球電

球電は、エンドウ豆大から直径数メートルまで変化する、発光する球状の物体として説明される、まれで説明のつかない現象です。通常は雷雨と関連付けられますが、^{[1]観測される現象は、}稲妻の一瞬の閃光よりもかなり長く続くと報告されており、セントエルモスの火やウィル・オ・ザ・ウィスプとは異なる現象です。

19世紀の報告書^{[2] [3]}には、最終的に爆発して硫黄の臭いを残す球が描写されている。球雷の描写は、何世紀にもわたってさまざまな記録に現れ、科学者の注目を集めてきた。^[4]球雷と思われる現象の光スペクトルが2014年1月に公開され、高フレームレートのビデオも含まれていた。^{[5] [6]} しかし、球雷に関する科学的データは依然として乏しい。実験室実験では、球雷の報告と視覚的に類似した効果が生じているが、これらが想定される現象とどのように関係しているかは不明である。^{[7] [8] [9]}

球電光の説明は多岐にわたる。上下、横向き、または予測できない軌道で動くもの、風に逆らって浮遊したり動いたりするもの、建物、人、車、その他の物体に引き寄せられたり^[10]影響を受けなかったり反発したりするものなどと説明されている。木や金属の固い塊を通り抜けても影響がないとする説明もあれば、破壊的でそれらの物質を溶かしたり燃やしたりするとする説明もある。球電光の発生は、電線^{[11] [12] 、}高度 300 メートル (1,000 フィート) 以上、雷雨^[11]や穏やかな天候とも関連付けられている。球電光は、透明、半透明、多色、均一に光り、炎、フィラメント、火花を放射するものと説明されており、形状は球形、楕円形、涙滴形、棒状、円盤状など様々である。^[13]

球状稲妻はしばしばセントエルモの火と誤って識別されます。これらは別個の異なる現象です。^[14]

ボールは、突然消えたり、徐々に分散したり、物体に吸収されたり、「弾ける」音を立てて爆発したり、時には損害を与えるほどの勢いで爆発したりするなど、さまざまな方法で分散すると報告されている。^[11]人間に対する危険性についても、致命的なものから無害なものまでさまざまな報告がある。

1972年に出版された文献のレビュー^[15]では、「典型的な」球電の特性が特定されているが、目撃証言に過度に依存することに対しては警告が出されている。

• これらは、雲対地雷放電とほぼ同時に発生することが多い。
• 一般的には球形または洋ナシ形で、縁はぼやけている。
• 直径は1～100cm（0.4～40インチ）で、最も一般的なものは10～20cm（4～8インチ）です。
• 明るさは家庭用ランプとほぼ同じなので、日光の下でもはっきりと見えます。
• さまざまな色が観察されており、赤、オレンジ、黄色が最も一般的です。
• 各イベントの持続時間は1秒から1分以上で、その間明るさはほぼ一定に保たれます。
• 数メートル/秒で移動する傾向があり、ほとんどの場合は水平方向に移動するが、垂直方向に移動したり、静止したり、不規則に動き回ったりすることもある。
• 多くは回転運動をしていると説明されている
• 観察者が熱の感覚を報告することはまれであるが、ボールの消失が熱の解放を伴う場合もある。
• 金属物に親和性を示すものもあり、電線、金属フェンス、線路などの導体に沿って移動することがある。
• 閉じたドアや窓を通り抜けて建物内に現れるものもある。
• 金属製の航空機内に現れ、損傷を与えることなく進入して去ったものもある。
• ボールの消失は一般的に急速であり、静かになるか爆発的に起こる可能性がある。
• オゾン、硫黄の燃焼、窒素酸化物のような臭いがしばしば報告されている。

球雷は、アルゼンチンとチリのマプチェ文化 に伝わる神話のアンキマイエンなど、光る球を描写する伝説の源である可能性がある。

1960年に実施された統計調査によると、オークリッジ国立研究所の月例職員1,962人のうち5.6%、オークリッジのユニオンカーバイド原子力会社の全職員15,923人のうち3.1%が球電を目撃したと報告している。^{[16] [17]} Scientific Americanの記事では、地球上の人口の5%が球電を目撃したことが判明したと研究の概要が述べられている。^[18]別の研究では、2,000件以上の事例の報告を分析した。^[19]

イギリスの修道士、カンタベリーのジャーヴァースの年代記には、1195年6月7日の日付の、おそらく球電に関する最も古い記述がある。彼は、「ロンドンの近くに不思議な兆候が降りてきた」と述べている。それは濃い暗い雲から白い物質が放出され、雲の下で球形に成長し、そこから火の玉が川に向かって落ちてきたという。^[20]

ダラム大学の物理学者ブライアン・タナー名誉教授と歴史家ジャイルズ・ガスパーは、この年代記の記述はおそらく球電現象を描写したものであると特定し、他の記述との類似点を指摘した。

