То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой.
Что делать при встрече с шаровой молнией?
Одни ученые считают, что шаровые молнии — это результат разряда электрической энергии во время сильных гроз. По его версии шаровая молния — это специфическое взаимодействие азота с кислородом, во время которого выделяется энергия, создающая молнию. Описывая свои ощущения при встрече с шаровой молнией, очевидцы почти всегда отмечали, что воспринималась она как одушевленный предмет.
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении
Ученые считают, что разгадали загадку шаровых молний: по их мнению, больше всего они похожи на воздушные шары, заполненные раскаленным газом. Вчера в новостях говорили, что в Петербурге мужчину и женщину молния убила. Но проблему шаровой молнии нельзя оставлять неразрешённой — уж больно заманчиво разгадать эту загадку тем более в наше время, когда наука почти не оставила «белых пятен». Шаровая молния удивительна тем, что живет намного дольше обычной молнии, иногда несколько десятков секунд.
«Проходит через стекла»: что делать при встрече с шаровой молнией
Всего несколько лет назад предполагаемое событие шаровой молнии в Китае было случайно зафиксировано на спектрографе после удара молнии по земле, что дало исследователям пробой электромагнитного спектра. Шаровыми молниями становятся электромагнитные вихри, образованные во время прохождения разряда линейной молнии. Существует ли шаровая молния на самом деле?, Где можно встретить явление?, От чего зависит появление молнии, как она формируется?, Как она выглядит и как себя ведет?, В чем опасность шаровой молнии, как вести себя при встрече? 17 января в журнале «Physical Review Letters» была опубликована статья китайских учёных, которым удалось летом 2012 года заснять шаровую молнию во время наблюдений за обычными молниями на Тибетском нагорье.
Наука и Шаровая молния
Внешнее поле такой шаровой молнии может воздействовать на мозговую деятельность человека – человек в этой ситуации может оказаться, как под гипнозом, не способным на какие-то действия. При встрече с шаровой молнией не проявляйте по отношению к ней никакой агрессивности, по возможности сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Главной загадкой в изучении шаровых молний является их долгоживучесть и крайне непредсказуемые моменты появления, рассказал Naked Science замдиректора МИЭМ НИУ ВШЭ Александр Костинский. Главной загадкой в изучении шаровых молний является их долгоживучесть и крайне непредсказуемые моменты появления, рассказал Naked Science замдиректора МИЭМ НИУ ВШЭ Александр Костинский.
Может ли молния попасть в открытое окно? Что делать при встрече с шаровой молнией? Объясняют физики
Впрочем, член Российской академии наук Самвел Григорян уверен , что подобные истории — всего лишь мифы. Научные гипотезы По словам доктора физико-математических наук Владимира Бычкова, в условиях лаборатории удавалось получить лишь небольшие светящиеся образования. Искусственные сгустки энергии исчезали спустя несколько секунд и не соответствовали описаниям многочисленных очевидцев. Несмотря на это, существуют сотни гипотез, объясняющих происхождение этого явления природы.
Автор одной из самых невероятных теорий — американский астронавт Джеффри Ширс Эшби. Он уверен, что молния в форме шара появляется при аннигиляции частиц антивещества. По словам Ширса, эти частицы летят из космоса по направлению к земле и, проходя через плотные слои атмосферы, превращаются в сгусток энергии.
Доказать эту гипотезу пока не удалось, так как в космическом пространстве не были обнаружены частицы с такими свойствами. Игорь Стаханов, автор книги «О физической природе шаровой молнии», назвал это явление сгустком ионов. Гипотеза Стаханова объясняет то, как светящаяся сфера проникает через щели, заново принимая прежнюю форму.
Но создать шар из ионов ученым пока не удалось. Химики Джон Абрахамсон и Джеймс Деннис из Новой Зеландии считают, что удар линейной молнии высвобождает из почвы химические элементы. Они испаряются, образуя раскаленный шар.
Он медленно тает или взрывается, если температура повышается до рекордных значений. На его глазах молния ударила в землю, образовав огненный шар, который пролетел около 15 метров, меняя цвет с пурпурно-белого до ярко-красного, и бесследно исчез. Диаметр светящейся сферы был непривычно большим — около пяти метров.
Спектрометр успел определить, что молния содержит кремний, кальций, железо и другие элементы из почвы. Также Цен Цзянь Юн предположил, что аномально большие размеры шара связаны с близостью линии электропередач.
