Dal 1988, anno in cui si tenne il primo ISBL (International Symposium on Ball Lightning), giunto ora in vista della decima edizione, la letteratura scientifica sui fulmini globulari ha visto una crescita esponenziale sia per numero delle pubblicazioni, sia per complessità dei modelli e per le potenziali conseguenze sulla ricerca riguardo vari generi di Fenomeni Luminosi Transitori in Atmosfera.
I russi sono sempre stati all'avanguardia nella fisica dei plasmi ed anche negli ultimi anni la loro presenza è rimasta determinante. Ai BL gli slavi hanno aggiunto numerosi interventi sui long-living plasmas (LLP).
Un controllo sui saggi recenti presenti in rete permette ora a secondo dei casi di scaricare i documenti full text o almeno gli abstract relativi a ventitré pubblicazioni apparse fra il settembre 2004 ed il settembre 2007.
Cominciamo con Physics World del maggio 2007, in cui Edward Cartlidge, news editor della rivista, alle pp. 35-38 con l'articolo "Seeking to solve the mystery of ball lightning" fa il punto sui più recenti tentativi di riprodurre e modellare il fenomeno in laboratorio, a cominciare dagli studi condotti dal fisico tedesco Gerd Fussmann e colleghi all'Istituto per la fisica del plasma di Monaco di Baviera ed alla Università Humboldt di Berlino. Si tratta di un modello basato sul plasma, cui Cartlidge affianca quello della rete di nanoparticelle che negli ultimi anni sta cercando di generalizzare il fisico russo Vladimir Bychkov. Allo stesso gruppo di studi appartengono le ricerche del chimico neozelandese John Abrahamson ed i tentativi, forse dall'esito più fortunato, di Eli Jerby e Vladimir Dikhtyar, che lavorano all'Università di Tel Aviv o quelli di altri studiosi brasiliani.
Uno dei problemi principali di questi modelli rimane la spiegazione di alcune delle proprietà fisiche più sconcertanti dei BL, quali la capacità, osservata in più occasioni, di attraversare i vetri o quella di muoversi controvento. Per far fronte a queste difficoltà si sono mossi - usando dei modelli che in sostanza si richiamano ad un'interpretazione elettrica del fenomeno - ricercatori come John Lowke, della Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization di Sydney e Peter Handel dell'Università del Missouri, che ha elaborato la teoria del maser-solitone, fondata sugli effetti prodotti dalle onde stazionarie che si generano nelle emissioni di microonde che accompagnano i fulmini lineari. E' in quest'ottica che opera anche il giapponese Yoshi-Hiko Ohtsuki, della Waseda University, che peraltro si occupa molto di EQL e di precursori sismici.
Trovate l'articolo di Cartlidge all'url:
http://plasma.physik.hu-berlin.de/sonstiges/PWMay07ball-lightning
In relazione al lavoro del tedesco Gerd Fussmann e colleghi sopra accennato si può consultare ad esempio:
Versteegh, A., & Behringer K., & Fantz U., & Fussmann, G., & Juettner, B., & Noack, S., "Long-Living Plasmoids from a Water Discharge at Amospheric Pressure", in "Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin-Lehrstuhl für Experimentelle Plasma Physik Publikationen, PSST Paper", che porta la data del 30 settembre 2007. Lo trovate all'url:
http://plasma.physik.hu-berlin.de/publications/psst_paper_20070930.pdf
Gli studi di laboratorio condotti grazie ad una batteria di condensatori scaricata attraverso una superficie d'acqua hanno portato alla formazione di plasmoidi sferoidali dal diametro sino a 0,2 m e con vita media di alcune centinaia di millisecondi. I plasmoidi sono stati studiati con videocamere ad alta velocità, sonde elettriche, calorimetri e spettroscopi, risultando essere dei veri plasmi circondati da un involucro freddo. Nell'articolo sono descritti i metodi usati per stimare densità elettronica, temperatura elettronica e delle particelle neutre. La fonte principale di radiazione visibile è stata rilevata in emissioni nella banda della molecola dell'idrossido di calcio. Come fonte di tale emissione gli studiosi propongono una reazione di chemioluminescenza tra i prodotti di dissociazione dell'acqua ed il calcio dissolto.