暗い雲から白い物質が現れ、回転する火の球となって落下し、その後水平方向に動くというガーヴァースの描写は、球雷に関する歴史的および現代的な描写と非常によく似ています ... 12世紀のガーヴァースの描写が現代の球雷に関する報告とどれほどよく一致しているかを見るのは興味深いことです。^[20]

1638年10月21日、イギリスのデヴォン州ワイドコム・イン・ザ・ムーアの教会で大雷雨が起こったという古い記録がある。激しい嵐で4人が死亡、約60人が負傷した。目撃者によると、8フィート（2.4メートル）の火の玉が教会に当たり、教会内に侵入し、ほぼ破壊されたという。教会の壁から大きな石が地面に投げ出され、大きな木の梁を突き抜けた。火の玉は教会の座席と多くの窓を破壊し、教会内に硫黄の悪臭と濃い煙が充満したとされている。

伝えられるところによると、火の玉は2つに分かれ、1つは窓を割って外に出、もう1つは教会内のどこかに消えた。火と硫黄の臭いのため、当時の人々は火の玉を「悪魔」または「地獄の炎」と説明した。後に、この事件のすべては説教中に教会の席でトランプをしていた2人の人物が神の怒りを招いたためだとする者もいた。^[2]

1726年12月、いくつかのイギリスの新聞は、スループ船 「キャサリン・アンド・メアリー」のジョン・ハウエルからの手紙の抜粋を掲載した。

8月29日、フロリダ湾を抜けて航行中、エレメント号から巨大な火の玉が落ちてきて、マストを一万個に分断し、主梁、側面の板3枚、水中、デッキの板3枚を分断し、1名が死亡、もう1名が手足をもがれ、激しい雨が降っていなければ、帆は火の粉に包まれていただろう。^{[21] [22]}

特に大きな例の 1 つが、1749 年に「グレゴリー博士の権威に基づいて」報告されました。

1749 年 11 月 4 日、モンタギュー号に乗船していたチェンバース提督は、正午前に観測を行っていた。彼らは約 3 マイル (5 km) 離れたところに大きな青い火の玉を発見した。彼らはすぐにトップセイルを下ろしたが、火の玉はあまりにも速く彼らの上に近づき、メインタックを上げる前に、火の玉がほぼ垂直に上昇し、メインチェーンから 40 ヤード (35 メートル) か 50 ヤード (45 メートル) ほど離れたところで爆発し、まるで 100 門の大砲が同時に発射されたかのような激しい音が響き、強い硫黄臭を残して消えた。この爆発でメイントップマストが粉々に砕け、メインマストは竜骨まで落ちた。5 人が倒れ、そのうち 1 人が重傷を負った。爆発の直前、火の玉は大きな石臼ほどの大きさに見えた。^[3]

1753年の報告書には、ロシアのサンクトペテルブルクの教授ゲオルク・リヒマンが、その1年前にベンジャミン・フランクリンの提案に似た凧揚げ装置を製作した際に起きた、致命的な球電について記述されている。リヒマンは科学アカデミーの会議に出席していたとき、雷鳴を聞き、後世のためにその出来事を記録するために彫刻家とともに家に走って帰った。実験が行われている間に、球電が現れ、ひもを伝ってリヒマンの額に当たり、彼を殺した。球電はリヒマンの額に赤い斑点を残し、靴は吹き飛ばされ、衣服は焦げた。彫刻家は意識を失った。部屋のドア枠は裂け、ドアは蝶番から引きちぎられた。^[23]

イギリスの雑誌によると、1809年の嵐の際、3つの「火の玉」が現れ、イギリスの船HMSウォーレン・ヘイスティングスを「襲った」という。乗組員は、1つの火の玉が落下し、デッキにいた男性1名が死亡し、メインマストが燃え上がるのを目撃した。乗組員の1人が倒れた遺体を回収するために外に出たところ、2つ目の火の玉に当たり、吹き飛ばされて軽い火傷を負った。3人目の男性は、3つ目の火の玉に触れて死亡した。乗組員は、その後も硫黄の臭いが続いて不快だったと報告している。^{[24] [25]}

エベネザー・コブハム・ブリューワーは、1864年に米国で出版された『身近なものの科学的知識へのガイド』の中で、「球状雷」について論じている。彼はこれを、雷雨のときに地面に落ちたり、地面に沿って走ったりする、ゆっくりと動く火の玉または爆発性ガスであると説明している。彼は、球が小さな球に分裂し、「大砲のように」爆発することがあると述べた。^[26]

