Klingenstädter
Well-Known Member
TV-Thema vom 22.10.2006
Phänomen Kugelblitz - Dem Geisterblitz auf der Spur
von Michael Grimm
Blitze reißen grelle Schneisen in den dunklen, bedrohlichen Himmel, orkanartige Böen kündigen das nahende Gewitter an, schließlich öffnet der Himmel seine Schleusen und es schüttet wie aus Kübeln - oft begleitet von Hagel.
Wie kein anderes Naturereignis löst die Urgewalt eines Gewitters bei besonderen Wetterlagen vor allem in den schwülwarmen Sommermonaten immer noch archaische Ängste in uns aus – nicht ohne Grund. Allein in Deutschland sterben jährlich rund zehn Menschen an den Folgen eines Blitzschlages. Beim Pfingstunwetter im Rekordsommer 2003, das vor allem den Norden und die Mitte Deutschlands heimsuchte, kamen allein an einem Tag zwölf Mensch ums Leben.
Furcht und Schrecken haben Gewitter als eindrucksvollste meteorologische Erscheinungen schon immer verbreitet. Seit Urzeiten galten sie in vielen Kulturkreisen als überirdische Botschaften, als Launen der Götter Thor, Jupiter oder Zeus. Im Mittelalter wurden Blitze als göttliche Strafe oder Warnung angesehen.
Kulthandlungen in Form von uralten Beschwörungsformeln oder Gebeten vor dem Herrgottswinkel, das Entzünden schwarzer Kerzen oder Wetterkerzen und das Tragen von Blitzamuletten aus Belemniten sollten einst - gerade in ländlichen Gegenden wie dem Schwarzwald - das von Gewittern ausgehende Unheil bannen.
Elektrische Spannung von mehr als zehn Millionen Volt
Irgendwo gewittert es immer. Weltweit entladen sich stündlich etwa 3.000 Gewitter mit mehr als 100.000 Blitzen. Hier herrschen kaum vorstellbare Gewalten. Starke Aufwinde und eine ungleiche Eis-Wasser-Verteilung in der Gewitterwolke erzeugen ein gigantisches natürliches Kraftwerk. Zwischen einem eisigen oberen positiv geladenen Bereich der Wolke und einem unteren meist negativ geladenen Teil baut sich eine Spannung auf, die häufig mehr als unfassbare zehn Millionen Volt beträgt. Wird ein bestimmter Wert überschritten, blitzt es, ein Ladungsausgleich zwischen den beiden Polen findet statt.
Dabei jagen die Leuchtstränge mit bis zu 150.000 Kilometern pro Stunde über den Himmel. Die Luft im Entladungskanal erhitzt sich dabei auf 30.000 Grad Celsius und dehnt sich explosionsartig aus. Die entstehenden Schallwellen hören wir als Donnergrollen. Mit der Energie eines durchschnittlichen Blitzes ließe sich eine 100-Watt-Glühbirne etwa zehn Tage lang betreiben oder eine Kleinstadt für eine Stunde mit Strom versorgen.
Blitz ist nicht gleich Blitz. Die Wissenschaft unterscheidet heute bis zu zehn unterschiedliche Arten dieser faszinierenden Leuchterscheinungen. Dabei ist sie rätselhaften Phänomen auf der Spur. Zum Beispiel berichteten Piloten von so genannten "blauen Jets": Blitze, die aus der Gewitterwolke fast senkrecht in die Höhe schießen.
Doch die rätselhafteste Erscheinung in der Familie der Blitze bildet eindeutig der Kugelblitz. Bis heute ist es der Wissenschaft nicht gelungen, eine eindeutige Erklärung für diese geheimnisvollen Lichter zu finden. Trotz Auswertung von etwa 1.000 Beobachtungen tappen Forscher rund um die Welt noch immer im Dunkeln.