Quanto alla "pellicola" fredda del plasmoide essa consiste di un doppio strato elettrico che potrebbe attribuirsi alla forma caratteristica "a palla" (che però non è una costante nella manifestazioni fenomeniche dei BL).
Vladimir K. Ignatovich, che lavora presso il Laboratorio di fisica dei neutroni dell'Istituto per la ricerca nucleare di Dubna, in Russia, il 27 gennaio 2006 ha pubblicato su Physics "A model of the ball lightning", che si può leggere qui:
http://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/%200601/0601127v2.pdf
L'Autore suppone che i BL siano l'onda d'urto di un'esplosione puntuale "congelata" dalle forze di elettrostrizione della forte scarica laser interna. Sono presenti anche dei calcoli sulla vita media dei BL fatti sulla base di una serie di parametri.
I fisici rumeni S. Mohorianu e P. Agop invece hanno fatto uscire nel Romanian Journal of Physics, vol. 52, n. 1-2 del 2007, pp. 131-136, lo studio di fisica matematica "Ball lighting as a self-organizing process of a Plasma-Plasma interface. A theoretical approach", che si trova all'url
http://www.nipne.ro/rjp/2007_52_1-2/0131_0137.pdf
I due lavorano nell'ambito di un'estensione del principio della relatività detto teoria della relatività di scala (su cui si può consultare ad esempio: http://luth.obspm.fr/~luthier/nottale/arIJMP2.pdf). Muovendosi nel quadro di un processo fisico auto-organizzativo suggerito da ricerche di laboratorio circa la formazione e le condizioni di stabilità delle configurazioni della carica spaziale macroscopica, gli Autori ritengono di poter desumere alcune proprietà dei BL: regimi d'oscillazione, isteresi, distribuzione del potenziale elettrico, campo e carica.
Passiamo adesso alla grande massa di contributi che continua a giungere da scienziati russi. Gli abstract di un primo gruppo contenuto nel fascicolo "Abstracts of the 12th Russian Conference on Cold Nuclei Transmutation ofChemical Elements and Ball Lightning (RCCNT&BL12)" tenutosi a Dagomys, presso Sochi, sul mar Nero, dal 16 al 19 settembre 2004, si trova all'url:
http://www.newenergytimes.com/%20Conf/RCCNTBL-12/RCCNTBL-12Abstracts.pdf
I. S. Aref'eva, della MNEPU, Università di scienze ambientali e sociali di Mosca, ha presentato una relazione intitolata "To the question on correctness of ball lightning observation conditions - Psychological aspects", in cui ha sottolineato che i fattori umani dell'osservazione casuale sono da considerarsi della massima importanza se si vogliono ottenere dati utili per la ricerca.
Vladimir L. Bychkov, con "Unipolar ball lightning" si era soffermato su uno dei suoi cavalli di battaglia, cioè quella secondo la quale i BL sarebbero una mescola di materiali diversi fortemente caricati dal punto di vista elettrico. A determinare i movimenti dei BL sarebbero i campi elettrici legati all'atmosfera e le cariche unipolari presenti durante le attività di fulminazione lineare.
Vladimir Bychkov, insieme a D. V. Bychkov ed a Yuri B. Sedov ha presentato anche "Some ball lightning observations", in cui si discutono i parametri da raccogliere con particolare cura nelle osservazioni di BL in modo da poterne discutere le proprietà.
V. S. Shcherback, in "Difficultly explained properties of ball lightning" si è soffermato sul modello del solitone per spiegare certe caratteristiche imbarazzanti dei BL come quella di manifestarsi entro locali completamente chiusi. Il problema posto è quello dell'alta densità di energia EM necessaria. Per ovviare l'Autore suggerisce che i BL siano in sostanza dei campi magnetici rotanti a velocità relativistiche.