Были и другие гипотезы: например, что шаровые молнии подпитываются радиоволнами определенной длины 35-70 см. И что заряженных молнией газов недостаточно для непрерывного свечения молнии — нужна энергия извне. Со временем теорий о природе шаровой молнии появилось так много, что их уже не сосчитать. При этом до XXI века само существование явления оставалось недоказанным, несмотря на многочисленные свидетельства. В наше время Достоверное доказательство существования шаровой молнии как и любого другого феномена может быть получено двумя способами: теоретическим и практическим.
Причем полностью сформированная теория должна поддаваться воспроизведению на практике — и наоборот. На протяжении XX века и начала XXI никаких научных доказательств шаровой молнии получить не удавалось. Не раз были зафиксированы и ожоги, а также летальные исходы. Феномен долгое время оставался в одном ряду со свидетельствами о призраках или контактах с инопланетянами. Начала получать распространение теория о фантомности шаровой молнии. Согласно ей, обычный разряд молнии или даже тока при особых микроколебаниях магнитного поля вызывает электрическое поле, которое «отпечатывается» на сетчатке глаз, вызывая ложные зрительные образы. Однако уже в 2010-ых годах появились первые официально зафиксированные свидетельства шаровых молний.
В 2012 году китайские ученые зафиксировали в Тибетских горах свечение молнии-шара, которое длилось полторы секунды.
Откуда берутся шаровые молнии? Электромагнитная теория Академик Капица писал , что шаровая молния, вероятно, связана с электромагнитными волнами.
Между облаками и землёй образуется стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, возникает пробой воздуха и образуется газовый разряд. Шаровая молния как бы «нанизана» на силовые линии этой волны и двигается вдоль её проводящих поверхностей. Эта же волна отвечает за энергетическую подпитку молнии.
Таким образом, академик считал ее прообразом управляемого термоядерного реактора. Химические реакции вызывают свечение шаровой молнии. Впрочем, как писал Капица в своей статье , этой энергии бы не хватило, чтобы обеспечить такое яркое свечение, как наблюдается в природе.
Плазменная теория утверждает, что шаровая молния возникает в месте удара обычной молнии: положительно и отрицательно заряженные частицы перемешиваются и сталкиваются — так происходит выделение энергии, достаточной для свечения шаровой молнии. Возвращаясь к данным китайских спектрометров, ученые приходят к выводу, что шаровая молния состоит из веществ почвы — то есть, возникает там, где в почву ударила обычная молние. Впрочем, это пока только догадки.
Но они определенно представляют интерес тем, что поведение молнии на этих видео полностью совпадает с популярными свидетельствами разных лет.
Могут быть желтого, красного, оранжевого, белого и даже синего цветов и разных по интенсивности — яркие или тусклые. Имеет шипящий потрескивающий звук, вроде костра. Также издает неприятный резкий запах. Есть два вида молнии: линейная — те, что мы видим вдалеке в виде ломанной линии в облаке, и сама шаровая молния — шарик, в котором кишат заряды, молнии. Также шаровые молнии бывают в виде груши или гриба», — сказала Семенова. Во время грозы нам бабушки говорили закрывать окна. Так и есть! Шаровая молния ищет себе источник заряда, чтобы подзарядиться: либо теплое тело, непрорезининное, мокрое, чтобы хорошо «шибануть» человека. Заряд молнии очень большой, и люди крайне редко выживают.
Вы точно человек?
В свое время даже выпускали специальные приборы — «озонаторы», которые «освежали» воздух, и работали они на малых разрядах электрического тока. Можно сделать вывод из выше сказанного, что во время грозы образуется достаточно большое количество озона, и он начинает концентрироваться в определенных областях. Обладая свойством накапливать статический заряд, как это происходит в верхних слоях атмосферы в образовавшемся там озоновом слое, озоновые сгустки становятся островками, по которым продвигается молния к общему источнику притяжения — Земле. Проводились эксперименты с запуском малых ракет, к которым монтировался проводник тока в виде проволоки. При этом молния продвигалась по этому проводнику от грозовой тучи к поверхности Земли, по прямой. Следовательно, путь молнии в естественных условиях зависит от озоновых скоплений в неоднородной массе воздуха. А коль это так, то озон, являясь сконцентрированной областью в общей среде воздуха, и должен приобретать самую рациональную геометрическую форму, форму шара. Раз это шар, получивший от молнии определенный электростатический потенциал, то в зависимости от концентрации озона и от силы разряда молнии, он, в определенных случаях, начинает светиться. Это и есть шаровая молния. Раз шаровая молния сохраняет определенное время форму шара, то можно с уверенностью предположить наличие мениска, сохраняющего эту форму в виде шара.