フランスの科学作家ウィルフリッド・ド・フォンヴィエルは、 1875年に英訳された著書『雷と稲妻』^[27]の中で、球状雷の報告が約150件あったと書いている。

球状稲妻は特に金属に引き寄せられるようで、バルコニーの手すり、水道管やガス管などに集まります。球状稲妻は特有の色合いを持っておらず、状況に応じてさまざまな色で現れます。アンハルト公国のコーテンでは緑色に見えました。パリ地質学会副会長のコロン氏は、ポプラの木の樹皮に沿って空からゆっくりと降りてくる稲妻の球を目撃しました。地面に着くとすぐに再び跳ね上がり、爆発することなく消えました。1845年9月10日、コレーズ渓谷のサラニャック村にある家の台所に稲妻の球が落ちました。この球は転がり落ちましたが、そこにいた2人の女性と1人の若者に危害を加えることはありませんでした。しかし、隣の馬小屋に入ると爆発し、そこに閉じ込められていた豚を殺した。豚は雷の不思議を知らず、最も無作法で不作法な方法でそれを嗅ぎつけたのだ。このような球の動きは、決して速くはなく、時折、途中で止まるのさえ観察されているが、それでも破壊力は変わらない。シュトラールズントの教会に入った稲妻の球は、爆発すると、砲弾のように次々と爆発する球をいくつか投げ出した。^[28]

ロシア帝国最後の皇帝ニコライ2世は、子供の頃、祖父のアレクサンドル2世と一緒に教会に通っていたとき、火の舞踏会を目撃したと報告している。

かつて両親が留守にしていたとき、私は祖父と一緒にアレクサンドリアの小さな教会で行われた徹夜の祈りに出席していました。祈りの最中に激しい雷雨が起こり、稲妻が次から次へと光り、雷鳴が教会や全世界を根底から揺るがすかのようでした。突然、あたりは真っ暗になり、開いたドアから吹き込んだ突風がイコノスタスの前にあったろうそくの炎を吹き消しました。長い雷鳴が前よりも大きく鳴り響き、突然、火の玉が窓から皇帝の頭に向かって飛んでいくのが見えました。その球（稲妻でした）は床の周りを旋回し、シャンデリアを通り過ぎてドアから公園へと飛び出しました。私は心臓が凍りつき、祖父をちらっと見ました。彼の顔は完全に穏やかでした。祖父は、火の玉が私たちの近くを飛んできたときと同じように、落ち着いて十字を切った。私は、自分が恐れているのは不謹慎で勇敢なことではないと感じた。祖父がそうしたように、起こっていることを見て神の慈悲を信じればよいと私は感じた。火の玉が教会全体を通り抜け、突然ドアから出て行った後、私は再び祖父を見た。彼の顔にはかすかな笑みが浮かんでいて、彼は私にうなずいた。私のパニックは消え、そのときから私は嵐を恐れなくなった。^[29]

イギリスの神秘主義者アレイスター・クロウリーは、 1916年に米国ニューハンプシャー州のパスクアニー湖^[30]で雷雨の最中に「球状電気」と呼ばれる現象を目撃したと報告している。彼は小さな小屋に避難していたとき、自身の言葉によれば、

...私は、静かな驚きとしか言いようのない感情とともに、直径が6～12インチ（15～30 cm）のまばゆい電気の球が、私の右膝の右下約6インチ（15 cm）のところに静止しているのに気づいた。それを見ていると、それは鋭い音とともに爆発した。それは、稲妻、雷鳴、雹の絶え間ない騒乱や、コテージの外で大混乱を引き起こしている激しい水しぶきや砕けた木の音とはまったく混同できないものだった。私は、体のどの部分よりも球に近い右手の真ん中に、ごくわずかな衝撃を感じた。^[31]

ケント大学電子工学研究所のジェニソン氏は、 1969年に ネイチャー誌に発表した論文の中で、球電光に関する自身の観察結果を次のように記述している。

私はニューヨークからワシントンへの深夜の飛行で、全金属製の旅客機（イースタン航空 EA539 便）の客室前方に座っていた。その飛行機は雷雨に遭遇し、突然明るく大きな放電に包まれた（1963 年 3 月 19 日 0005 時 EST）。その数秒後、直径 20 cm [8 インチ] 強の輝く球体が操縦室から現れ、私から約 50 cm [20 インチ] 離れた機内の通路を通過した。その球体は、観察できる距離全体にわたって、同じ高さと進路を保っていた。^[32]

• ウィリー・レイは、 1852年7月5日にパリで目撃された事件について論じた。この事件については、フランス科学アカデミーに宣誓供述書が提出された。雷雨の際、ヴァル・ド・グラース教会の隣に住んでいた仕立て屋が、暖炉から人間の頭ほどの大きさのボールが出てくるのを目撃した。ボールは部屋の中を飛び回り、再び暖炉に入り、爆発して煙突の上部を破壊した。^[11]
• 1877年4月30日、インドのアムリトサルにある黄金寺院に雷の玉が入り、脇の扉から出て行った。数人がその玉を目撃しており、この出来事はダルシャニ・デオリの正面の壁に刻まれている。^[33]
• 1894 年 11 月 22 日、コロラド州ゴールデンで異常に長時間にわたる自然の球雷が発生しました。これは、大気から人工的に誘発された可能性があることを示唆しています。ゴールデン グローブ紙は次のように報じました。

