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快科技4月16日消息，球状闪电一直被认为是自然界最神秘的电磁现象之一。 尽管多国科学家都曾试图为其做出合理解释，相关理论假说也层出不穷，但始终缺少可重复、可精确诊断的实验验证。 据中国科学院上海光学精密机械研究所消息，日前， 该研究所科研团队首次在世界上通过人工方式成功激发并捕获了一种在形状、状态和发光特性与自然界球状闪电高度相似的球形发光体，从而揭示并证实球状闪电的本质为电磁孤子。 这一成果不仅为破解球状闪电百年谜题提供了关键证据，也揭示了极端条件下能量“自我约束”的重要物理机制。 相关成果4月16日在国际学术期刊《自然·光子学》发表。 研究团队创新性地采用太赫兹表面波作为驱动手段，通过金属丝与纳米尖端的近场增强效应， 将能量聚焦至约50nm的极小区域，获得超过10GV/m的相对论级强度太赫兹近场，为产生亚毫米尺度电磁孤子提供了高质量驱动源。 随后，该强场被注入超音速氩气喷流中，使气体迅速电离并形成稳定的电磁孤子结构。 实验中，科研人员成功观测到直径百微米级、寿命达百纳秒级的发光球体，其光谱特征、膨胀动力学及自持演化行为均与理论模型高度一致。 研究表明， 该发光体在行为特征上与自然界球状闪电高度相似，从实验层面验证了学界长期提出的“球状闪电本质为电磁孤子”的理论预言。 这一成果不仅有助于彻底揭开球状闪电之谜，也将推动太赫兹强场物理研究，并为未来探索新型聚变能量约束方式提供重要参考。
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