Моделью шаровой молнии может служить мыльный пузырь, который включает в себя все перечисленные признаки. С течением времени шаровая молния, как и мыльный пузырь, диффундируя с окружающей его средой, постепенно разрушается и исчезает. Иногда шаровая молния появляется из электрической розетки во время грозы. Это явление можно объяснить случайной искрой в розетке, когда выдергивалась вилка электрического шнура в присутствии залетевшего в квартиру озонового сгустка. На основании вышеизложенного, можно проделать реальный опыт, для получения шаровой молнии в лабораторных условиях, и изучить, на основании этих опытов, все свойства шаровой молнии. Для этого необходимо иметь запас озона или маломощный разрядник электрического тока, способный производить озон из окружающего воздуха, как это происходит в озонаторе. Получив озоновый шар в каком-то сосуде, необходимо «пробить» его высоковольтным разрядом. К примеру, катушка напряжения автомобиля обеспечивает разряд на «свечи» в 6 000 вольт. Ручной мегомметр, служащий для проверки изоляции, способен дать 25 000 вольт.
Экспериментируя с напряжением и концентрацией озона, можно будет получить устойчивую шаровую молнию, годную для дальнейших экспериментов и, в конечном счете, для практического применения на практике. По-моему, логика в моих рассуждениях есть, и подобная гипотеза, может иметь право на существование. Дело за малым: найти заинтересованное лицо, как исполнителя этой идеи, так и соответствующего спонсора, который смог бы все это финансировать. Для практического применения можно будет использовать шаровую молнию, как супер оружие. Главным достоинством такого оружия, будет отсутствие расходных материалов и высокая эффективность поражения целей, в любых погодных условиях, так как шаровая молния может двигаться даже против ветра.
Петр Капица занимался исследованием данного явления, а Никола Тесла пытался воспроизвести его в лабораторных условиях. Ученые пришли к выводу, что шаровые молнии имеют мало общего с обычными молниями, которые видел каждый ребенок, потому что первые могут появиться и в сухую погоду, и зимой. Сегодня существует более четырехсот моделей, которые описывают происхождение шаровых молний. Экспериментально создать шаровую молнию можно, но только в специальных ограниченных условиях. Однако, по словам представителя комиссии РАН по борьбе с лженаукой, «не хочет шаровая молния залетать в лаборатории ученых». Если условия среды начинают приближаться к реальным, то молния превращается в неустойчивый сгусток плазмы, который исчезает в пространстве за несколько секунд. В природе шаровая молния движется, зависает, преследует, проникает сквозь стены, взрывается и существует более получаса. Модель не сравнится с прототипом. Сенсационное открытие Совсем недавно ученым фантастически повезло. Китайские физики установили их для изучения обычных грозовых молний. Но спектрометры зафиксировали свечение шаровой молнии, которое продолжалось 1,64 секунды. Обычная молния содержит в своем спектре ионизированный азот, а шаровая молния — железо, кремний и кальций, которыми богата почва. Благодаря открытию одна из популярных моделей получила научное подтверждение. Модель основывается на том, что шаровая молния не что иное, как сгорающие частицы почвы, которые были подняты в воздух грозовым ударом. Круг изучения немного сузился, но пока ученые не могут объяснить, почему шаровая молния может проходить сквозь стены, почему она может появиться внутри подводной лодки, которая находится на приличной глубине и почему возникают неприятные психологические эффекты у людей, а также многое другое. Существует более 400 теорий, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде.
Что определяет разницу температур шаровых молний? И наконец, куда уходит энергия, которую несет шаровая молния? Если только на световое излучение, то шар должен светиться много часов... По мнению профессора Игоря Павловича Стаханова шаровая молния — это сгусток ионов, которые «облеплены» оболочками из полярных молекул, например, воды. Его кластерная теория объясняет строение молнии в виде шара наличие эффективного поверхностного натяжения , а также способность молнии проникать через отверстия и заново принимать исходную форму. Однако практические опыты Стаханова по созданию сгустка кластерных ионов оказались неудачными. В случае, если она окажется верной, то человечество получит альтернативный источник энергии, который можно будет создавать из насыщенной влагой атмосферы, изменяя концентрацию паров и капель воды и производя контролируемые мощные линейные взрывы. Москва, Большой Саввинский пер.
