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Atmosphäre : Dinge zwischen Himmel und Erde

Ein Blitz und eine Kugel machen noch lange keinen Kugelblitz Bild: ddp

Silizium-Fussel oder Quantenspuk? So mancher hat sie gesehen, aber keiner hat eine Erklärung: Kugelblitze sind Phänomene am Rande des Faßbaren.

          4 Min.

          Blitze sind unheimlich. In Steven Spielbergs neustem Opus drücken sie schon auf die Stimmung, als noch gar nicht klar ist, daß sich da fiese Aliens in den Boden beamen. Andererseits: Solange sie nicht in Spaziergänger oder Weichenstellwerke fahren, sind sie auch recht schöne Spektakel.

          Ulf von Rauchhaupt
          Verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Kugelblitze dagegen sind ärgerlich. Erstens sind sie undemokratisch. Nur ein Prozent der Bevölkerung hat überhaupt eine Chance, jemals im Leben einen zu Gesicht zu bekommen. Zweitens beleidigen Kugelblitze unsere wissenschaftlichen Gefühle. Augenzeugen beschreiben sie als zumeist mild leuchtende 10 bis 50 Zentimeter große Bälle, die mit Schritt- bis Laufgeschwindigkeit einherschweben und sich über mehrere Sekunden beobachten lassen.

          Nur ein paar dürftige Schnappschüsse

          Ein Phänomen, das sich in dieser Weise an menschliches Maß hält, hätte sich eigentlich erst recht einer Wissenschaft zu erschließen, die heute in Nanometern und Giga-Lichtjahren gleichermaßen zu Hause ist. Doch bislang wurde noch kein einziger Kugelblitz wissenschaftlich vermessen. Bis auf ein paar dürftige Schnappschüsse sind Augenzeugenberichte alles, was wir haben. Wie kommt ein Naturding dazu, sich aufzuführen wie eine Marienerscheinung?

          Die einfachste Antwort wäre, daß es Kugelblitze gar nicht gibt. Was haben sich Menschen schließlich nicht schon alles eingebildet! Einst waren es Hexenwerke und Schloßgespenster, später Ufos und Yetis. Doch der Fall der Kugelblitze liegt anders. "Durch das gesamte 20. Jahrhundert gibt es eine erstaunliche Stabilität in den Berichten", sagt der Meteorologe und Umweltpsychologe Alexander Keul von der Universität Salzburg. Keul hat seit 1974 mehr als 650 Kugelblitz-Berichte gesammelt und sie mit anderen Fallisten verglichen. Dabei stellte er fest, daß die Zeugen über Jahrzehnte hinweg immer sehr Ähnliches berichten: leuchtende Kugeln, die nach einigen Sekunden verlöschen oder verpuffen - stets im Sommer und in 90 Prozent der Fälle im Zusammenhang mit Gewittern.

          „Völlig anders als bei Ufos“

          "Das ist völlig anders als bei Ufos", sagt Keul, "dort kamen im Laufe der Zeit immer mehr Einzelheiten dazu, bis hin zur Entführung durch Außerirdische." Der Frage, ob Kugelblitzsichtungen auf Halluzinationen zurückgehen könnten, hervorgerufen durch gewitterbedingte elektromagnetische Felder, ist Keul ebenfalls nachgegangen. "Das können wir ausschließen. Die Felder am Ort der Beobachtung sind nie stärker als bei einer Elektrorasur."

          Bei den eigentlich zuständigen Atmosphärenphysikern rollt man beim Stichwort Kugelblitz trotzdem mit den Augen. "Wir schließen ihre Existenz heute nicht mehr aus", sagt Ulrich Finke von der Universität Hannover und gibt zu, daß sich empirisch orientierte Forscher trotzdem nur ungern mit dem Phänomen befassen. Die lausige Datenlage, aber auch das große Interesse notorischer Spökenkieker machen Kugelblitze nicht unbedingt zu einem Forschungsfeld, auf dem man akademische Karrieren aufbaut.

          „Kugelblitze sind definitiv real“

          Unbefangener kann da der weltweit angesehene Blitzforscher Martin Uman von der University of Florida herangehen: "Kugelblitze sind definitiv real", behauptet Uman und bekennt sogleich freimütig, daß man hinsichtlich der Frage nach ihrer Natur allerdings völlig im dunkeln tappt. "Viele Wissenschaftler haben sich damit herumgeschlagen. Ich selber habe schon drei Theorien dazu veröffentlicht."

