Проблема: Шаровая молния часто окружена мифами и легендами, что может вызывать панику и страх у людей, а также влиять на принятие решений в экстремальных ситуациях. По его версии шаровая молния — это специфическое взаимодействие азота с кислородом, во время которого выделяется энергия, создающая молнию. По этой теории, шаровая молния возникает из-за создания плазменного облака из ионизированного воздуха в результате сильного электрического разряда.
Феномен шаровой молнии
Что такое шаровая молния Шаровая молния — редкое природное явление. Так называют светящуюся сферу диаметром от 4 сантиметров до нескольких метров, которая возникает во время грозы недалеко от земли. Сфера может быть красной, оранжевой, желтой, белой или синей, иногда от нее исходят шипящие звуки и едкий запах. Обычно шаровая молния существует всего несколько секунд, а затем исчезает — бесшумно либо со взрывом. Кроме того, она может перемещаться по непредсказуемой траектории. А по некоторым свидетельствам , даже проходить через закрытые окна. О шаровых молниях люди знают с глубокой древности: упоминания о светящихся наэлектризованных шарах встречаются , например, в аргентинских и чилийских легендах. Самое раннее письменное свидетельство, известное на сегодняшний день, датируется концом XII века. Английский монах Джервейс в других переводах — Джерваз, Гервасий из Кентербери в своей хронике указал , что 7 июня 1195 года «чудесное знамение снизошло недалеко от Лондона». Затем он описал плотное темное облако, испускающее белое вещество.
Постепенно вещество сформировалось в сферу, а затем из облака упал огненный шар. Ученые из Даремского университета в Англии соотнесли это описание с более поздними и пришли к выводу, что монах видел именно шаровую молнию. Есть и другие свидетельства. Например, в 1638 году во время грозы шаровая молния появилась в деревенской церкви в графстве Девон, которое находится в Юго-Западной Англии. Это была сфера диаметром более 2 метров. Она разбила скамьи и окна, наполнила церковь дымом и неприятным серным запахом. Теперь в Великобритании это событие называют Великой грозой.
Кроме того, в составе фрагментов обнаружены алюминий, фосфор и титан. Присутствие алюминия прогнозировалось ранее [6]. Таким образом, в объёме шаровой молнии может находиться значительное количество вещества, а плотность этого вещества в шаровой молнии может заметно превосходить плотность окружающей среды [10]. Автор работы отмечает, что полученный результат желательно принять с определённой долей скептицизма и без притязания на сенсационность, поскольку невозможно однозначно верифицировать случай как природную шаровую молнию, а не как фальсификацию фактов очевидцем. История наблюдений[ править править код ] Раннее упоминание явления, подобного или представляющего собой шаровую молнию, относится к XII веку [12]. В первой половине XIX века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго , возможно, первым в истории цивилизации произвёл сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики XIX века, включая Кельвина и Фарадея были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание учёных, в том числе известных физиков. Большой вклад в работу по наблюдению и описанию шаровой молнии внёс советский учёный И. Стаханов [13] , который вместе с С. Лопатниковым в журнале « Знание — сила » в 1970-х годах опубликовал статью о шаровых молниях. В конце этой статьи он приложил анкету и попросил очевидцев прислать ему свои подробные воспоминания этого явления. В результате он накопил обширную статистику — более тысячи случаев, что позволило ему обобщить некоторые свойства шаровой молнии и предложить свою теоретическую модель шаровой молнии. В разделе не хватает ссылок на источники см. Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. Очевидцы рассказывали, что в церковь влетел огромный огненный шар порядка двух с половиной метров в поперечнике. Он выбил из стен церкви несколько больших камней и деревянных балок. Затем шар, якобы, сломал скамейки, разбил много окон и наполнил помещение густым тёмным дымом с запахом серы. Потом он разделился пополам; первый шар вылетел наружу, разбив ещё одно окно, второй исчез где-то внутри церкви. В результате 4 человека погибло, 60 получили ранения. Явление объясняли «пришествием дьявола», или «адским пламенем» и обвинили во всём двух людей, которые осмелились играть в карты во время проповеди. Случай на борту «Монтаг»[ править править код ] О внушительных размерах молнии сообщается со слов корабельного доктора Грегори в 1749 году. Адмирал Чемберс на борту «Монтаг» около полудня поднялся на палубу замерить координаты судна. Он заметил довольно большой голубой огненный шар на расстоянии около трёх миль. Незамедлительно был отдан приказ спустить топсели , но шар двигался очень быстро, и прежде чем удалось сменить курс, он взлетел практически вертикально и, находясь не выше сорока-пятидесяти ярдов 37-46 метров над оснасткой, исчез с мощным взрывом, который описывается как одновременный залп тысячи орудий. Верхушка грот-мачты была уничтожена. Пятерых человек сбило с ног, один из них получил множество ушибов. Шар оставил после себя сильный запах серы; перед взрывом его величина достигала размеров мельничного жернова. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление. Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схожий с выстрелом ружья. Рихман упал замертво, а гравёр был оглушён и сбит с ног. Позже он описал то, что произошло. На лбу учёного осталось маленькое тёмно-малиновое пятнышко, его одежда была опалена, башмаки разорваны. Дверные косяки разлетелись в щепки, а саму дверь снесло с петель. Позже осмотр места происшествия совершил лично М. Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»[ править править код ] Одно британское издание сообщало о том, что в 1809 году корабль «Уоррен Хастингс» во время шторма «атаковало три огненных шара». Команда видела, как один из них спустился и убил человека на палубе. Того, кто решил забрать тело, ударил второй шар; его сбило с ног, на теле остались лёгкие ожоги. Третий шар убил ещё одного человека. Команда отметила, что после происшествия над палубой стоял отвратительный запах серы. Описание в книге Вильфрида де Фонвьюэля «Молния и свечение»[ править править код ] Книга французского автора сообщает о примерно 150 встречах с шарообразной молнией: «Судя по всему, шарообразные молнии сильно притягиваются металлическими предметами, поэтому они часто оказываются у балконных перил, водопроводных и газовых труб. Они не имеют определённой окраски, оттенок их может быть разный — например, в Кётен в герцогстве Ангальт молния была зелёной. Колон, заместитель председателя Парижского Геологического Общества видел, как шар медленно спустился вдоль коры дерева. Коснувшись поверхности земли, он подпрыгнул и исчез без взрыва. Шар прокатился через всё помещение, не причиня никакого ущерба находящимся там людям. Добравшись до граничащего с кухней хлева, он неожиданно взорвался и убил случайно запертую там свинью. Животное не было знакомо с чудесами грома и молнии, поэтому осмелилось запахнуть самым непристойным и неподобающим образом. Двигаются молнии не очень быстро: некоторые даже видели, как они останавливаются, но от этого шары приносят не меньше разрушений. Молния, влетевшая в церковь города Штральзунд, при взрыве выбросила несколько маленьких шаров, которые тоже взрывались как артиллерийские снаряды. В его описании молния предстаёт как медленно движущийся огненный шар из взрывоопасного газа, который иногда спускается к земле и движется вдоль её поверхности. Также отмечается, что шары могут делиться на шары меньшего размера и взрываться «подобно пушечному выстрелу». Другие свидетельства[ править править код ] В серии детских книг писательницы Лауры Ингаллс Уайлдер есть отсылка к шаровой молнии. Хотя истории в книгах считаются вымышленными, автор настаивает на том, что они действительно происходили в её жизни. Согласно такому описанию, зимой во время метели у чугунной печи появилось три шара. Они возникли у печной трубы, затем покатились по полу и исчезли. При этом за ними гналась с метлой Каролина Ингаллс — мать писательницы. Явление наблюдало несколько человек, пока шар не покинул помещение через переднюю дверь. Этот случай запечатлён на воротах Даршани Деоди. Как сообщала газета «Голден Глоб»: «В ночь на понедельник в городе можно было наблюдать красивое и странное явление. Поднялся сильный ветер и воздух, казалось, был наполнен электричеством.
Дело в том, что они заставляют нейроны в зрительной коре головного мозга работать: из-за этого человеку кажется, что он видит бледные овалы и пузыри. Их легко можно спутать с данным природным явлением. Несмотря на это, ученые все же сходятся во мнении, что этот тип молнии реален. Например, ученым из Китая видимо удалось случайно его заснять в ходе изучения грозы: сгусток электричества образовался после удара молнии и проплыл 10 метров вдоль поверхности земли. Что же их вызывает? У исследователей нет точного ответа на данный вопрос, однако существует несколько интересных предположений относительно природы аномалии. Некоторые исследователи считают, что светящиеся шары появляются после того, как электрический разряд попадает в землю. Заряженные частицы провоцируют реакцию между кислородом и теми элементами, которые испарились из почвы из-за сильного нагревания.