先週の月曜日の夜、この街で美しくも奇妙な現象が見られました。風が強く、空気が電気で満たされているようでした。鉱山学校の新しい工学ホールの前、上、周囲では、30分間、火の玉が鬼ごっこをし、その光景を見たすべての人を驚かせました。この建物には、おそらく州内でも最も優れた規模の電気工場の発電機と電気装置があります。先週の月曜日の夜、おそらく雲から発電機の虜囚の訪問団がやって来て、彼らは確かに素晴らしい訪問と楽しい遊びをしました。^[34]

• 1901年5月22日、ロシア帝国のカザフスタンの都市オウラルスク（現在のカザフスタンのオラル）で、雷雨の中、空から「まばゆいばかりに輝く火の玉」が徐々に降りてきて、21人が避難していた家に侵入し、「アパートを破壊し、壁を突き破って隣の部屋のストーブに入り、ストーブのパイプを破壊し、非常に激しく吹き飛ばしたため、反対側の壁にぶつかり、割れた窓から外に出た」。この事件は翌年、フランス天文協会の会報に報告された。 ^{[35] [36]}
• 1907年7月、オーストラリア西部のケープ・ナチュラリスト灯台に球雷が落ちた。当時灯台守のパトリック・ベアードは灯台にいて意識を失った。彼の娘エセルがその出来事を記録した。^[37]
• ライはドイツのビショフスヴェルダで起きた別の事件についても論じた。1925年4月29日、複数の目撃者が、音のないボールが郵便配達員の近くに着地し、電話線に沿って学校まで移動し、電話を使っていた教師を押し返し、ガラス板にコイン大の丸い穴を開けるのを目撃した。210メートル（700フィート）の電線が溶け、数本の電柱が損傷し、地下ケーブルが切断され、数人の作業員が地面に投げ出されたが無傷だった。^[11]
• 球電に関する初期の言及は、ローラ・インガルス・ワイルダーによる19世紀を舞台にした児童書に見られる。^[38]この本は歴史小説とみなされているが、著者はそれが自分の人生で実際に起こった出来事を描写したものであると常に主張していた。ワイルダーの描写では、冬の吹雪の中、家族の台所にある鋳鉄製のストーブの近くに3つの別々の稲妻の球が現れる。それらはストーブの煙突の近くに現れ、床を転がり、母親（キャロライン・インガルス）が柳の枝で作ったほうきで追いかけると消えると説明されている。^[39]
• 第二次世界大戦（1939年～1945年）のパイロットは、球電光による説明が提案されている異常な現象について記述している。パイロットは奇妙な軌道で動く小さな光の球を目撃し、それがフー・ファイターと呼ばれるようになった。^[11]
• 第二次世界大戦中の潜水艦乗組員は、狭い潜水艦の雰囲気の中で小さな球状の雷が落ちるという最も頻繁で一貫した報告をしている。電池バンクのスイッチを入れたり切ったりしたときに、特にスイッチを間違えたり、高誘導性の電気モーターを誤って接続したり切断したりしたときに、浮遊する爆発性の球が偶然に生成されたという報告が繰り返しある。後に、余剰の潜水艦バッテリーでそれらの球を複製する試みが行われたが、数回の失敗と爆発に終わった。^[40]
• 1994年8月6日、スウェーデンのウプサラで球状の雷が閉じた窓を通り抜け、直径約5cm（2インチ）の円形の穴を残したと考えられています。窓の穴は数日後に発見され、雷雨の間に発生した可能性があると考えられました。落雷は地域の住民によって目撃され、ウプサラ大学電気・雷研究部門の落雷追跡システムによって記録されました。^[41]
• 2005年にガーンジー島で、航空機への落雷と思われる事故が発生し、地上で複数の火の玉が目撃された。^[42]
• 2011年7月10日、激しい雷雨のさなか、チェコ共和国リベレツの地方緊急サービスの管制室に、2メートルの尾を持つ光の球が窓を突き抜けて飛来した。球は窓から天井へ、床へ、そしてまた窓へ跳ね返り、2～3メートルほど転がった。そして床に落ちて消えた。管制室にいた職員は恐怖に襲われ、電気の臭いを嗅ぎ、ケーブルを燃やし、何かが燃えていると思った。コンピューターはフリーズし（クラッシュしたわけではない）、技術者が復旧するまですべての通信機器は一晩使用不能となった。機器の故障による損害を除けば、コンピューターのモニターが1台壊れただけだった。^[43]
• 2014年12月15日、スコットランドのローガン航空6780便は、機首に雷が落ちる直前に機首前方客室で球雷に見舞われ、飛行機は数千フィート落下し、北海から1,100フィート以内にまで達した後、アバディーン空港に緊急着陸した。^[44]
• 2022年6月24日、大規模な雷雨前線の中、オーストリア・ニーダーエスターライヒ州リーベンベルクに住む退職した女性が北東の方向に目もくらむような雲対地雷を目撃し、1分以内に黄色がかった「炎を舐める燃える物体」を目撃した。この物体は地上約15メートルの道路に沿って波状の軌跡を描き、2秒後に視界から消えた。これは地元の雷雨セルの終わりに発生した。欧州暴風雨研究所はこれを球雷として記録した。^[45]