В любой момент молния может остановиться в пространстве, а потом стремительно врезаться в предмет, который заземлен. Очевидцы говорят, что «огненный шар» издает шипящий звук, а пахнет в пространстве рядом с ней серой и озоном. Прикасаться с шаровой молнии крайне опасно, некоторые случаи оканчивались очень сильными ожогами и потерей сознания человеком. Столкновения с шаровой молнией могут быть летальными. Широко известный научному миру случай: Георга Рихмана профессора физики убила шаровая молния, когда он проводил эксперимент с электрометром в Санкт-Петербурге. Трагедия случилась 6 августа 1753 года. Михаил Ломоносов описал смертельные травмы, которые были на теле Рихмана: «Красно-вишневое пятно на лбу, электрическая сила вышла через ноги в доски. Пальцы синие, башмак разорван, но не прожжен». Еще один очень важный эффект, о котором стоит упомянуть — многие очевидцы говорят, что до появления молнии на них находил слепой ужас. Потом появлялась молния. После этого очевидцы долго не могут прийти в себя, они подавлены, их мучают ночные кошмары и сильная головная боль. С точки зрения науки Необычные свойства, которыми обладают шаровые молнии, привели к тому, что ученые настороженно стали толковать явление. Гибель Рихмана пытались объяснить как следствие взаимодействия с обычным грозовым разрядом. Хотя очевидцы гибели ученого говорили о шаре. Ученые не имеют ничего против феномена, но существуют теории, сводящие явление к галлюцинации, вызванной близким грозовым разрядом. Научный мир во второй половине 20 века стал проявлять больше интереса к шаровой молнии.
Ученые разгадали тайну шаровой молнии
Фото: pixabay. Как пишет Федеральное агентство новостей , уникальное природное явление удалось повторить в лабораторных условиях при помощи квантовых частиц. Исследователи отмечают, что само существование шаровой молнии как природного явления сейчас под вопросом.
Однако время его жизни было не в пример короче шаровых молний — всего несколько сотен миллисекунд. Шабанов за экспериментами Тем не менее исследователи были убеждены, что «формирующееся светящееся образование является аналогом природной шаровой молнии», так как оно успевало демонстрировать свойства природной шаровой молнии. Среди них — отсутствие взаимодействия с диэлектриками, расплавление и распыление проводников, изменение цвета в зависимости от наружной освещенности и фона и так далее.
Ученые провели несколько экспериментов по уточнению температуры их аналога природной шаровой молнии. На высоте 15 сантиметров от электрода аналог не смог расплавить диэлектрик с температурой плавления около 200 градусов по Цельсию. Хлопчатобумажная нить, размещенная на высоте 25 сантиметров от электрода, не загорелась. Когда на нить нанесли тонкий слой коллоидного графита, она загорелась моментально. Ученые сделали выводы, что их аналог оказался довольно холодным, но может проявлять «огонек» в случае с электропроводными телами, в том числе с человеческими.
Такие шарообразные светящиеся объекты удается получать ученым по всему миру. Не всякая команда берется называть их шаровыми молниями — скорее долгоживущими плазменными образованиями. Наблюдение природной шаровой молнии учеными В 2014 году в авторитетном рецензируемом журнале Physical Review Letters Цзяньюн Цен с коллегами из Северо-западного педагогического университета Китая описали свой опыт наблюдения шаровой молнии в дикой природе. Они случайно зафиксировали шаровую молнию с помощью видеокамер и спектрографов. Увеличенные цветные изображения шаровой молнии в разное время Когда обычная линейная молния ударила в землю, возник шар шириной 5 метров.
Он пролетел над землей 15 метров и исчез спустя 1,6 секунды. Спектрограф показал, что основными элементами в шаре были кремний, железо и кальций — те же элементы, которые находились и в почве. Это наблюдение стало подтверждением теории новозеландца Джона Абрахамсона.
