日本京都大學的物理學家Teruaki Enoto在9月23日發表的論文中, 首次證實:我們在雷雨中看見的閃電竟然是天然的粒子加速器。
長久以來,
2008年9月建成的世界最大的粒子加速器——歐洲大型強子對撞機(LHC), 通過埋入地下100米深、總長27公里的超導磁鐵以接近光速的速度碰撞粒子, 產生反物質。 這樣在微觀上再現宇宙初期形態, 幫助我們研究宇宙起源。
此前, 日本科學家就曾借助山峰上設置的感測器發現過閃電誘發的伽瑪射線。
Enoto的研究證明:當打閃時, 電荷在雲層和地表間高速穿行。 電子和空氣分子反復碰撞, 使分子電離並發出微光(即黑體輻射)。 我們能看到的就是十幾米長的, 持續時間僅千分之幾秒的火舌。 但還有部分輻射(X光和伽馬射線)波長超出人眼識別範圍。
研究表明, 伽馬射線激發大氣中的氮分子和氧分子, 將中子從分子剝離(核裂變)。 14N的氮原子被移除一個中子, 無法保持穩定, 產生放射性同位素。 同理, 16N的氧原子也被移除一個中子, 只剩15個中子。
這些不穩定的分子發生衰變。 每個不穩定的同位素產生額外的微中子和正電子(電子的反物質), 微中子逸出。 正電子(或反電子)和大氣中的電子相撞。 物質遇到反物質產生湮滅, 就是我們看到的閃電(0.511兆電子伏的伽馬射線)。
所以, 雷雨雲就是大自然的粒子加速器。