量子版球形闪电

　　球形闪电已经被持续报道了几个世纪，但我们对它仍然知之甚少。就像普通闪电，球形闪电也能发出短暂而明亮的光芒。所不同的是，它是球形的。

　　球形闪电的行为也异乎寻常。据说，它们会在地面上空盘旋，四处移动，在某些情况下可达一分钟以上。球形闪电通常伴随着普通闪电而出现，但偶尔也会毫无任何征兆地出现在建筑物室内。据称，球形闪电所过之处没有发出任何热量或气味。

　　不幸的是，以上都是传闻，没有任何目击者拍下图像或视频。唯一的例外是2012年，我国科学家在一场风暴中拍摄到了球形闪电的视频，并随后分析了其光谱。他们的结论是，球形闪电很可能是当普通闪电击中地面时，土壤中的硅因高温气化，在氧气中燃烧发出的明亮火焰。

　　但这个解释无法涵盖所有的球形闪电，尤其是那些据称出现在室内的球形闪电。人们迄今已经提出很多猜想，甚至包括微型黑洞和反物质陨石，但没有一个解释令人完全满意。

　　2018年，英国的罗伯特·卡梅伦提出一个新解释。他认为球形闪电可能是由一种电磁场扭结引起的，它可以强大到足以使周围的空气电离。但这种电磁扭结只是理论上的预言，现实中尚未观察到。

　　为了验证这一假说，最近美国科学家利用玻色-爱因斯坦凝聚体在实验室里成功制造出量子版的球形闪电。

　　在玻色-爱因斯坦凝聚体中，原子们被冷却到极低的温度，以至于它们步调一致地集体行动，表现得就像单个的巨大原子。在这种状态下，科学家用磁场来改变原子杂乱无章的自旋，使它们的自旋都朝上(在物理学上，自旋朝向一般不用逆时针或顺时针来定义，而是这样定义的：拿出你的右手，四指沿着原子旋转的方向弯曲，大拇指的朝向就是自旋的朝向)。在凝聚体的中心，由于一个原子的“头”正好对着另一个原子的“尾”，磁场相消，制造出一个磁场为零的点。

　　在微观的量子世界，有这样一条奇怪的规则：当粒子处于无磁场的地方，自旋可以朝向随便哪个方向;但当它处于磁场中时，其自旋只能取两个方向：要么顺着磁场，要么逆着磁场。现在，由于靠近凝聚体中心的地方磁场几乎为零，所以这里的原子自旋就不受这个限制，可以指向任何方向。科学家经过细心的操作，让这些由原子自旋产生的磁场缠绕在一起，像毛线团一样，这形成了稳定的磁场扭结。当他们在扭结中注入电流，其看起来就像一个微型的球形闪电。

　　既然量子版的球形闪电是可能的，那么我们对于理解大自然中球形闪电的形成之谜也许就不会太遥远了。