Монах-бенедиктинец Гервасий Кентерберийский вел записи в основном о событиях в монастыре Крайстчерч и действиях короля и знати. Но также нередко описывал природные явления. Явление Шаровая молния, согласно свидетельствам очевидцев, обычно имеет диаметр около 25 см, существует продолжительное время и двигается по непредсказуемой траектории. Несмотря на немалое количество сообщений о наблюдениях, до сих пор нет однозначного объяснения, что она собой представляет и как образуется — некоторые теории вообще объясняют увиденное массовыми галлюцинациями.
Самое важное - в нашем Telegram-канале Смотрите также.
Читайте по теме: Американский марсоход совершил успешную посадку на поверхность Марса Такой электромагнитный шар имеет не только электрическую, но и квантовую природу. По словам исследователей, явление удалось повторить при помощи двух потоков электрического тока, направленных в противоположные стороны, и специальных квантовых квазичастиц, чья математическая модель отражает поведение протонов и нейтронов в атоме, — скирмионов.
Что мы знаем о шаровой молнии
Более того, по линии терминатора смены дня и ночи на нижней границе ионосферы образуется как бы впадина - вогнутая поверхность, способная фокусировать электромагнитные волны. С помощью глобуса, выставленного на солнце, легко убедиться, что линия терминатора проходила тогда от Тунгуски утро через Гренландию к восточному побережью США вечер. Как бы то ни было, причиной накопления статического заряда является наличие в атмосфере определенной концентрации ОЗОНА. Высокая концентрация озона проявляется во время грозы. Наверное, многие задумывались, почему разряд молнии движется не по прямой линии, что было бы естественно, а как-то зигзагами. Известно, что прямая линия — это самое короткое расстояние между объектами.
Наличие озона в воздухе во время грозы, можно ощутить даже по запаху. Воздух становиться «свежим», и становиться «легко» дышать. Это происходит из-за того, что в воздухе увеличивается число молекул кислорода, за счет преобразования двухвалентного кислорода, в - трехвалентный. В свое время даже выпускали специальные приборы — «озонаторы», которые «освежали» воздух, и работали они на малых разрядах электрического тока. Можно сделать вывод из выше сказанного, что во время грозы образуется достаточно большое количество озона, и он начинает концентрироваться в определенных областях.
Обладая свойством накапливать статический заряд, как это происходит в верхних слоях атмосферы в образовавшемся там озоновом слое, озоновые сгустки становятся островками, по которым продвигается молния к общему источнику притяжения — Земле. Проводились эксперименты с запуском малых ракет, к которым монтировался проводник тока в виде проволоки. При этом молния продвигалась по этому проводнику от грозовой тучи к поверхности Земли, по прямой. Следовательно, путь молнии в естественных условиях зависит от озоновых скоплений в неоднородной массе воздуха. А коль это так, то озон, являясь сконцентрированной областью в общей среде воздуха, и должен приобретать самую рациональную геометрическую форму, форму шара.
Раз это шар, получивший от молнии определенный электростатический потенциал, то в зависимости от концентрации озона и от силы разряда молнии, он, в определенных случаях, начинает светиться. Это и есть шаровая молния. Раз шаровая молния сохраняет определенное время форму шара, то можно с уверенностью предположить наличие мениска, сохраняющего эту форму в виде шара. Моделью шаровой молнии может служить мыльный пузырь, который включает в себя все перечисленные признаки. С течением времени шаровая молния, как и мыльный пузырь, диффундируя с окружающей его средой, постепенно разрушается и исчезает.
Иногда шаровая молния появляется из электрической розетки во время грозы. Это явление можно объяснить случайной искрой в розетке, когда выдергивалась вилка электрического шнура в присутствии залетевшего в квартиру озонового сгустка. На основании вышеизложенного, можно проделать реальный опыт, для получения шаровой молнии в лабораторных условиях, и изучить, на основании этих опытов, все свойства шаровой молнии.
Два года назад Цзяньйонг Чен и его коллеги из Северо-западного университета в Ланьчжоу проводили наблюдения в провинции Цинхай во время грозы, используя видеокамеры и спектрографы. Спектрограф ученых успел зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии: кремний, железо и кальций, явно заимствованные из почвы.
Таким образом, наблюдения китайцев подтвердили теорию 2000 года химика Джона Абрахамсона из новозеландского университета Кентербери. Абрахамсон предположил, что когда молния ударяет в землю, внезапное и сильное повышение температуры быстро испаряет оксид кремния в почве, а ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух. Органические вещества в почве, например, палая листва или корни растений быстро сгорают, отнимая кислород у окиси кремния, так что в итоге остается раскаленный кремниевый газ.