2014年1月、中国蘭州市の西北師範大学の科学者らは、チベット高原での通常の雲対地雷の研究中に偶然にできた自然の球状雷光と思われる現象の光スペクトルを2012年7月に記録した結果を発表した。^{[5] [46]}通常の雷が地面に落ちて球状雷光が形成されてから現象が光学的に減衰するまで、900メートル（3,000フィート）の距離から球状雷光とそのスペクトルの合計1.64秒のデジタルビデオが撮影された。追加のビデオは高速（3000フレーム/秒）カメラで記録されたが、記録容量が限られていたため、現象の最後の0.78秒しか捉えられなかった。両方のカメラにはスリットのない分光器が装備されていた。研究者らは、元の雷のスペクトルで主にイオン化された窒素の輝線が見られるのとは対照的に、中性原子のシリコン、カルシウム、鉄、窒素、酸素の輝線を検出した。球状の雷は、平均速度 8.6 m/s (28 ft/s) でビデオ フレームを水平に横切って移動した。直径は 5 m (16 ft) で、1.64 秒間に約 15 m (49 ft) の距離を移動した。

付近の50Hz高電圧送電線の電磁場が原因と思われる、光強度と酸素・窒素放出の100ヘルツの振動が観測された。スペクトルから、球状雷の温度は親雷の温度（<15,000～30,000K）よりも低いと評価された。観測されたデータは土壌の蒸発と球状雷の電界に対する感受性と一致している。^{[5] [46]}

科学者たちは長い間、実験室での実験で球電光を発生させようと試みてきました。いくつかの実験では、自然の球電光と視覚的に似た効果が得られましたが、何らかの関係があるかどうかはまだ判明していません。

ニコラ・テスラは、直径1.5インチ（3.8cm）のボールを人工的に作り出すことができ、その能力を実証したと伝えられている。^[47]テスラは、より高い電圧や電力、遠隔電力伝送に興味を持っていたため、彼が作ったボールは単なる好奇心の対象だった。^[48]

国際球電委員会（ICBL）は、このテーマに関する定期的なシンポジウムを開催した。関連団体は「非従来型プラズマ」という総称を使用している。^{[49]前回のICBLシンポジウムは、2012年7月に}テキサス州サンマルコスで予定されていたが、提出された要旨が不足したため中止された。^[50]

大月とオフルトン^{[51] [52]}は、2.45GHz、5kW（最大出力）のマイクロ波発振器を使用して、矩形導波管によって給電された空気で満たされた円筒形の空洞内でマイクロ波干渉によって「プラズマ火の玉」を生成することを説明しました。

マックス・プランク研究所を含むいくつかの科学グループは、水槽内の高電圧コンデンサを放電させることで球状の稲妻のような効果を生み出したと報告されている。 ^{[53] [54]}

現代の実験の多くは、電子レンジを使用して、プラズマボールと呼ばれる小さな上昇する光るボールを生成することを伴う。一般的に、実験は、点火した、または最近消したマッチやその他の小さな物体を電子レンジに入れて行われる。物体の燃えた部分は大きな火の玉に燃え上がり、「プラズマボール」はオーブン室の天井近くに浮かぶ。いくつかの実験では、マッチを逆さまにしたガラス瓶で覆うことが説明されている。このガラス瓶には炎とボールの両方が入っており、チャンバーの壁が損傷しないようになっている。 ^[55]（ただし、ガラス瓶は、電子レンジの内部で起こるように、単に塗料が焦げたり金属が溶けたりするのではなく、最終的には爆発する。）^{[要出典]イスラエルの}Eli JerbyとVladimir Dikhtyarによる実験では、電子レンジのプラズマボールは平均半径25  nm（9.8 × 10 ^{−7インチ）の}ナノ粒子で構成されていることが明らかになった。チームは銅、塩、水、炭素でこの現象を実証した。^[56]

