为什么干燥沙漠中也能产生闪电(左图)?一种新理论试图解释电中性尘埃是如何产生电荷的。 很久以来,研究人员就知道,一片电中性粒子有时能得到净电荷,这样即使是最干的沙漠也能产生闪电,炼糖厂和煤处理工厂可能会发生出其不意的爆炸。很多研究者将这归咎于静电积聚,但是有一些研究人员对此有疑问。 研究者说,不妨把粒子看成气球,在外部电场中,气球可能会极化,出现正电区和负电区。一个气球的正电区和另一个气球的负电区接触其电荷会互相中和,但是每个气球剩下的半球上的电荷仍会保留。碰撞结束后,粒子会在外围电场中再次极化,之后上次没有和其它粒子接触的那一半半球会得到更多的电荷。通过这种方式,尽管气球起初是电中性的,最后却会得到很高很高的电荷。 研究者自己最开始觉得这个理论不太可能是正确的,但是当他开始为他理论中的沙粒建模后,他发现这个理论可能能够成立。而且,理论模型预言了该种效应最强处的理想粒子密度。理论似乎得到了实验验证,研究者将彩色玻璃珠放进罐子里,在罐子区域加上30千伏的电场,之后喷进空气,观察发生的现象。结果发现,粒子密度未达到理论计算的理想密度时,只有很少几个玻璃珠带电,但是粒子密度达到理论给出的密度时,很多粒子都带上了电,论文发表于《自然—物理学》。 像聚乙烯制造这种工业处理过程中,存在很多小颗粒,颗粒带电现象很普遍,带来很多麻烦,新模型也许能改进制造工艺。 这一理论仍不完善,背景电场从何而来?这个问题尚无法解释,而正是这个背景电场使得一切能够开始。 |