Шаровая молния вылетела из кухни и направилась в свинарник, там ее на предмет съестного решила понюхать любопытная свинья. Только она поднесла к ней свой пятачок, как та взорвалась. Бедная свинья погибла, да и всему свинарнику был нанесен значительный урон.
В 1936 году английская газета «Дейли мейл» сообщила о случае, когда зритель наблюдал горячий шар, опустившийся с неба. Сначала он ударился о дом, повредил телефонные провода и поджег деревянную оконную раму, свой путь шар закончил в бочке с водой, которая тут же закипела. Залетали шаровые молнии и в самолеты. В 1963 году свидетелем такого случая на самолете, следовавшего рейсом «Нью-Йорк — Вашингтон», стал британский профессор Р. Согласно его рассказу, сначала в самолет ударила обычная молния, затем из кабины пилотов вылетела шаровая молния. Она медленно поплыла вдоль салона, изрядно перепугав пассажиров.
Профессор сообщил, что молния была диаметром около восьми дюймов и светилась как 100-ваттная лампочка.
Управляемые микроволны У. Отсуки и Х. Эксперименты с водой Некоторые научные группы, в том числе Институт Макса Планка, по сообщениям, произвели эффект, напоминающий шаровые молнии, опустив высоковольтный конденсатор в резервуар с водой. Интересно: Почему зимой звезды ярче? Домашние эксперименты с микроволновкой Можно создать светящиеся шарики, которые часто называются плазменными шариками, поместив в микроволновую печь только что потухшую спичку или другой сгоревший небольшой предмет. Некоторые экспериментаторы рекомендуют накрывать объекты, дабы не повредить микроволновку. Однако стеклянная банка, к примеру, в конечном итоге взрывается, а не просто вызывает обугливание краски или плавление металла, как это происходит внутри микроволновой печи. Поэтому повторять такие эксперименты дома не стоит!
Эксперименты с кремнием Ученые в 2007 году решили попробовать использовать электрические пластины, которые способны испарять кремний и вызывать окисление в парах. Визуальный эффект можно описать как маленькие светящиеся, сверкающие шары, которые вращаются вокруг поверхности. Эти эксперименты основывались на теории, что шаровая молния на самом деле является окисленным паром кремния. Трудности изучения шаровой молнии Ученые мало знают о шаровых молниях, потому что их очень трудно изучать. Во — первых, надо угадать, где молния появится, а это практически невозможно. Затем надо заснять на фотопленку или на видеокассету светящийся шар, а это весьма сложно, потому что не успеете вы нажать на кнопку видеокамеры, как светящееся явление уже исчезнет. Так что единственное, на чем основываются ученые в своих рассуждениях — это на рассказах людей, которые были очевидцами этого явления. Объективных свидетельств реальности шаровой молнии мало, поэтому многие ученые сомневаются в самом факте ее существования. А те, которые не сомневаются, затрудняются объяснить ее природу.
Главный вопрос заключается в том, почему шаровая молния существует так долго. Вспышка обычной молнии продолжается неуловимое мгновение, она происходит в тот момент, когда отрицательно заряженные частицы облака встречаются с положительно заряженными частицами, поднимающимися с земли. Интересно: шаровая молния — маленькая копия грозовой тучи, которая возникает при вспышке обычной молнии. Время существования шаровой молнии Шаровая молния существует от нескольких секунд до нескольких минут. Как это получается? Одна из теории утверждает, что шар — маленькая копия грозовой тучи. Вот как это, возможно, происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха.
Одни пылинки заряжаются положительно, другие — отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара. Никаких конкретных советов по защите себя от шаровой молнии не может быть дано в связи с тем, что явление мало изучено и не имеет никаких конкретных характеристик и закономерностей. Но если сделать предположение, что шаровая молния является просто необычной формой типичной молнии, то и защита должна быть такая же, как и во время грозы. Хоть вероятность попадания молнии в человека равняется примерно 1 к 1 000 000, некоторые факторы могут все же немного сократить это соотношение.