2007年の実験では、シリコンウエハーに電気ショックを与え、シリコンを蒸発させ、蒸気の酸化を誘発した。その視覚効果は、表面を転がる小さな輝く球体と表現できる。ペルナンブコ連邦大学の2人のブラジル人科学者、アントニオ・パヴァオとジェルソン・パイヴァ^[57]は、この方法を使用して、小さくて長持ちする球体を一貫して作ってきたと報告されている。^{[58] [59]}これらの実験は、球状の稲妻は実際には酸化されたシリコン蒸気であるという理論に端を発している（下記の蒸発したシリコン仮説を参照）。

球電現象については、現在広く受け入れられている説明はありません。この現象は、 1843年にイギ​​リスの医師で電気研究者のウィリアム・スノー・ハリスによって科学の領域に持ち込まれて以来、いくつかの仮説が提唱されてきました。 [ ^{60 ] [61]}

この仮説は、球雷は気化したシリコンが酸化によって燃焼することで発生することを示唆している。地球の土壌に落雷すると、土壌に含まれるシリカが気化し、何らかの形で酸素が二酸化ケイ素から分離され、純粋なシリコン蒸気に変わる可能性がある。冷却されると、シリコンは電荷によって束縛された浮遊エアロゾルに凝縮し、酸素と再結合するシリコンの熱で光る。2007年に発表されたこの効果の実験的調査では、純粋なシリコンを電弧で蒸発させることで「寿命が数秒の発光ボール」が生成されたと報告されている。^{[59] [62] [63]}この実験のビデオと分光写真が公開されている。^{[64] [65]}この仮説は、2014年に初めて記録された自然の球雷のスペクトルが発表されたときに、重要な裏付けデータを得た。^{[5] [46]}土壌中のシリコン貯蔵の理論的な形態には、Si、SiO、SiCのナノ粒子が含まれる。^[66] マシュー・フランシスはこれを「土塊仮説」と名付けており、球状雷のスペクトルはそれが土壌と化学的に共通していることを示している。^[67]

このモデルでは、球雷は固体で正に帯電した核を持つと想定されている。この基本的な仮定によれば、核は核とほぼ同じ大きさの電荷を持つ薄い電子層に囲まれている。核と電子層の間には真空が存在し、強力な電磁場（EM）が含まれており、電子層によって反射され誘導される。マイクロ波EM場は電子に重力力（放射圧）を加え、電子が核に落ちるのを防ぐ。^{[68] [69]}

ピョートル・カピツァは、球雷はマイクロ波放射によって駆動されるグロー放電であり、雷雲からイオン化された空気の線に沿って球に導かれると提唱した。球は共鳴マイクロ波空洞として機能し、共鳴が維持されるようにマイクロ波放射の波長に合わせて半径を自動的に調整する。^{[70] [71]}

球雷のヘンデル・メーザー・ソリトン理論は、球雷を発生させるエネルギー源は巨大な（数立方キロメートル）大気メーザーであると仮定している。球雷は、メーザーからのマイクロ波放射の反節面にあるプラズマキャビトンとして現れる。^[72]

2017年、中国杭州市の浙江大学の研究者らは、マイクロ波がプラズマバブル内に閉じ込められることで、稲妻球の明るい輝きが生み出されると提唱した。地面に到達した雷撃の先端では、マイクロ波放射と接触すると相対論的電子束が生成される。 ^[73]後者は局所的な空気をイオン化し、放射圧によって生じたプラズマを排気し、放射を安定的に閉じ込める球状のプラズマバブルを形成する。球体内に閉じ込められたマイクロ波は、観察者の証言にある明るい閃光を維持するために、しばらくプラズマを生成し続ける。バブル内に保持された放射が減衰し始め、マイクロ波が球体から放出されると、球体はやがて消えていく。構造が不安定になると、稲妻球は劇的に爆発する可能性がある。この理論は、球電の奇妙な特徴の多くを説明できる可能性がある。たとえば、マイクロ波はガラスを通過できるため、屋内で球体が形成される理由を説明できる。

ジュリオ・ルビンスタイン、^[74]、 デイヴィッド・フィンケルスタイン、およびジェームズ・R・パウエルは、球電はセントエルモの火から離れたものであると提唱した（1964-1970年）。^[要出典]セントエルモの火は、船のマストなどの鋭い導体が大気の電界を増幅して破壊するときに発生します。球の場合、増幅率は3です。イオン化された^{[さらなる説明が必要]}空気の自由な球は、自身の導電性によって周囲の電界をこれだけ増幅することができます。これによりイオン化が維持されると、球は大気の電気の流れの中で ソリトンになります。

パウエルの運動論計算により、ボールのサイズはブレークダウン付近で第2タウンゼント係数（伝導電子の平均自由行程）によって決まることが判明した。さまようグロー放電は、特定の工業用電子レンジ内で発生し、電源を切った後も数秒間発光し続けることが確認されている。^[要出典] 高出力低電圧マイクロ波発生器から引き出されたアークも残光を示すことが確認されている。 ^[要出典]パウエルはそれらのスペクトルを測定し、残光は主に低温で長寿命の準安定NOイオンから発生することを発見した。これは、そのような準安定イオンを持つ空気中および亜酸化窒素中で発生し、これらを持たないアルゴン、二酸化炭素、またはヘリウムの大気中では発生しなかった。