Теорию подкрепляет исследование ученых из Инсбрукского университета, опубликованное в 2010 году. Они выяснили, что электрические токи, которые возникают во время грозы, могут влиять на визуальное восприятие света. Мы действительно можем подумать, что видим светящийся шар, но это будет лишь обманом зрения. Волны электромагнитного излучения В своей статье «О природе шаровой молнии» Петр Капица предположил, что у шаровой молнии должен быть внешний источник энергии, который ее подпитывает: «…наиболее естественный и, по-видимому, единственный способ подвода энергии — это поглощение приходящих извне интенсивных радиоволн» [9]. Радиоволны, в свою очередь, образуются из-за сочетания двух факторов — ионизированного воздуха и грозовых разрядов. Реакция между кислородом и химическими элементами в почве В 2012 году китайские ученые, исследовавшие обычные молнии, случайно записали шаровую с помощью спектрографов. Они нашли в шаровой молнии кремний, железо и кальций, которые есть и в почве. Это дало повод предположить, что при ударе обычной молнии эти элементы вступают в реакцию с кислородом, в результате чего образуется шаровая молния. Этого, согласно теории, достаточно, чтобы вызвать разряд. Гипотезу выдвинул российский ученый Владимир Торчигин из Российской академии наук. Он предположил, что шаровая молния — это свет, оказавшийся в «ловушке» разреженного воздуха. На этом основывается еще одна гипотеза о том, что за сутки до разлома земной коры в атмосфере Земли возникают значительные электрические поля неясной природы. Зеленая экономика Контроль за молнией и дождь по заказу: как технологии борются с пожарами Что делать, если шаровая молния залетела в дом По словам очевидцев, шаровые молнии способны залетать в квартиры, транспорт [13] , проникать в помещения через розетки, проходить через окна, москитные сетки, стены и крыши. Светящиеся шары могут двигаться хаотично или по кругу, прыгать с потолка на пол, иметь высокую скорость или зависать в воздухе. Сегодня мы имеем слишком мало сведений, чтобы давать конкретные советы о том, как вести себя при встрече с шаровой молнией. Мы можем опираться лишь на сведения от очевидцев, хоть это и не самые достоверные источники. В любом случае, лучше всячески избегать контакта с шаровой молнией.
Существуют ли шаровые молнии? Наблюдения и эксперименты
В средней и верхней части кадра — спектр обычной линейной молнии, которая породила шаровую. Шаровая молния образовалась возле поверхности земли в момент удара обычной. Реальная скорость могла быть выше, так как молния могла двигаться не параллельно плоскости камеры. Съёмка велась с расстояния 900 метров, так что изображение молнии состоит всего из нескольких десятков пикселей, однако благодаря высокоскоростной съёмке и наличию спектрометров, эти кадры дают больше информации, чем все предыдущие наблюдения шаровой молнии, вместе взятые. На протяжении всего времени жизни шаровой молнии в её спектре хорошо заметны линии железа, кремния и кальция — основных составляющих почвы. Ещё один очень распространённый в земной коре элемент, алюминий, излучает за пределами диапазона, который воспринимают использовавшиеся учёными камеры, так что его линий на спектре нет.
Явление существует, но никто из учёных достоверно не знает его природу. Ясно, что это связано с атмосферным электричеством и грозами. Видимо, это какой-то плазменный шар», - отметил собеседник. Оранжевый уровень. Советы от МЧС во время непогоды По словам Александра Максимычева, пока изучение шаровых молний опирается на бытовые наблюдения. Иногда она существует и исчезает бесследно, иногда взрывается, повреждает здания, иногда соприкасается с человеком, тогда это кончается трагично. Снимки шаровой молнии есть, но, глядя на фотоснимки, можно сказать немного.
О ЧП сообщила мама мальчика при помощи спутникового телефона. Спасательная операция длилась 4 часа. На месте работала следственная бригада, которая также была доставлена на вертолёте. Завкафедрой общей физики Московского физико-технического института Александр Максимычев подтвердил НСН существование шаровой молнии, однако уточнил, что природа явления до сих пор остаётся неясной. Считается, что при сильных грозах возникают светящиеся шары, которые двигаются, светятся, иногда звуки какие-то издают. Явление существует, но никто из учёных достоверно не знает его природу. Ясно, что это связано с атмосферным электричеством и грозами.