Шаровая молния: таинственный феномен и история наблюдений
Российские эксперименты Другая же заключается в невозможности воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях. Прагматический оттенок изучение шаровых молний приобрело после 1950-х годов и развертывания работ в области физики плазмы. Внешне шаровая молния схожа с объектами плазменной природы, но в идеальных лабораторных условиях эти объекты не могут существовать десятки секунд и при этом активно светиться. Попытки воспроизвести шаровую молнию в лаборатории предпринимались неоднократно. Не сказать, что они были удачными. Иногда удавалось воспроизвести светящиеся объекты, но по своим свойствам они напоминали шаровые молнии лишь отдаленно. Геннадий Шабанов из Петербургского института ядерной физики РАН в прошлом десятилетии опубликовал научную работу о своих экспериментах по рождению шаровой молнии в лаборатории. Делал он это с помощью экспериментальной установки.
У поверхности воды с помощью электрического разряда удавалось создать светящийся шаровой объект. Однако время его жизни было не в пример короче шаровых молний — всего несколько сотен миллисекунд. Шабанов за экспериментами Тем не менее исследователи были убеждены, что «формирующееся светящееся образование является аналогом природной шаровой молнии», так как оно успевало демонстрировать свойства природной шаровой молнии. Среди них — отсутствие взаимодействия с диэлектриками, расплавление и распыление проводников, изменение цвета в зависимости от наружной освещенности и фона и так далее. Ученые провели несколько экспериментов по уточнению температуры их аналога природной шаровой молнии. На высоте 15 сантиметров от электрода аналог не смог расплавить диэлектрик с температурой плавления около 200 градусов по Цельсию. Хлопчатобумажная нить, размещенная на высоте 25 сантиметров от электрода, не загорелась.
Когда на нить нанесли тонкий слой коллоидного графита, она загорелась моментально.
Лонг-Айленд, Северный полюс и место Тунгусского взрыва лежат на одной дуге большого круга. Не случайно, что взрыв произошел утром - ведь в связи с ионизирующим действием солнечных лучей высота нижней границы ионосферы уменьшается со 110... Следовательно, пробой произошел как раз в области понижения высоты ионосферы где тонко - там и рвется. Более того, по линии терминатора смены дня и ночи на нижней границе ионосферы образуется как бы впадина - вогнутая поверхность, способная фокусировать электромагнитные волны. С помощью глобуса, выставленного на солнце, легко убедиться, что линия терминатора проходила тогда от Тунгуски утро через Гренландию к восточному побережью США вечер. Как бы то ни было, причиной накопления статического заряда является наличие в атмосфере определенной концентрации ОЗОНА. Высокая концентрация озона проявляется во время грозы. Наверное, многие задумывались, почему разряд молнии движется не по прямой линии, что было бы естественно, а как-то зигзагами.
Известно, что прямая линия — это самое короткое расстояние между объектами. Наличие озона в воздухе во время грозы, можно ощутить даже по запаху. Воздух становиться «свежим», и становиться «легко» дышать. Это происходит из-за того, что в воздухе увеличивается число молекул кислорода, за счет преобразования двухвалентного кислорода, в - трехвалентный. В свое время даже выпускали специальные приборы — «озонаторы», которые «освежали» воздух, и работали они на малых разрядах электрического тока. Можно сделать вывод из выше сказанного, что во время грозы образуется достаточно большое количество озона, и он начинает концентрироваться в определенных областях. Обладая свойством накапливать статический заряд, как это происходит в верхних слоях атмосферы в образовавшемся там озоновом слое, озоновые сгустки становятся островками, по которым продвигается молния к общему источнику притяжения — Земле. Проводились эксперименты с запуском малых ракет, к которым монтировался проводник тока в виде проволоки. При этом молния продвигалась по этому проводнику от грозовой тучи к поверхности Земли, по прямой.
Следовательно, путь молнии в естественных условиях зависит от озоновых скоплений в неоднородной массе воздуха. А коль это так, то озон, являясь сконцентрированной областью в общей среде воздуха, и должен приобретать самую рациональную геометрическую форму, форму шара. Раз это шар, получивший от молнии определенный электростатический потенциал, то в зависимости от концентрации озона и от силы разряда молнии, он, в определенных случаях, начинает светиться. Это и есть шаровая молния. Раз шаровая молния сохраняет определенное время форму шара, то можно с уверенностью предположить наличие мениска, сохраняющего эту форму в виде шара. Моделью шаровой молнии может служить мыльный пузырь, который включает в себя все перечисленные признаки. С течением времени шаровая молния, как и мыльный пузырь, диффундируя с окружающей его средой, постепенно разрушается и исчезает.
