทึกเอาไว้ได้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 5 เมตร แต่ขนาดจริงน่าจะเล็กกว่านี้ และมีการเปลี่ยนสีจากขาวเป็นแดง แม้ว่าความมืดจะทำให้นักวิจัยไม่สามารถกะระดับความสูงของลูกบอลได้ พวกเขาเห็นมันเคลื่อนในแนวนอนไปประมาณ 10 เมตรและลอยสูงขึ้นไปประมาณ 3 เมตร Yuan บอกว่านี่เป็นครั้งแรกที่ได้ว่า ball lightning เกิดขึ้นจากสายฟ้าที่ผ่าลงมาจากเมฆสู่พื้นดิน
นักวิจัยพบว่าแสงสปกตรัมประกอบด้วยแสงจากซิลิกอน, เหล็ก, และแคลเซียม ซึ่งคาดว่ามีอยู่มากมายในดิน บางคนคาดว่าน่าจะอลูมิเนียมอยู่ด้วยเพราะว่าเป็นแร่ที่พบได้มากในดินเช่นกัน แต่นักวิจัยไม่สามารถยืนยันในเรื่องนี้ได้เพราะว่าไม่มีเส้นแถบสีของอะตามอลูมิเนียมอยู่เลยจากแถบสเปกตรัมที่วัดได้จากเครื่องมือของพวกเขา (ช่วงความยาวคลื่น 400-1000 นาโนเมตร) ทีมวิจัยยังใช้ข้อมูลจากวิดีโอในการระบุความเข้มของแสงและขนาดของ ball lightning ที่พบเจอ ที่เปลี่ยนไปเรื่อยๆ ด้วย ซึ่งต้องวัดในหน่วยมิลลิวินาทีเลยทีเดียว
"ผมคิดว่านี่เป็นการสังเกตการณ์ ball lightning หรือ ball lightning ชนิดนึงที่พิเศษมาก" ผู้เชี่ยวชาญด้านสายฟ้า Martin Uman แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริด้าใน Gainesville พูด "มีงานวิจัยหลายงานที่บันทึกวิดีโอหรือรูปภาพในการศึกษาสายฟ้าจากธรรมชาติและที่สร้างขึ้น" เขาพูด "แต่ไม่มีครั้งไหนเลยที่จะพบเจอกับ ball lightning"
"สิ่งนี้น่าจะประกอบไปด้วยฝุ่นดิน" Uman พูด แต่เขาบอกว่าข้อมูลที่ได้มาก็ยังไม่ได้เปิดเผยอะไรมากนักว่าทฤษฎีเกี่ยวกับ ball lightning ทฤษฎีไหนถูก ต้องลองสร้าง ball lightning ขึ้นมาแล้ววิเคราะห์อีกหลายๆ ครั้ง Uman พูดและ Yuan ก็เห็นด้วย "พวกเราวางแผนที่จะจำลองสภาพแวดล้อมและทดลองสร้างมันในห้องทดลอง" Yuan พูด
- Philip Ball
Philip Ball เป็นนักเขียนฟรีแลนซ์สายวิทยาศาสตร์และเป็นคนเขียน Invisible: The Dangerous Allure of the Unseen (University of Chicago Press, 2015)
อ้างอิง
1. Y. H. Ohtsuki and H. Ofuruton, “Plasma Fireballs Formed by Microwave Interference in Air,” Nature 350, 139 (1991)
http://www.nature.com/nature/journal/v350/n6314/abs/350139a0.html
2. Y. Sakawa, K. Sugiyama, T. Tanabe, and R. More, “Fireball Generation in a Water Discharge,” J. Plasma Fusion Res. 1, 039 (2006)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/pfr/1/0/1_0_039/_article
3. J. Abrahamson and J. Dinniss, “Ball Lightning Caused by Oxidation of Nanoparticle Networks from Normal Lightning Strikes on Soil,” Nature 403, 519 (2000)
http://www.nature.com/nature/journal/v403/n6769/full/403519a0.html
แปลจาก
http://physics.aps.org/articles/v7/5
สเปคตรัมของ ball lightning ถูกเปิดเผย
24 มกราคม 2014