球雷のソリトンモデルはさらに発展した。^{[75] [76] [77]}球雷はプラズマ中の荷電粒子の球対称非線形振動に基づいていると示唆された。これは空間ラングミュアソリトンの類似物である。^{[78]これらの振動は、古典的アプローチ [76] [77]}と量子的アプローチ^{[75] [79]}の両方で説明された。最も強いプラズマ振動は球雷の中心領域で発生することがわかった。反対向きのスピンを持つ放射状に振動する荷電粒子の束縛状態 (クーパー対の類似物) が球雷の内部に現れる可能性があることが示唆されている。^{[79] [80]}この現象は、球雷の超伝導相につながる可能性がある。球雷の超伝導という考えは、以前に検討された。^{[81] [82]}このモデルでは、複合コアを持つ球雷の存在の可能性も議論された。^[83]

広範囲にわたる観測証拠を説明できる理論の一つは、^自然の渦（例えば「ヒルの球状渦」）の球状渦崩壊^の低速度^領域内で燃焼が起こるという考えである。^[84]

オレグ・メシュチェリャコフは、球雷はナノまたはサブミクロンの複合粒子から成り、各粒子が電池を構成していると示唆している。表面放電によりこれらの電池がショートし、電流が流れて球雷が形成される。彼のモデルは、球雷の観察可能な特性とプロセスをすべて説明するエアロゾルモデルとして説明されている。^{[85] [86]}

機密解除されたプロジェクト・コンディグン報告書は、球電現象に似た浮力のある帯電プラズマの形成は、新しい物理的、電気的、磁気的現象によって形成され、これらの帯電プラズマは大気中の電荷の影響とバランスの下で非常に高速で輸送できると結論付けている。これらのプラズマは、複数の気象条件と帯電条件の組み合わせによって発生するようであるが、その科学的根拠は不完全であるか、完全には理解されていない。1つの説は、流星が完全に燃えたり隕石として衝突したりするのではなく、大気中で分解して帯電プラズマを形成することで、他の未知の大気現象に加えて、いくつかの現象を説明できるというものである。^[87]しかし、ステンホフによれば、この説明は球電現象を説明するには不十分であると考えられており、査読に耐えられない可能性が高い。^[88]

CoorayとCooray（2008）^[89]は、後頭葉でてんかん発作を起こした患者が経験する幻覚の特徴は、球電の観察された特徴と似ていると述べています。この研究では、近くで発生した雷の急速に変化する磁場は、脳内のニューロンを興奮させるほど強力であることも示されました。これは、落雷の近くにいる人の後頭葉で雷誘発性発作が起こる可能性を強め、球電を模倣したてんかん幻覚と雷雨との関連を確立しています。

経頭蓋磁気刺激を用いた最近の研究では、実験室で同様の幻覚（磁気閃光現象と呼ばれる）が起こることが示されており、これらの症状は自然界でも落雷の近くで発生することが示されています。^{[90] [91]} この仮説では、球電や複数の目撃者による同時観察によって引き起こされた物理的損傷を説明できません。（少なくとも、観察結果は大幅に異なるでしょう。）

インスブルック大学の研究者による理論計算によると、特定の種類の落雷に伴う磁場は、球電に似た視覚的幻覚を引き起こす可能性がある。^[90]数秒間に複数の落雷が発生した地点の近距離内に見られるこのような磁場は、視覚皮質のニューロンを直接発火させ、磁気閃光（磁気誘発性の視覚的幻覚）を引き起こす可能性がある。^[92]

マニキンらは、球電現象の説明として大気中のリュードベリ物質を示唆した。 ^[93]リュードベリ物質は、半導体の電子正孔液滴に多くの点で類似した高度に励起された原子の凝縮形である。^{[94] [95]}しかし、電子正孔液滴とは対照的に、リュードベリ物質は数時間にも及ぶ長い寿命を持つ。この凝縮された励起状態の物質は、主にホルムリッドが率いるグループの実験によって裏付けられている。^[96]これは、極めて低い（気体のような）密度の液体または固体の物質状態に似ている。大気中のリュードベリ物質の塊は、主に線状雷による大気の電気現象によって形成される高度に励起された原子の凝縮から生じる可能性がある。しかし、リュードベリ物質雲の誘導崩壊は雪崩の形をとることがあり、その場合は爆発のように見える。

1899年12月、ニコラ・テスラは球体が非常に希薄な高温ガスで構成されていると理論づけた。^[48]