I. G. Stakhanova, che lavora presso l'Istituto di geomagnetismo, per la ionosfera e la propagazione delle radioonde dell'Accademia delle scienze ha discusso su "Observed characteristics of the ball lightning" sia presentando una serie di dati circa parametri osservabili dai testimoni, sia soffermandosi sui fattori che possono influire sulle proprietà visibili ad occhio nudo.
Ancora Stakhanova, in "Electric manifestations of the ball lightning" esamina una base di dati di osservazioni di BL per ricostruirne le caratteristiche elettriche qualitative e quantitative.
A. Klimov, D. Baranov, D. Gavritenkov, B. Tolkunov ed N. Vystankin, tutti dell'Istituto delle alte temperature dell'Accademia delle scienze russa, in "Studies of vortex plasmoid physical properties" dedicano il loro studio alla chimica ed alla calorimetria dei plasmi costituiti dai BL, presentando anche degli esperimenti in cui vortici plasmoidali hanno rilasciato un'energia supplementare fino al 1800%.
A. I. Nikitin A. I., e T. F. Nikitina, dell'Istituto per i problemi dell'energia dell'Accademia delle scienze, in "New investigations of ball lightning" hanno discusso lo stato dell'arte della ricerca come emergeva dall'ISBL04.
A. I. Schedrin, dell'Istituto di Fisica ingegneristica di Mosca, in "Relativistic model of ball lightning" sostiene invece che il tradizionale modello del BL come plasma autoconfinato deve considerarsi ancora degno d'atttenzione. Egli tenta di spiegare il fenomeno usando sia la meccanica classica, sia l'elettrodinamica sia la relatività ristretta. Se questo modello si adeguasse alle caratteristiche reali dei BL, sostiene Shedrin, allora si potrebbero aprire grazie ad esso alcune applicazioni pratiche di tipo ingegneristico.
Per ultimi, A. N. Vlasov e D. A. Vlasov, con "Researching of energy transfer profiles from a linear lightning to ball lightning on model of induction discharge" forniscono un complesso modello di scarica toroidale da induzione monopulsata resa stabile da un vortice ad anello di gas. Gli Autori hanno condotto esperimenti di laboratorio ed hanno elaborato delle simulazioni al computer per mostrare come può avvenire il trasferimento di energia EM ai BL a partire da un fulmine lineare, sulla base del presupposto che la conducibilità dei plasmi che formano i BL sia grande a sufficienza.
La seconda tranche di articoli russi è assai recente. E' possibile accedere agli abstract cliccando su:
http://www.iscmns.org/iccf13/ICCF13_Abstracts
dove troverete il "13th International Conference on Condensed Matter Nuclear Science. Program& Abstracts", tenutosi a Sochi dal 25 giugno al 1° luglio 2007. Ecco una sintesi estrema delle comunicazioni d'interesse.
G. D. Shabanov, A. Krivshich, B. Yu. Sokolovsky ed O. M. Zherebetsov, in "The nature of Ball Lighting" hanno parlato della natura elettricamente negativa dei BL sviluppati in laboratorio - natura a loro avviso analoga a quella dei BL naturali - e dei meccanismi di formazione di essa a partire dalla scarica guida dei fulmini lineari.
D. V. Bychkov e V. L. Bychkov, con "Ball lightning observation properties (modern analysis)" hanno analizzato una raccolta di dati osservativi durata vent'anni per rivalutare parametri quali temperatura superficiale ed energia dei BL. Essi possono essere sia "tiepidi" sia caldi. E' esaminata alla luce di queste considerazioni anche l'osservazione di una serie di sfere luminose intorno al pantografo di un tram. Le proprietà più rare descritte nei BL per gli Autori richiedono comunque un'ulteriore raccolta dati.