เป็นที่รู้จักเป็นเวลาพันกว่าปีแต่ก็ยังเป็นสิ่งมหัศจรรย์ งานวิจัยที่มาของ ball lightning ยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัด ในขณะที่การอธิบายโดยกระจ่างของ ball lightning ก็อยู่นอกเหนือความเข้าใจของเรา นักวิทยาศาสตร์ในจีนในเคลื่อนที่เข้าใกล้ไปอีกก้าวนึงแล้ว ด้วยว่าสามารถบันทึกแสงสเปกตรัมได้เป็นครั้งแรก
ตามที่งานวิจัยที่ได้ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Northwest Normal ใน Lanzhou, จีน สามารถบันทึกคลิปวิดีโอไฮสปีดและเส้นแสงสเปกตรัมของ ball lightning ได้อย่างบังเอิญระหว่างที่กำลังศึกษาฟ้าผ่าที่เกิดจากเมฆ
แสงสเปกตรัมที่บันทึกได้ทำให้นักวิจัยสามารถระบุธาตุได้ซึ่งพบว่ามี ซิลิกอน, แคลเซียม, เหล็ก, ไนโตรเจน และ ออกซิเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีมากในดิน ซึ่งเป็นหลักฐานว่าทฤษฎีที่ว่า ball lightning เกิดจากกระบวนการกลายเป็นไอของซิลิกอนก็น่าจะถูกต้อง อย่างน้อยก็ในเคสนี้
นี่ก็เป็นก้าวนึงที่จะทำให้เราเข้าใจถึงปรากฎการณ์ธรรมชาติที่อธิบายไม่ได้มาอย่างยาวนาน
ภาพและวิดีโอจากเวบไซต์ Physics
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.035001
แปลจาก
http://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/7005/Ball-Lightnings-Optical-Spectrum-Revealed.aspx 
นักวิจัยสามารถระบุธาตุที่ทำให้เกิด ball lightning ได้แล้ว
Focus: จับสเปคตรัมของ ball lightning ได้เป็นครั้งแรก
17 มกราคม 2014
[อ้างอิงงานวิจัย Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning โดย Jianyong Cen, Ping Yuan, และ Simin Xue ตีพิมพ์ใน Phys. Rev. Lett. 112, 035001 (2014) เมื่อ 17 มกราคม 2014] http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.035001
[ในหน้าเว็บงานวิจัยมีรูปให้ดู 3 รูป จะมีมากกว่าที่เอามาลงในข่าว]
นักวิจัยวัดสเปคตรัมแสงที่เปล่งออกมาจาก ball lightning ที่หายากได้
ฟ้าผ่าที่มีโชค: ได้มีฟ้าผ่าลงมาจากก้อนเมฆและก่อให้เกิด ball lightning ตัว ball lightning คือจุดขาวด้านซ้ายและสเปกตรัมของมันคือแถบสีที่สว่างที่อยู่ข้างล่าง
ball lightning เป็นปรากฎการณ์ธรรมชาติที่ลี้ลับมานานเป็นศตวรรษ ส่วนนึงก็เพราะว่ามันหาเจอยากและโผล่มาไม่นานและยากที่จะตรวจสอบ แต่ได้มีการสังเกตพบเจอโดยบังเอิญระหว่างการทดลองภาคสนามที่จีนในการศึกษาเกี่ยวกับฟ้าผ่าซึ่งได้รายงานใน Physical Review Letters ซึ่งดูแล้วน่าจะเป็นครั้งแรกที่มีการวัดสเปคตรัมแสงของ ball lightning ข้อมูลระบุว่าลูกบอลแสงประกอบไปด้วยองค์ประกอบจากดินซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีนึงที่เป็นที่รู้จักกัน
โดยปกติแล้ว ball lightning จะปรากฎว่าในระหว่างช่วงฝนฟ้าคะนอง มีขนาดแตกต่างกันไปตั้งแต่ลูกกอล์ฟไปจนถึงขนาดหลายเมตร ลอยในอากาศเป็นเวลา 1 วินาทีไปจนถึง 10 วินาที มีรายงานทางประวัติศาสตร์หลายรายงานที่กล่าวถึง "ลูกไฟ" ที่ทำให้คนบาดเจ็บหรือเสียชีวิตและทำให้สิ่งก่อสร้างติดไฟและบางครั้งก็มองว่าเป็นสิ่งเหนือธรรมชาติ
ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับ ball lightning ซึ่งมีระดับความน่าเชื่อถือแตกต่างกันไป บอลพลาสม่าเรืองแสงถูกสร้างได้โดยการยิงคลื่นไมโครเวฟผ่านอากาศ[1] หรือโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าในน้ำ[2] แต่มันก็เป็นแค่การทดลองในห้องทดลองซึ่งยังเทียบเคียงกับ ball lightning ที่เจอในธรรมชาติไม่ได้ ซึ่งเรารู้เกี่ยวกับมันน้อยมากว่าในธรรมชาติมันมีคุณสมบัติอย่างไร
J. Cen, P. Yuan, and S. Xue, Phys. Rev. Lett. (2014)
คลิปวิดีโอที่ปรับเวลาให้ช้าลงจากเวลาจริง 1.3 วินาทีที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของขนาด, สี, และความสว่างเมื่อเทียบกับสเปคตรัมที่วัดได้
ทฤษฎีนึงที่เป็นที่รู้จักกันอธิบายว่า ball lightning เกิดขึ้นเมื่อฟ้าผ่าลงดินจะไปทำให้แร่ซิริเกตที่อยู่ในดินกลายเป็นไอ คาร์บอนในดินจะไปจับกับออกซิเจนที่เกาะอยู่ในซิลิเกตโดยกระบวนการทางเคมี ทำให้เกิดกลุ่มก๊าซของอะตอมซิลิกอนที่มีพลัง พวกนี้ก็จะรวมตัวกันเป็นอนุภาคนาโนหรือ filament ที่ลอยตัวในอากาศได้ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน แล้วก็จะปล่อยความร้อนและแสงออกมา[3] ถ้าเป็นไปตามนี้ ก็ควรจะคาดหวังว่าจะเป็นแถบการเปล่งแสงของซิลิกอนและธาตุในดินอื่นๆ ในแถบสเปคตรัม
นี่เป็นสิ่งที่ Ping Yuan และผู้ร่วมงานจากมหาวิทยาลัย Northwest Normal ใน Lanzhou, จีน ได้รายงาน พวกเขาได้ใช้เครื่องตรวจสเปกตรัมตอนที่ไปออกภาคสนามยังที่ราบสูงชิงไห่ที่อยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีนเพื่อศึกษาเกี่ยวกับสายฟ้าที่เกิดขึ้นบ่อยในพื้นที่แถบนี้ ในช่วงตอนเย็นที่มีฝนฟ้าคะนองในเดือนกรกฎาคม 2012 พวกเขาได้เห็น ball lightning ปรากฎขึ้นมาหลังจากที่มีฟ้าผ่าลงมาห่างออกไปจากเครื่องมือของพวกเขา 900 เมตรและสามารถบันทึกสเปคตรัมและภาพวิดีโอความเร็วสูงเอาไว้ได้
ลูกบอลที่ถ่ายบันทึกเอาไว้ได้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 5 เมตร แต่ขนาดจริงน่าจะเล็กกว่านี้ และมีการเปลี่ยนสีจากขาวเป็นแดง แม้ว่าความมืดจะทำให้นักวิจัยไม่สามารถกะระดับความสูงของลูกบอลได้ พวกเขาเห็นมันเคลื่อนในแนวนอนไปประมาณ 10 เมตรและลอยสูงขึ้นไปประมาณ 3 เมตร Yuan บอกว่านี่เป็นครั้งแรกที่ได้ว่า ball lightning เกิดขึ้นจากสายฟ้าที่ผ่าลงมาจากเมฆสู่พื้นดิน
นักวิจัยพบว่าแสงสปกตรัมประกอบด้วยแสงจากซิลิกอน, เหล็ก, และแคลเซียม ซึ่งคาดว่ามีอยู่มากมายในดิน บางคนคาดว่าน่าจะอลูมิเนียมอยู่ด้วยเพราะว่าเป็นแร่ที่พบได้มากในดินเช่นกัน แต่นักวิจัยไม่สามารถยืนยันในเรื่องนี้ได้เพราะว่าไม่มีเส้นแถบสีของอะตามอลูมิเนียมอยู่เลยจากแถบสเปกตรัมที่วัดได้จากเครื่องมือของพวกเขา (ช่วงความยาวคลื่น 400-1000 นาโนเมตร) ทีมวิจัยยังใช้ข้อมูลจากวิดีโอในการระบุความเข้มของแสงและขนาดของ ball lightning ที่พบเจอ ที่เปลี่ยนไปเรื่อยๆ ด้วย ซึ่งต้องวัดในหน่วยมิลลิวินาทีเลยทีเดียว