フェドシンは、球状の稲妻の中に荷電イオンが位置し、電子が殻の中で回転して磁場を作り出すというモデルを提示した。^[97]

球雷の長期安定性は、電気力と磁気力のバランスによって確保される。イオンの正の体積電荷から電子に作用する電気力は、回転する電子を所定の位置に保持する求心力である。一方、イオンは磁場に保持され、磁力線の周りを回転する。モデルは、球雷の最大直径が34cm、雷の電荷が約10マイクロクーロンで正に帯電し、雷のエネルギーが11キロジュールに達すると予測している。^[98]

電子イオンモデルは、球状雷だけでなく、線状雷が崩壊するときに通常発生するビーズ状雷も説明します。ビーズ状雷のビーズの既知の寸法に基づいて、単一のビーズの電荷とその磁場を計算することができます。隣接するビーズの電気的な反発力は、それらの磁力による吸引力によってバランスが取られます。ビーズ間の電磁力は風圧の力を大幅に上回るため、ビーズはビーズ状雷が消える瞬間までその場所に留まります。

球電現象を説明するために、他にもいくつかの仮説が提案されている。

• 回転する電気双極子仮説。1976年にVGエンディアンが発表した論文では、球状の雷はマイクロ波周波数領域で回転する電場ベクトルとして説明できると仮定した。^[99]
• 静電ライデン瓶モデル。スタンレー・シンガーは（1971）このタイプの仮説について議論し、電気的な再結合時間は、しばしば報告される球電の寿命には短すぎるだろうと示唆した。^[100]
• スミルノフは1987年にフラクタル エアロゲル仮説を提唱した。^[101]
• MI Zelikinは、プラズマ 超伝導の仮説に基づいた（厳密な数学的根拠に基づく）説明を提案した（2006年） 。[ ^82]（^{[79] [80] [81]}も参照）。
• A. ミーセンは、第 10 回球電光国際シンポジウム (2010 年 6 月 21 ～ 27 日、ロシア、カリーニングラード) で、球電光の既知の特性すべてを自由電子の集団振動の観点から説明する理論を発表しました。最も単純なケースは、球状のプラズマ膜の放射状振動に対応します。これらの振動は、周囲の空気中に低密度で存在する荷電粒子の定期的な「吸入」によって生じるパラメトリック増幅によって維持されます。球電光は、利用可能な荷電粒子の密度が低すぎる場合は静かに消滅しますが、この密度が高すぎる場合は、大きな、時には非常に激しい爆発音とともに消えます。電子振動は、プラズマ球または厚いプラズマ膜内の定常波としても発生する可能性があります。これにより、同心円状の発光泡が生成されます。^[102]

• バリー、ジェームズ・デール（1980年）。『ボールライトニングとビーズライトニング』ニューヨーク：プレナム・プレス。ISBN 978-0-306-40272-2。
• ボーナー、ハーバート（2019）。ボールライトニング。シュプリンガー。ISBN 978-3-0302-0782-3
• ケイド、セシル・マクスウェル、デルフィン・デイヴィス（1969年）。『雷鳴の調教』。ニューヨーク：アベラール・シューマン社。ISBN 978-0-200-71531-7。
• コールマン、ピーター F. (2004)。『 Great Balls of Fire: A Unified Theory of Ball Lightning, UFOs, Tunguska and other Anomalous Lights』クライストチャーチ、ニュージーランド：Fireshine Press。ISBN 978-1-4116-1276-1。
• Coleman, PF 2006、「球電と説明のつかない大気光の統一理論」、J. Sci. Expl.、第20巻、第2号、215～238ページ。
• ゴールド、RH (1977)。ライトニング。ブリストル：ジョン・ライト・アンド・サンズ・リミテッド。ISBN 978-0-12-287802-2。
• Golde, RH (1977)。雷 第1巻 雷の物理学。アカデミック プレス。
• Keul, Alexander G. 「Investigating Ball Lightning Eyewitness Reports」、Ballester-Olmos, VJ および Heiden, Richard W. (Eds.)、The Reliability of UFO Witness Testimony。UPIAR、トリノ、イタリア (2023)、pp. 77-93。ISBN 9791281441002。2023年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• スワード、クリント (2011)。クリーンエネルギーにつながる球状稲妻の説明。Lulu.com。ISBN 978-1-4583-7373-1。
• ステンホフ、マーク (1999)。『球電：大気物理学における未解決問題』Kluwer Academic/Plenum Publishers。ISBN 978-0-306-46150-7。
• ウマン、マーティン A. (1984)。ライトニング。ドーバー出版。ISBN 978-0-486-25237-7。
• ヴィーマイスター、ピーター E. (1972)。『ライトニングブック』。ケンブリッジ: MIT 出版。ISBN 978-0-262-22017-0。

• 証拠はそこにある：説明のつかない雷現象がカメラに捉えられる – 歴史（YouTube経由）