Ancora V. L. Bychkov con "Unipolar ball lightning theory" ha parlato degli ultimi sviluppi del suo modello dei degli "oggetti luminosi a vita lunga" come corpi di forma sferica a carica unipolare immersi nel campo elettrico atmosferico. Sarebbe l'interazione fra l'elettricità temporalesca e vari generi di materiali oganici ed inorganici a fornire l'innesco per lo sviluppo delle cariche unipolari. Bychkov sta ora tentando di estendere il suo modello a vari tipi di cause geofisiche o dovute alla presenza di circuiti elettrici di costruzione artificiale.
Sempre i due Bychkov in "Modern realization of laboratory ball lightnings (modern analysis)" hanno riesaminato i vari tentativi di replicare i BL in laboratorio discutendo gli esperimenti fatti con scariche e getti gassosi, con scariche a vortice, con strutture polimeriche, con vari combustibili, ecc.
V. L. Bychkov, V. A. Kravitsky e V. V. Nizovtsev hanno presentato poi "Classical approaches to anomalous and geophysical phenomena" in relazione ai possibili legami fra BL, fenomeni simili ai BL e dinamiche geofisiche.
V. A. Biturin, V. Y. Velikodny, I. A. Samoulis, E. B. Kolesnikov e V. V. Popov, dell'Istituto di meccanica applicata dell'Accademia delle scienze con "Researches of interaction of Long-Living Plasma formations with supersonic stream and barrier" hanno discusso dei loro interessanti esperimenti per indagare le interazioni tra oggetti di plasma a vita lunga e flussi supersonici, ad esempio quelli formati da aria atmosferica e microgocce di elettroliti, che hanno condotto alla formazione di corpi sferici ed "a grani di rosario" che si sono staccati dalla scarica principale.
G. P. Schelnukov ed O. M. Olikhov nella comunicazione "Globe lightning modeling and applications" hanno discusso loro possibili, futuri esperimenti di laboratorio.
Da ultimi, A. I. Nikitin, A. M. Velichko e T. F. Nikitina, con "The possibilities for the formations of the ordered plasma structures in nature" hanno proposto un modello del BL come struttura eterogenea formata da un nucleo fortemente energetico contornato da un dielettrico esterno, con radiazione associata ad un'emissione di sincrotrone di elettroni relativistici.
Infine, un intervento di un Autore eterodosso. Si tratta di Edward H. Lewis, il cui sito Internet
http://cust38.metawerx.com.au/
contiene numerosi esempi di lavori su questioni controverse e che difficilmente troverebbero spazio in pubblicazioni mainstream. Si va dalla fusione fredda a teorie macroeconomiche. Tuttavia, il lavoro che si presenta, "Microscopic Ball Lightning" è stato accettato nei "Proceedings of the Ninth International Symposium on Ball Lighting, ISBL-06". Il simposio si è tenuto ad Eindhoven, in Olanda, dal 16 al 19 agosto 2006. E' soprattutto per questo che lo indichiamo con meno preoccupazioni.
Lewis si concentra sulla produzione di BL con diametro inferiore a 0,1 mm. Essi sono stati osservati in esperimenti di laboratorio sulle scariche elettriche e sull'elettrolisi. I micro-BL condividerebbero con le loro controparti naturali alcune curiose proprietà in parte già accennate, come quella di produrre fori nei materiali ed anche quelle della trasmutazione nucleare. Essi si raggrupperebbero, come i BL naturali, in catene e in anelli ponendo gli atomi in uno stato peculiare in cui fluttuerebbero, si muoverebbero e si organizzerebbero disperdendo nell'ambiente circostante quantità bassissime di energia termica. Lewis presenta diverse immagini di BL microscopici con lo scopo di descriverne il comportamento.
Trovate questo articolo all'url:
http://www.intenex.net/~elewis/lewispaper/%20lewis2006mbled3.pdf
