Kugelblitze
Und schon ein luminöser Knatterkranz!
Das ist der schlagende Beweis.
Daniel Düsentrieb
Kugelblitze erfreuen schon seit vielen Jahrhunderten die Menschheit mit ihrer Rätselhaftigkeit. Mehrere tausend Seiten ließen sich füllen mit Beschreibungen von Kugelblitzbeobachtungen, dazugehörigen Theorien, Experimenten und Mythen. Im Spektrum der Erklärungsversuche sind die Übergänge zwischen Wissenschaft, Science-Fiction, Esoterik und Spinnerei fließend, wobei sich ernsthafte Theorien meist durch eine entmutigende Komplexität auszeichnen, was weniger ernsthafte Theorien schamlos ausnutzen. Zudem wird immer wieder behauptet, der Kugelblitz sei kein Naturphänomen, sondern lediglich Einbildung. Eine allgemein akzeptierte Erklärung für Entstehung und Verhalten von Kugelblitzen fehlt jedoch bis heute.
Die Erforschung von Kugelblitzen basiert im Wesentlichen auf Augenzeugenberichten. Seit mehr als 500 Jahren sind Kugelblitzbeobachtungen dokumentiert, eine russische Datenbank enthält allein etwa 10 000 Vorfälle aus den letzten Jahrzehnten. Trotzdem handelt es sich wohl um ein seltenes Phänomen. Nur wenige Menschen dürfen das wundersame Ding jemals selbst erleben. Der Journalist Graham K. Hubler beschreibt ein typisches Ereignis: «Ich saß mit meiner Freundin in einem Pavillon in einem New Yorker Park. Es regnete ziemlich stark. Ein gelblich weißer Ball, etwa von der Größe eines Tennisballs, erschien links von uns, ungefähr 30 Meter entfernt. Der Ball schwebte zweieinhalb Meter über dem Erdboden und bewegte sich langsam in Richtung Pavillon. Als der Ball den Pavillon erreichte, fiel er plötzlich zu Boden und kam in etwa einem Meter Entfernung an unseren Köpfen vorbei. Er glitt über den Boden, verließ den Pavillon, stieg zwei Meter nach oben, bewegte sich zehn Meter weiter, fiel wieder zu Boden und verschwand ohne Explosion.»
So oder ähnlich lesen sich viele Berichte. Aus der Vielzahl der Beschreibungen, einige sehr präzise und ausführlich, andere eher konfus, entsteht ein nur teilweise konsistentes Bild der Eigenschaften von Kugelblitzen, das die Grundlage für alle Erklärungsversuche darstellt: Die meisten Kugelblitze werden in Gewittern beobachtet, allerdings nicht alle. Oft, aber nicht immer, geht ihnen ein sichtbarer, normaler Blitz voraus. Vielfach erscheint die Kugel einige Meter über dem Erdboden, manchmal auch direkt am Boden, seltener fällt sie scheinbar vom Himmel. Der Durchmesser der Kugel liegt irgendwo zwischen ein paar Zentimetern und einem Meter, typisch ist ungefähr die Größe eines Fußballs. Die meisten Kugelblitze sind gelb, weiß oder rötlich, die Helligkeit entspricht in etwa der einer schwachen Glühbirne. In Größe und Leuchterscheinung ähneln sie einem Kinderlampion, nur ohne aufgemaltes Gesicht. Manche Kugelblitze schweben, andere fallen nach unten. Sie können zischen, nach Schwefel stinken oder Wasser zum Sieden bringen. Ab und zu springen sie am Boden auf und ab wie ein Gummiball. Meist lösen sich Kugelblitze nach wenigen Sekunden auf, manchmal aber auch erst nach etwa einer Minute. Einige von ihnen fühlen sich kalt an, andere sehr heiß. Mehreren Beobachtungen zufolge dringen sie scheinbar ungehindert durch Wände oder Glasscheiben, ein schwieriges Kunststück, das eine besondere Herausforderung für jede Theorie darstellt. So drang im Jahr 1638 ein Kugelblitz in eine Kirche in der englischen Grafschaft Devon ein, vier Menschen starben, sechzig wurden verletzt. Selten benimmt sich ein Kugelblitz derart ungehörig, meist erscheint er ruhig und bedächtig und verschwindet friedlich, obwohl auch extrovertierte Exemplare mit Funkenflug und kleineren Explosionen beobachtet wurden. Offenbar entstehen sie zwar meist im Freien, manchmal aber auch in geschlossenen Räumen. Einige erscheinen gar in U-Booten und Flugzeugen. Ein Horrorszenario: In einer stürmischen Gewitternacht im Flugzeug taucht auf dem Nachbarsitz ein schwebender, leuchtender Ball auf – niemandem kann man es übelnehmen, wenn er in einer solchen Situation die Vernunft über Bord wirft und anfängt, an Seltsames zu glauben. Kaum verwunderlich also, dass man Kugelblitze bis vor etwa hundert Jahren prinzipiell für eine übernatürliche Erscheinung hielt.