Der Kugelblitz von Neuruppin
Im Januar 1994 beobachteten zahlreiche Augenzeugen in Neuruppin bei Berlin das extrem seltene Phänomen. Auch der lokalen Station des Deutschen Wetterdienstes fiel das Ereignis während eines außergewöhnlich heftigen Wintergewitters auf.
Was bleibt, ist eine Summe sich ähnelnder Berichte: Der Kugelblitz erscheint demnach als leuchtend gelbe Kugel, etwas kleiner als ein Fußball, bewegt sich rollend oder springend mit einer Geschwindigkeit von wenigen Metern pro Sekunde bodennah vorwärts und löst sich nach wenigen Sekunden schon wieder auf. Trotzdem - beim Phänomen Kugelblitz scheiden sich die Geister.
1 Blitz – 31 Zeugen
Es existieren nur wenige Theorien. Doch der Fall Neuruppin liefert neuen Diskussionsstoff. Nach Auswertung der eingegangenen Berichte kommen die Wetterexperten zu einem verblüffenden Ergebnis: Fast alle 31 Augenzeugen haben den Kugelblitz in einem bestimmten Stadtteil gesehen – ein einmaliger Fall unter den bereits dokumentieren Kugelblitzen.
Anderen Augenzeugen zufolge bringen die Lichterscheinungen Metall zum Schmelzen, können sogar in Gebäude eindringen und durchdringen geisterhaft Türen, Fenster und Mauern. Doch wie entstehen Kugelblitze eigentlich?
Einer der ersten Forscher, der mit einem Kugelblitz im wahrsten Sinne des Wortes in Berührung kam, war der Petersburger Professor Georg Wilhelm Richman. Sein Blitzexperiment im Jahre 1753 führte der Welt vor Augen, wie gefährlich es sein kann, mit Blitzen zu experimentieren.
Mit Hilfe eines in sein Arbeitszimmer reichenden Blitzableiters und des ersten elektrischen Kondensators, der Leidener Flasche, erbrachte Richman den Beweis, dass sich die an der Metallstange eingefangene Luftelektrizität verstärken ließ. Das Experiment hatte jedoch einen tragischen Ausgang: Richman kam der Stange zu nahe, dabei löste sich aus dieser eine bläuliche, faustgroße Kugel, die ihn an der Stirn traf und tötete. Mit diesem Unglück rückte der Kugelblitz vermutlich das erste Mal in das Zentrum wissenschaftlichen Interesses.
Forschung mit modernster Technik
Seither hat sich viel getan. Erst in diesem Jahr ist es einer Gruppe israelischer Wissenschaftler im Rahmen einer Materialprüfung gelungen, einen künstlichen Kugelblitz herzustellen. Während des Experiments, bei dem Materialien Mikrowellen ausgesetzt wurden, entdeckten sie plötzlich einen Feuerball, der fast eine Minute durch den Versuchskasten wanderte.
Die Forscher ahnten erst später, dass es sich um einen Kugelblitz handeln könnte. Die sensationelle Entdeckung ging weltweit durch die Wissenschaftspresse. Doch waren es wirklich Kugelblitze? Und könnten Mikrowellen auch in der Natur Auslöser für Kugelblitze sein?
Zwischen Himmel und Erde
Die bisher aussichtsreichste Theorie wurde vom russischen Physiker Kapiza im Jahre 1955 aufgestellt. Nach seiner Vorstellung bilden sich während eines Gewitters stehende elektromagnetische Wellen zwischen Himmel und Erde, in deren Schwingungsbäuchen Kugelblitze beziehungsweise Plasmakugeln entstehen. Die Größe des Kugelblitzes ist dabei abhängig vom Abstand der Schwingungskurve innerhalb der Welle.
Sofern Baustoffe für Mikrowellen durchlässig sind (was bei den meisten Baustoffen der Fall ist), können Kugelblitze diese durchaus durchdringen. Das bestätigten durchgeführte Experimente Anfang der 1990er Jahre, bei denen sich Plasmabälle mit vergleichbarer Dimension und Lebensdauer gegen den Wind bewegen und eine drei Zentimeter dicke Keramikplatte durchdringen konnten.