"ผมคิดว่านี่เป็นการสังเกตการณ์ ball lightning หรือ ball lightning ชนิดนึงที่พิเศษมาก" ผู้เชี่ยวชาญด้านสายฟ้า Martin Uman แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริด้าใน Gainesville พูด "มีงานวิจัยหลายงานที่บันทึกวิดีโอหรือรูปภาพในการศึกษาสายฟ้าจากธรรมชาติและที่สร้างขึ้น" เขาพูด "แต่ไม่มีครั้งไหนเลยที่จะพบเจอกับ ball lightning"
"สิ่งนี้น่าจะประกอบไปด้วยฝุ่นดิน" Uman พูด แต่เขาบอกว่าข้อมูลที่ได้มาก็ยังไม่ได้เปิดเผยอะไรมากนักว่าทฤษฎีเกี่ยวกับ ball lightning ทฤษฎีไหนถูก ต้องลองสร้าง ball lightning ขึ้นมาแล้ววิเคราะห์อีกหลายๆ ครั้ง Uman พูดและ Yuan ก็เห็นด้วย "พวกเราวางแผนที่จะจำลองสภาพแวดล้อมและทดลองสร้างมันในห้องทดลอง" Yuan พูด
- Philip Ball
Philip Ball เป็นนักเขียนฟรีแลนซ์สายวิทยาศาสตร์และเป็นคนเขียน Invisible: The Dangerous Allure of the Unseen (University of Chicago Press, 2015)
อ้างอิง
1. Y. H. Ohtsuki and H. Ofuruton, “Plasma Fireballs Formed by Microwave Interference in Air,” Nature 350, 139 (1991) http://www.nature.com/nature/journal/v350/n6314/abs/350139a0.html
2. Y. Sakawa, K. Sugiyama, T. Tanabe, and R. More, “Fireball Generation in a Water Discharge,” J. Plasma Fusion Res. 1, 039 (2006) https://www.jstage.jst.go.jp/article/pfr/1/0/1_0_039/_article
3. J. Abrahamson and J. Dinniss, “Ball Lightning Caused by Oxidation of Nanoparticle Networks from Normal Lightning Strikes on Soil,” Nature 403, 519 (2000) http://www.nature.com/nature/journal/v403/n6769/full/403519a0.html
แปลจาก http://physics.aps.org/articles/v7/5
สเปคตรัมของ ball lightning ถูกเปิดเผย
24 มกราคม 2014
เป็นที่รู้จักเป็นเวลาพันกว่าปีแต่ก็ยังเป็นสิ่งมหัศจรรย์ งานวิจัยที่มาของ ball lightning ยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัด ในขณะที่การอธิบายโดยกระจ่างของ ball lightning ก็อยู่นอกเหนือความเข้าใจของเรา นักวิทยาศาสตร์ในจีนในเคลื่อนที่เข้าใกล้ไปอีกก้าวนึงแล้ว ด้วยว่าสามารถบันทึกแสงสเปกตรัมได้เป็นครั้งแรก
ตามที่งานวิจัยที่ได้ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Northwest Normal ใน Lanzhou, จีน สามารถบันทึกคลิปวิดีโอไฮสปีดและเส้นแสงสเปกตรัมของ ball lightning ได้อย่างบังเอิญระหว่างที่กำลังศึกษาฟ้าผ่าที่เกิดจากเมฆ
แสงสเปกตรัมที่บันทึกได้ทำให้นักวิจัยสามารถระบุธาตุได้ซึ่งพบว่ามี ซิลิกอน, แคลเซียม, เหล็ก, ไนโตรเจน และ ออกซิเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีมากในดิน ซึ่งเป็นหลักฐานว่าทฤษฎีที่ว่า ball lightning เกิดจากกระบวนการกลายเป็นไอของซิลิกอนก็น่าจะถูกต้อง อย่างน้อยก็ในเคสนี้
นี่ก็เป็นก้าวนึงที่จะทำให้เราเข้าใจถึงปรากฎการณ์ธรรมชาติที่อธิบายไม่ได้มาอย่างยาวนาน
ภาพและวิดีโอจากเวบไซต์ Physics http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.035001
แปลจาก http://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/7005/Ball-Lightnings-Optical-Spectrum-Revealed.aspx