Die im letzten Jahrhundert angesammelten Erklärungsversuche lassen sich grob in drei Kategorien einteilen: Kugelblitze sind entweder ein seltenes Phänomen in der Erdatmosphäre oder etwas vollkommen Absurdes oder es gibt sie gar nicht. Bei der letztgenannten Variante wird die Entstehung des Kugelblitzes einfach ins Auge oder Hirn des Beobachters verlegt – der Kugelblitz wird so zur optischen Täuschung oder, noch einen Schritt weiter, zur Wahnvorstellung. Dies ist durchaus eine legitime Möglichkeit, das Problem zu lösen: Wenn man eine Wahrnehmung nicht verstehen kann, ist vielleicht die Wahrnehmung an sich falsch. Wir «sehen» ja auch bewegte Bilder, sogenannte Filme, obwohl sich in Wirklichkeit gar nichts bewegt und es sich lediglich um eine Vielzahl unbewegter Einzelbilder handelt.
Bis in die 1970er Jahre hinein wurden seriöse Gedankengebäude entwickelt, bei denen im Hirn eine kugelblitzartige Leuchterscheinung entsteht, beispielsweise infolge eines «Nachglühens» der Netzhaut nach Beobachtung von echten Blitzen. Jedoch sind alle diese Modelle problematisch; keines kann die umfangreichen Beobachtungsfunde einwandfrei erklären. Die Theorie mit dem «Nachglühen» krankt zum Beispiel daran, dass die Beobachter von Kugelblitzen nicht immer direkt vorher in einen Blitz sahen. Zudem ist nicht klar, woher die interessanten Geräusche und Gerüche stammen sollen, die manche Kugelblitze absondern. Trotzdem sind solche Hypothesen auch heute noch nicht tot, und so ist es immer noch nicht völlig abwegig, die Existenz des mysteriösen Feuerballs abzustreiten. Die Vielzahl der dokumentierten Beobachtungen sowie die wenigen Fotografien, die es mittlerweile von Kugelblitzen gibt, deuten jedoch ziemlich sicher darauf hin, dass wir es mit einem Phänomen außerhalb unseres Kopfs zu tun haben. Wirklich bewiesen ist die Existenz von Kugelblitzen aber wohl erst dann, wenn es gelingt, einen einzufangen, zu zähmen und auf Fachkonferenzen herumzuzeigen.
Die meisten Erklärungen des Phänomens beruhen heute auf der Annahme, dass der Feuerball aus Plasma besteht. Plasma bildet sich, wenn man Gase so lange aufheizt, bis die einzelnen Gasteilchen vor lauter Hitze verzweifelt damit anfangen, Elektronen von sich zu werfen. Die Sonne zum Beispiel besteht im Wesentlichen aus so einem elektrisch geladenen Gas. Plasma allein kann allerdings den Kugelblitz nicht erklären, unter anderem, weil die heiße, elektrisch geladene Luftblase nach oben aufsteigen sollte, was Kugelblitze selten tun. Zudem sollte ein Plasmaball nach Bruchteilen von Sekunden verlöschen, Kugelblitze dagegen leben deutlich länger. Die vom Kugelblitz abgestrahlte Energie kann demnach nicht allein aus dem Plasma stammen. Man braucht irgendeine zusätzliche Heizung, um langlebige, stabile Feuerbälle zu produzieren.
Diese Überlegungen führten über viele Zwischenstufen zu einem heute populären Modell, das mit sogenannten Aerosolen zu tun hat, also einer Ansammlung von schwebenden Teilchen: Im Jahr 2000 stellten die Neuseeländer John Abrahamson und James Dinniss eine Theorie vor, der zufolge Kugelblitze entstehen, wenn normale Blitze ins Erdreich einschlagen. Die hohe Energie des Blitzes heizt die Erde auf und wirbelt winzige Staubteilchen in die Luft, die durch chemische Prozesse zu einem komplizierten Netzwerk zusammenwachsen, einem flauschigen Erdball mit der Konsistenz einer Staubmaus. Dieses schwebende Geflecht umgibt und durchdringt die heiße Luftblase und bildet so den Kugelblitz. In diesem Szenario wird die Energie des normalen Blitzes im Staubball in chemischer Form gespeichert, ähnlich wie in einer Batterie. Langsam und allmählich glüht die Blase vor sich hin und setzt die Energie des Blitzes frei.