Chemisch oder physikalisch?
Zuletzt sorgten die Neuseeländer Abrahamson und Dinniss mit ihrer Theorie für weiteren Gesprächsstoff. Nach Meinung der Wissenschaftler handelt es sich beim Kugelblitz eher um einen chemischen als einen physikalischen Prozess. Sie erklären den Kugelblitz durch die Oxidation von reinem Silizium.
Und so soll demnach der Geisterblitz entstehen: Ein „normaler“ Blitz schlägt in einen sandigen, siliziumoxidhaltigen Boden ein und spaltet mit seiner enormen Energie das Oxid in Silizium und Sauerstoff auf. Die nur wenige Millionstel Millimeter großen Siliziumpartikel werden aus dem Boden geschleudert, kondensieren in der Luft, verbinden sich zu Ketten und schließen sich zu kleinen, leichten Bällen zusammen. Diese Silizium-Bälle reagieren mit dem Luftsauerstoff, wodurch sich wieder Siliziumoxid bildet.
Und dabei kommt es zum lichten Augenblick: Die durch die Reaktion freigesetzte Wärme erscheint dem Beobachter als heller Lichtblitz. Der Kugelblitz verschwindet, sobald das Silizium verbraucht ist, der Spuk ist vorbei. Das Problem hierbei ist nur, dass das Silizium in 70 Prozent der Fälle explosionsartig oxidiert und es gar nicht erst zu einem Kugelblitz kommt.
Es bleibt ein Rätsel
Auch die neueren Theorien, wie jene der Neuseeländischen Forschergruppe, zeigen also, dass das Rätsel um den Kugelblitz noch lange nicht gelöst ist. Die Wissenschaft bleibt weiterhin gefordert, dieses Naturereignis eindeutig beweisen und zufriedenstellend erklären zu können.
Quelle: welt der wunder
Phänomen Kugelblitz - Dem Geisterblitz auf der Spur
von Michael Grimm
Blitze reißen grelle Schneisen in den dunklen, bedrohlichen Himmel, orkanartige Böen kündigen das nahende Gewitter an, schließlich öffnet der Himmel seine Schleusen und es schüttet wie aus Kübeln - oft begleitet von Hagel.
Wie kein anderes Naturereignis löst die Urgewalt eines Gewitters bei besonderen Wetterlagen vor allem in den schwülwarmen Sommermonaten immer noch archaische Ängste in uns aus – nicht ohne Grund. Allein in Deutschland sterben jährlich rund zehn Menschen an den Folgen eines Blitzschlages. Beim Pfingstunwetter im Rekordsommer 2003, das vor allem den Norden und die Mitte Deutschlands heimsuchte, kamen allein an einem Tag zwölf Mensch ums Leben.
Furcht und Schrecken haben Gewitter als eindrucksvollste meteorologische Erscheinungen schon immer verbreitet. Seit Urzeiten galten sie in vielen Kulturkreisen als überirdische Botschaften, als Launen der Götter Thor, Jupiter oder Zeus. Im Mittelalter wurden Blitze als göttliche Strafe oder Warnung angesehen.
Kulthandlungen in Form von uralten Beschwörungsformeln oder Gebeten vor dem Herrgottswinkel, das Entzünden schwarzer Kerzen oder Wetterkerzen und das Tragen von Blitzamuletten aus Belemniten sollten einst - gerade in ländlichen Gegenden wie dem Schwarzwald - das von Gewittern ausgehende Unheil bannen.