          An Kugelblitz-Theorien mangelt es tatsächlich nicht: Plasmawolken, verknotete Energiefelder oder Schwarze Löcher im Miniformat - wo die Empirie schweigt, da sind der Phantasie keine Grenzen gesetzt. Ein Forscher soll sogar allen Ernstes vorgeschlagen haben, Kugelblitze entstünden, wenn ein Blitz einen Vogel träfe, der dann als glühendes Aschewölkchen seine ursprüngliche Bahn noch ein paar Meter weiterfliegt. "Manche dieser Theorien sind einfach albern", sagt Uman. Alexander Keul kann da nur zustimmen: "So ziemlich jeder Quantenmurks wurde schon bemüht."

          Extrem angeregte Atome

          Dieses Verdikt trifft auch einen der jüngsten Erklärungsversuche, den John Gilman von der University of California in Los Angeles vor zwei Jahren in den Applied Physics Letters veröffentlichte. Demnach bestehen Kugelblitze aus extrem angeregten Atomen, deren Elektronen sich in sogenannten Rydberg-Zuständen befinden und ihre Atomkerne in Abständen von Zentimetern umkreisen. Das erkläre die geringe Dichte und damit das Schweben dieser Gebilde. Gilmans Theorie wurde von der Fachwelt umgehend in der Luft zerrissen.

          Am meisten Eindruck machte bisher der Erklärungsversuch der beiden neuseeländischen Chemiker John Abrahamson und James Dinniss, der im Jahr 2000 in Nature erschien. Im Labor hatten sie gezeigt, daß bei Blitzentladungen in Böden, die neben Silikaten auch organischen Kohlenstoff enthalten, Partikel aus Silizium sowie aus Siliziumcarbid entstehen. Diese neigen nun dazu, sich fadenförmig anzuordnen. Bei Kugelblitzen, so der Vorschlag der Neuseeländer, könnte es sich um 1200 bis 140oo C heiße Fussel aus solchen Siliziumfasern handeln, die durch Luftsauerstoff langsam oxydieren und dabei leuchten. Obwohl auch Abrahamson und Dinniss noch lange keinen künstlichen Kugelblitz erzeugt haben, können sie mit ihrem Modell etliches erklären, darunter auch, warum Kugelblitze manchmal still verlöschen und manchmal explodieren: Im letzteren Fall liegt die Anfangstemperatur des Fadenknäuels über dem Wert, bei dem es irgendwann schmilzt und so seine Oxydation rapide beschleunigt.

          Irrlichter innerhalb von Gebäuden

          Allerdings paßt auch diese Theorie nicht zu allen Kugelblitzberichten. In etwa 30 Prozent der von Alexander Keul verglichenen Fälle wurden diese Irrlichter nämlich innerhalb von Gebäuden beobachtet und in sechs bis vierzehn Prozent ohne Zusammenhang mit Gewittern. Alle diese Beobachtungen müßte man dann folglich als Täuschungen abtun, erst recht jenen berühmten Augenzeugenbericht eines britischen Elektrotechnikprofessors, der 1963 einen Kugelblitz an Bord einer Passagiermaschine über der amerikanischen Ostküste beobachtete.

          Martin Uman, der Blitzpapst aus Florida, möchte daher auch der Siliziumfussel-Theorie keine besondere Plausibilität einräumen: "Aus meiner Sicht hat noch niemand eine Theorie vorgelegt, die im Labor verifiziert wurde. Also ist keine besser als eine andere." Ohne die Möglichkeit, solche Theorien anhand von Beobachtungen auch zu widerlegen, können die Forscher sich freilich noch lange die Köpfe zerbrechen. Zur Vergrößerung der Datenbasis hofft Alexander Keul daher auf die fortschreitende Verbreitung von Digitalkameras, die solche Leuchtereignisse automatisch registrieren können. "Ich rufe alle Webcam- und Digicam-Nutzer auf, bei Gewitter an die Möglichkeit von Zufallsfotos zu denken", sagt Keul und verweist auf ein mögliches Kugelblitzereignis, das zwei Teenager im April 2003 in der Nähe von Chemnitz festhielten.

          Leuchtende Bälle zwischen Himmel und Erde

          Aber selbst wenn uns auf diese Weise bald kein mitteleuropäischer Kugelblitz mehr entginge, wüßten wir damit noch nicht mehr über dieses Phänomen als beispielsweise die alten Ägypter über die Natur der Sterne. Das ist natürlich auch Alexander Keul klar. "Wenn die naturwissenschaftliche Methode eine Chance bekommen soll, müßten Orte häufiger Kugelblitzentstehung identifiziert und mit Instrumenten bestückt werden."

          Und wenn es solche Orte aber nicht gibt? Dann wären die Naturwissenschaften, die ihre Erfolge nur dort feiern können, wo sich Phänomene experimentell manipulieren oder wenigstens kontrolliert beobachten lassen, für Kugelblitze eigentlich nicht mehr zuständig. Die leuchtenden Bälle blieben Dinge zwischen Himmel und Erde, von denen unsere Schulweisheit nur träumen könnte.

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