Der Aerosolansatz ist in der Kugelblitzforschung nicht neu, aber das von Abrahamson und Dinniss vorgelegte Modell kann zumindest in der Theorie viele Beobachtungen erklären. Im wahren Leben sieht es etwas anders aus. Die bisher besten Kugelblitzimitate auf der Basis von Aerosolen präsentierte im Januar 2007 ein brasilianisches Forscherteam um Antônio Pavão und Gerson Paiva. Sie stellten Siliziumscheiben zwischen zwei Elektroden, verdampften Teile des Siliziums und sorgten anschließend für einen künstlichen Blitz zwischen den Elektroden. Das Resultat: Leuchterscheinungen, die in Farbe und Lebensdauer echten Kugelblitzen ähneln, auch wenn sie noch etwas klein und unscheinbar ausfallen. Ob es sich dabei wirklich um die ersten künstlich erzeugten Kugelblitze handelt, wäre noch zu klären.
Andere Experten beschreiben das Phänomen als Folge von elektrischen Entladungen über Wasseroberflächen. Im Gegensatz zur Aerosoltheorie schlägt der Blitz in diesem Fall nicht in den Erdboden ein, sondern in einen See, ein Gefäß mit Wasser oder auch eine Pfütze, wie sie im Zusammenhang mit Gewittern recht häufig vorkommen. Eine Arbeitsgruppe in St. Petersburg im Jahr 2002 konnte auf diese Weise im Labor eine Art Kugelblitze herstellen. Vier Jahre später gelang es deutschen Wissenschaftlern um den Plasmaphysiker Gerd Fußmann, dieses Ergebnis zu reproduzieren: Mit Hilfe von Hochspannungsentladungen in salzhaltigem Wasser – eine ziemlich realitätsnahe Anordnung – erzeugten sie Leuchtbälle von immerhin 10 – 20 Zentimeter Durchmesser, deutlich größer als die Aerosolbälle aus Brasilien. Dafür wiederum überleben die künstlichen Kugelblitze von Fußmann nur Bruchteile einer Sekunde, eindeutig zu kurz, um mit den echten Exemplaren mithalten zu können.
Die dritte wichtige Theorie in der modernen Kugelblitzforschung wurde bereits in den 1950er Jahren von dem sowjetischen Physiker Pjotr Kapitza vorgeschlagen. Auch sie beruht auf der Annahme, dass ein Kugelblitz ein Ball aus Plasma ist, nur lässt Kapitza seine Plasmakörper von außen aufheizen: durch starke Mikrowellen, die während des Gewitters in der Umgebung von normalen Blitzen entstehen sollen. Demnach wäre der Kugelblitz ein Ball aus extrem heißer Luft, der, von Mikrowellen aufgespießt, im Gewitter hängt und leuchtet. Auch im Labor kann man mit Mikrowellen schöne Leuchteffekte erzielen: So stellten die Japaner Ohtsuki und Ofuruton im Jahr 1991 künstliche Feuerbälle her, die durch Wände und gegen den Wind schwebten, genau wie es von einigen Beobachtern beschrieben wurde. Allerdings stimmen weder Lebensdauer noch Größe mit den echten Kugelblitzen überein. Ähnliches gelang im Jahr 2006 den israelischen Forschern Eli Jerby und Vladimir Dikhtyar: Sie leiteten Mikrowellen über einen Metallstab in eine Glaskugel, wo eine heiße Stelle mit geschmolzenem Glas entstand. Durch Entfernen des Metallstabs «zogen» sie den heißen Fleck von der Glaskugel weg und erzeugten so schwebende, stabile Plasmabälle. Leider sind diese Versuchsanordnungen etwas realitätsfern, denn selten begegnet man im Gewitter einer Glaskugel. Das Experiment aus Israel immerhin funktioniert mit handelsüblichen Mikrowellengeräten, und weil man die genaue Anleitung im Internet finden kann, steht es heute jedem selbst frei, eigene Kugelblitzimitationen in der heimischen Küche herzustellen. In einer nicht allzu fernen Zukunft wird man sicher leuchtende Plasmabälle als Bestandteil moderner Küchenbeleuchtung zu schätzen wissen.
Abgesehen von den aktuellen Erfolgsgeschichten mit Aerosolen, Wasserpfützen und Mikrowellen gab es in der Vergangenheit nicht wenige Versuche, Kugelblitze künstlich herzustellen. Beinahe legendär sind die Experimente des Physikgenies Nikola Tesla, der mit Hilfe von komplizierten elektrischen Schaltkreisen zwar auch irgendwelche Feuerbälle produzierte, aber ziemlich sicher nicht das, was wir Kugelblitz nennen. Ausgehend von diesen Experimenten, baute Tesla kurz vor seinem Tod 1943 angeblich an einer Todesstrahlmaschine, die großes Interesse bei der CIA hervorrief. So wie Tesla erging es vielen: Sie erzeugten zwar Feuer und Spektakel, konnten aber nicht letztgültig beweisen, dass das etwas mit dem gesuchten Phänomen zu tun hat. Tragisch endete ein Hasardeur namens Richmann in St. Petersburg, der 1753 einen echten Blitz in sein Labor leitete, um damit herumzuspielen. Aus seiner Apparatur sprang Richmann ein faustgroßer, wütender Kugelblitz an, der Mann war sofort tot.
