球状闪电是雷雨天出现的一个火球,最神秘的自然现象之一,是科学界公认的一个未解物理难题.其早期记录可追溯到古希腊亚里士多德的著作和北宋沈括的《梦溪笔谈》.数百年来,球闪得到马森布罗克,阿拉戈,法拉第,洛奇,特斯拉,玻尔,卡皮查,韦斯科夫,金兹堡等著名科学家的关注和研究.人们从近万份目击报告中总结出了球闪的主要特征,并提出了数十个理论模型,但没有一个能成功解释其特征并得到广泛认同.总之,球闪是什么以及其产生机制这两个根本性问题都没有得到解决.近日,我们提出了一个球状闪电的完整理论[H.-C.Wu,Scientific Reports 6,28263(2016)]：基于近十年观测到的闪电高能辐射现象,该理论认为云对地闪电产生了一个相对论电子脉冲；当电子脉冲打击地面或穿透介质时,辐射出超高强度的微波；该微波击穿空气,其强大的辐射压进而排空产生的等离子体,最终形成一个俘获微波的球状等离子体空腔,此即为球状闪电.该理论高度自洽,得到了相对论电磁等离子体模拟的定量验证,并能合理地解释几乎所有的球闪特征.我们也建议了多种验证我们理论的实验方法(包括利用强激光).这些结果对闪电防护和航空安全具有重要的意义,相关研究将开启相对论微波物理这一全新学科.该工作被多个海内外媒体报道.