Более того, при грозе, как правило, все предусмотрительные люди по возможности сидят в помещениях. В то же время простая молния видна на больших расстояниях, так как она большая и яркая, и звук от нее сильный. Вполне возможно, что частота генерации шаровых молний природными разрядами сопоставима с частотой обычных молний. Мы можем просто не видеть шаровые молнии. Что касается того, что шаровая молния наблюдается, независимо от причин, редко, я не считаю это существенным препятствием для исследований, потому что накоплен и опубликован огромный объем наблюдательных данных. При этом доверять всем сообщениям, безусловно, нельзя. Количество людей, оказавшихся на малом расстоянии от удара обычной молнии, сопоставимо с количеством людей, наблюдавших когда-либо шаровую молнию. Кстати, довольно много шаровых молний видели летчики. Этот вопрос очень тщательно изучал И. Он пришел к выводу, что в облаках шаровая молния встречается в сто раз чаще, чем на малых высотах. И это на самом деле очень нетривиальный факт, потому что на нее, очевидно, действует и сила тяжести, и архимедова сила. Но у шаровой молнии как минимум в некоторых случаях есть электрический заряд, который влияет на ее движение. В целом шаровую молнию наблюдали и непосредственно на земле или на полу помещений, и на упомянутой высоте метр-полтора, и на высоте нескольких километров. Нижняя граница составляет несколько секунд. По-видимому, важны региональные особенности шаровых молний, так как результаты работ, написанных в разных странах, дают несколько разные границы времени жизни. Можно с уверенностью сказать, что несколько секунд шаровая молния точно может жить. А вот с верхней границей вопрос очень сложный. Есть, например, опубликованные данные о наблюдении М. Дмитриева [3]. Он видел шаровую молнию в течение приблизительно полутора минут. Вероятно, можно говорить о том, что на малых высотах шаровая молния может жить как минимум до трех минут. В литературе упоминаются и сообщения о том, что шаровая молния жила до 15 минут. Но я знаю лишь одно или два сообщения такого рода. Если у нас есть достаточно сильное поле, а поля под грозовыми облаками и в них могут быть порядка киловольта на сантиметр, и есть какой-то объект или объекты, например, рой жуков, то на этих жуках или других объектах может возникнуть свечение. Этот вопрос ученые специально изучали. Было установлено, что с большого расстояния отличить шаровую молнию от огней Святого Эльма очень тяжело, даже если концентратор электрического поля не летает. Дело в том, что в рамках моей модели, если совсем не повезет, можно получить тяжелое лучевое поражение, в том числе летальное, с расстояния, в уникальных случаях, в десятки метров. Шаровая молния очень опасна для человека. Очень интересная история, которая выглядит полуфантастической, но хорошо задокументирована и описана в Журнале технической физики в 1981 году [5], произошла в Хабаровске, где шаровая молния расплавила 440 килограмм грунта. Это выглядит как страшная сказка, но в Институте ядерной физики МГУ и в других научных организациях проводились очень серьезные исследования этого грунта. Для техники шаровая молния тоже представляет опасность, в частности, из-за способности влиять на работу электрических цепей. И в старой литературе, и в относительно современной описаны истории, когда шаровая молния включала электрические лампы. Есть сообщения о том, что летчикам военных самолетов даже приходилось катапультироваться из-за повреждения самолета шаровой молнией [7], но в чем состояли конкретные механизмы повреждений, я не знаю.
Он основательно подошел к изучению шаровой молнии, собрав многочисленные свидетельства очевидцев. По его версии шаровая молния — это специфическое взаимодействие азота с кислородом, во время которого выделяется энергия, создающая молнию. В 1980-е годы прошлого столетия Дж. Бари также подверг проверкам все свидетельства очевидцев, сравнивая разные рассказы об одном и том же факте. Именно благодаря его исследованиям начал вырисовываться «портрет» шаровой молнии. Светящееся физическое тело сферической формы голубого, оранжевого или белого тонов хотя нередко можно увидеть и другие цвета, вплоть до черного возникает в основном во время грозы, но также были зафиксированы неоднократные случаи его появления и в солнечную погоду. Шар размером от 10 до 20 сантиметров способен передвигаться в воздухе, преодолевая большие расстояния, и сохранять при этом целостность. Продолжительность жизни молнии чрезвычайно мала: от нескольких секунд до двух минут.