Insgesamt gibt es mit jedem der beschriebenen Ansätze einige Probleme. Aerosole, Wasser und Mikrowellen sind zwar imstande, schöne Leuchterscheinungen zu produzieren, aber bisher kann keine der Theorien alle beobachteten Eigenschaften von Kugelblitzen, insbesondere Form, Farbe, Größe, Lebensdauer, erklären. Problematisch sind auch die Kugelblitze, die in Gebäuden oder sogar in Flugzeugen auftauchen, wo es gemeinhin weder Erde noch Wasserpfützen gibt. Zum Glück bleiben eine Vielzahl von alternativen Erklärungsversuchen, die das Problem zwar genausowenig lösen können, sich dafür aber durch bemerkenswerten Einfallsreichtum auszeichnen.
Seit den 1990er Jahren etwa erwähnen der Kosmologe Mario Rabinowitz und seine Mitarbeiter immer wieder, dass sich im Innern von Kugelblitzen möglicherweise winzige Schwarze Löcher verbergen, Miniaturversionen der extrem schweren Himmelskörper, die beim Todeskampf von Riesensternen entstehen. Die Existenz von mikroskopisch kleinen Schwarzen Löchern ist jedoch bisher unbewiesen. Andere Experten erklären Kugelblitze als Folge des Eindringens von Antimaterie in die Erdatmosphäre: Die Erde wird andauernd von normaler Materie aus dem All beschossen, von kleinen bis mittelgroßen Meteoriten, deren Verglühen man in klaren Nächten als Sternschnuppen beobachten kann. Man weiß auch, dass es zu jedem →Elementarteilchen, etwa zum Elektron oder Proton, ein Antiteilchen aus Antimaterie gibt. Wenn es komplette Meteoriten aus Antimaterie gäbe, würden sie in der Atmosphäre verschwinden, denn Anti- und richtige Materie halten nicht viel voneinander und vernichten sich daher gegenseitig beim Zusammenstoß. Dabei, so die Theorie, könnte kugelblitzähnliches Leuchten entstehen. Für die Existenz von Antimateriefelsen im All fehlen jedoch bisher überzeugende Beweise.
Im Jahr 2003 schlug der Physiker John J. Gilman vor, dass Kugelblitze aus extrem hochenergetischen Atomen bestehen, geradezu irrsinnig an- und aufgeregten Atomen, die durch Hineinpumpen von Energie auf eine gigantische Größe – mehrere Zentimeter Durchmesser – aufgebläht sind. Vielleicht ist das aber auch Unsinn, und Kugelblitze sind «elektromagnetische Knoten» (Antonio F. Rañada und Jose L. Trueba, 1996), «Schockwellen, die durch Punktexplosionen in der Atmosphäre entstehen» (Vladimir K. Ignatovich, 1992), oder gar «brennende Wirbelstürme» (Peter F. Coleman, 1993). Es herrscht kein Mangel an interessanten Vorschlägen, von denen allerdings kein einziger so gut ausgedacht ist, dass er die Mehrheit der Kugelblitzforscher überzeugt.
Vielleicht handelt es sich am Ende doch um UFOs, wie eine nicht vernachlässigbare Anzahl von Zeitgenossen behauptet. Warum sollten Außerirdische nicht in glühenden Feuerbällen die Erde erkunden? Das ist ihr gutes Recht, und vielleicht mögen sie stürmische Gewitternächte. Zudem ersparen sie uns damit die Mühe, das Phänomen mit komplizierten Dingen wie Mikrowellen und Aerosolen zu erklären. Man muss allerdings anmerken, dass die Existenz von UFOs deutlich unbewiesener ist als die Existenz von Kugelblitzen. Unbekanntes mit etwas anderem Unbekannten zu erklären, wird in Wissenschaftlerkreisen meist als schlechter Stil abgetan. Skeptiker glauben darum, es verhalte sich genau andersherum und viele unerklärte UFO-Sichtungen seien in Wahrheit Kugelblitze. Auch Kornkreise lassen sich so eventuell als Folge von Kugelblitzerscheinungen erklären.
Sind UFOs also Kugelblitze oder sind Kugelblitze UFOs? Wir werden vermutlich noch mehr als einmal lesen, das Phänomen Kugelblitz sei jetzt aber endgültig geklärt.