Elektrische Spannung von mehr als zehn Millionen Volt
Irgendwo gewittert es immer. Weltweit entladen sich stündlich etwa 3.000 Gewitter mit mehr als 100.000 Blitzen. Hier herrschen kaum vorstellbare Gewalten. Starke Aufwinde und eine ungleiche Eis-Wasser-Verteilung in der Gewitterwolke erzeugen ein gigantisches natürliches Kraftwerk. Zwischen einem eisigen oberen positiv geladenen Bereich der Wolke und einem unteren meist negativ geladenen Teil baut sich eine Spannung auf, die häufig mehr als unfassbare zehn Millionen Volt beträgt. Wird ein bestimmter Wert überschritten, blitzt es, ein Ladungsausgleich zwischen den beiden Polen findet statt.
Dabei jagen die Leuchtstränge mit bis zu 150.000 Kilometern pro Stunde über den Himmel. Die Luft im Entladungskanal erhitzt sich dabei auf 30.000 Grad Celsius und dehnt sich explosionsartig aus. Die entstehenden Schallwellen hören wir als Donnergrollen. Mit der Energie eines durchschnittlichen Blitzes ließe sich eine 100-Watt-Glühbirne etwa zehn Tage lang betreiben oder eine Kleinstadt für eine Stunde mit Strom versorgen.
Blitz ist nicht gleich Blitz. Die Wissenschaft unterscheidet heute bis zu zehn unterschiedliche Arten dieser faszinierenden Leuchterscheinungen. Dabei ist sie rätselhaften Phänomen auf der Spur. Zum Beispiel berichteten Piloten von so genannten "blauen Jets": Blitze, die aus der Gewitterwolke fast senkrecht in die Höhe schießen.
Doch die rätselhafteste Erscheinung in der Familie der Blitze bildet eindeutig der Kugelblitz. Bis heute ist es der Wissenschaft nicht gelungen, eine eindeutige Erklärung für diese geheimnisvollen Lichter zu finden. Trotz Auswertung von etwa 1.000 Beobachtungen tappen Forscher rund um die Welt noch immer im Dunkeln.
Der Kugelblitz von Neuruppin
Im Januar 1994 beobachteten zahlreiche Augenzeugen in Neuruppin bei Berlin das extrem seltene Phänomen. Auch der lokalen Station des Deutschen Wetterdienstes fiel das Ereignis während eines außergewöhnlich heftigen Wintergewitters auf.
Was bleibt, ist eine Summe sich ähnelnder Berichte: Der Kugelblitz erscheint demnach als leuchtend gelbe Kugel, etwas kleiner als ein Fußball, bewegt sich rollend oder springend mit einer Geschwindigkeit von wenigen Metern pro Sekunde bodennah vorwärts und löst sich nach wenigen Sekunden schon wieder auf. Trotzdem - beim Phänomen Kugelblitz scheiden sich die Geister.
1 Blitz – 31 Zeugen
Es existieren nur wenige Theorien. Doch der Fall Neuruppin liefert neuen Diskussionsstoff. Nach Auswertung der eingegangenen Berichte kommen die Wetterexperten zu einem verblüffenden Ergebnis: Fast alle 31 Augenzeugen haben den Kugelblitz in einem bestimmten Stadtteil gesehen – ein einmaliger Fall unter den bereits dokumentieren Kugelblitzen.
Anderen Augenzeugen zufolge bringen die Lichterscheinungen Metall zum Schmelzen, können sogar in Gebäude eindringen und durchdringen geisterhaft Türen, Fenster und Mauern. Doch wie entstehen Kugelblitze eigentlich?
Einer der ersten Forscher, der mit einem Kugelblitz im wahrsten Sinne des Wortes in Berührung kam, war der Petersburger Professor Georg Wilhelm Richman. Sein Blitzexperiment im Jahre 1753 führte der Welt vor Augen, wie gefährlich es sein kann, mit Blitzen zu experimentieren.
Mit Hilfe eines in sein Arbeitszimmer reichenden Blitzableiters und des ersten elektrischen Kondensators, der Leidener Flasche, erbrachte Richman den Beweis, dass sich die an der Metallstange eingefangene Luftelektrizität verstärken ließ. Das Experiment hatte jedoch einen tragischen Ausgang: Richman kam der Stange zu nahe, dabei löste sich aus dieser eine bläuliche, faustgroße Kugel, die ihn an der Stirn traf und tötete. Mit diesem Unglück rückte der Kugelblitz vermutlich das erste Mal in das Zentrum wissenschaftlichen Interesses.
Forschung mit modernster Technik
Seither hat sich viel getan. Erst in diesem Jahr ist es einer Gruppe israelischer Wissenschaftler im Rahmen einer Materialprüfung gelungen, einen künstlichen Kugelblitz herzustellen. Während des Experiments, bei dem Materialien Mikrowellen ausgesetzt wurden, entdeckten sie plötzlich einen Feuerball, der fast eine Minute durch den Versuchskasten wanderte.
Die Forscher ahnten erst später, dass es sich um einen Kugelblitz handeln könnte. Die sensationelle Entdeckung ging weltweit durch die Wissenschaftspresse. Doch waren es wirklich Kugelblitze? Und könnten Mikrowellen auch in der Natur Auslöser für Kugelblitze sein?
Zwischen Himmel und Erde
Die bisher aussichtsreichste Theorie wurde vom russischen Physiker Kapiza im Jahre 1955 aufgestellt. Nach seiner Vorstellung bilden sich während eines Gewitters stehende elektromagnetische Wellen zwischen Himmel und Erde, in deren Schwingungsbäuchen Kugelblitze beziehungsweise Plasmakugeln entstehen. Die Größe des Kugelblitzes ist dabei abhängig vom Abstand der Schwingungskurve innerhalb der Welle.
Sofern Baustoffe für Mikrowellen durchlässig sind (was bei den meisten Baustoffen der Fall ist), können Kugelblitze diese durchaus durchdringen. Das bestätigten durchgeführte Experimente Anfang der 1990er Jahre, bei denen sich Plasmabälle mit vergleichbarer Dimension und Lebensdauer gegen den Wind bewegen und eine drei Zentimeter dicke Keramikplatte durchdringen konnten.
Chemisch oder physikalisch?
Zuletzt sorgten die Neuseeländer Abrahamson und Dinniss mit ihrer Theorie für weiteren Gesprächsstoff. Nach Meinung der Wissenschaftler handelt es sich beim Kugelblitz eher um einen chemischen als einen physikalischen Prozess. Sie erklären den Kugelblitz durch die Oxidation von reinem Silizium.
Und so soll demnach der Geisterblitz entstehen: Ein „normaler“ Blitz schlägt in einen sandigen, siliziumoxidhaltigen Boden ein und spaltet mit seiner enormen Energie das Oxid in Silizium und Sauerstoff auf. Die nur wenige Millionstel Millimeter großen Siliziumpartikel werden aus dem Boden geschleudert, kondensieren in der Luft, verbinden sich zu Ketten und schließen sich zu kleinen, leichten Bällen zusammen. Diese Silizium-Bälle reagieren mit dem Luftsauerstoff, wodurch sich wieder Siliziumoxid bildet.
Und dabei kommt es zum lichten Augenblick: Die durch die Reaktion freigesetzte Wärme erscheint dem Beobachter als heller Lichtblitz. Der Kugelblitz verschwindet, sobald das Silizium verbraucht ist, der Spuk ist vorbei. Das Problem hierbei ist nur, dass das Silizium in 70 Prozent der Fälle explosionsartig oxidiert und es gar nicht erst zu einem Kugelblitz kommt.
Es bleibt ein Rätsel
Auch die neueren Theorien, wie jene der Neuseeländischen Forschergruppe, zeigen also, dass das Rätsel um den Kugelblitz noch lange nicht gelöst ist. Die Wissenschaft bleibt weiterhin gefordert, dieses Naturereignis eindeutig beweisen und zufriedenstellend erklären zu können.
Quelle: welt der wunder