Если физическая природа линейной молнии была установлена более двухсот лет тому назад, то природа шаровой молнии до сих пор остается неразгаданной. Все гипотезы, которые описывают шаровую молнию разделяют на два основных класса по признаку места энергетического источника, поддерживающего жизнь шаровой молнии. Гипотезы, предполагающие внутренний источник энергии, гипотезы, считающие что, источник находится вне шаровой молнии. К первому классу можно отнести следующие гипотезы: Шаровая молния — газовое или воздушное «необычное» образование. Предполагается, что молния медленно сжигает газ, состоящий из метастабильных частиц или из частиц, которые поглощают энергию благодаря химическим реакциям, включающим пыль, сажу и т. Они сопровождаются выделением энергии. При этом в объеме диаметром 20 см выделяется примерно 1 кДж энергии. Это мало, как мы уже знаем, запас энергии шаровой молнии таких размеров должен составлять примерно 100 кДж. Недостатком рассматриваемой физической модели является также невозможность объяснения устойчивости формы шаровой молнии, существования поверхностного натяжения. Непонятно, каким образом у нагретого воздушного пузыря, обогащенного озоном, может возникнуть четкая поверхность, отделяющая его от окружающей атмосферы. Поэтому сосредоточим внимание на гипотезе, согласно которой шаровая молния состоит из положительных и отрицательных ионов. Ионы образуются за счет энергии разряда линейной молнии. Затраченная на их образование энергия как раз и определяет запас энергии шаровой молнии. Она высвобождается при рекомбинации ионов т. Благодаря электростатическим силам, действующим между ионами, объем, заполненный ионами, будет обладать поверхностным натяжением, что и определяет устойчивую шаровидную форму молнии. Предположение о возможном пространственном разделении ионов разного знака внутри шаровой молнии надо исключить. Что может затормозить рекомбинацию равномерно «перемешанных» по объему сферы ионов? Возможный ответ на этот вопрос дает так называемая кластерная гипотеза, предложенная в 1974 г. Шведский ученый Сванте Аррениус, изучая электропроводность растворов различных веществ, пришел в 1877 г. Процесс распада электролита на ионы называется электролитической диссоциацией. Аррениус, который придерживался физической теории растворов, не учитывал взаимодействия электролита с водой и считал, что в растворах находятся свободные ионы. В отличие от него русские химики и применили к объяснению электролитической диссоциации химическую теорию и доказали, что при растворении электролита происходит химическое взаимодействие растворенного вещества с водой, которое приводит к образованию гидратов, а затем они диссоциируются на иона.. Они считали, что в растворах находятся не свободные, не «голые» ионы, а гидратированные, то есть «одетые в шубку» из молекул воды. Как правило, легче всего диссоциируют вещества с ионной связью и, соответственно, с ионной кристаллической решеткой, так как они уже состоят из готовых ионов. При их растворении диполи воды ориентируются противоположно заряженными концами вокруг положительных и отрицательных ионов электролита. Между ионами электролита и диполями воды возникают силы взаимного притяжения. В результате связь между ионами ослабевает, и происходит переход ионов из кристалла в раствор. Этот обратный процесс называется ассоциацией. Также необходимо учитывать, что свойства гидратированных ионов отличаются от свойств негидратированных ионов. Гидратированные ионы имеют как постоянное, так и переменное число молекул воды. В растворах электролитов наряду с ионами присутствуют и молекулы. Поэтому растворы электролитов характеризуются степенью диссоциации. При растворении в воде электролиты диссоциируют на положительные и отрицательные ионы. Свойства ионов совершенно не похожи на свойства атомов, которые их образовали. Причиной диссоциации электролита в водных растворах является его гидратация, то есть взаимодействие электролита с молекулами воды и разрыв химической связи в нем. В результате такого взаимодействия образуются гидратированные, то есть связанные с молекулами воды, ионы. Если количество рекомбинаций ионов за единицу времени в единице объема не слишком велико, шаровая молния ведет себя спокойно. Выделяющаяся при рекомбинации энергия преобразуется в энергию светового излучения и частично передается окружающей среде через теплообмен. Когда же число рекомбинаций становится чрезмерно большим, выделяющаяся энергия не успевает отводиться из молнии — и тогда быстро растет температура, дружно рушатся оболочки ионов-кластеров, рекомбинация резко усиливается — происходит взрыв. Итак, согласно кластерной гипотезе, шаровая молния представляет собой самостоятельно существующее тело без непрерывного подвода энергии от внешних источников , состоящее из тяжелых положительных и отрицательных ионов, рекомбинация которых сильно заторможена вследствие гидратации ионов. Надо признать, что данная гипотеза в отличие от остальных вполне хорошо объясняет все свойства шаровой молнии, выявленные в результате многочисленных наблюдений. И все же пока это только гипотеза, хотя и довольно правдоподобная. Создать модель шаровой молнии все же возможно. Как, было показано в гипотезе кластерной дипольно-молекулярной шаровой молнии. Способ создания модели шаровой молнии, основан на физическом законе энергетического действия на водяной пар магнитным полем Земного процесса, превращающий воду с обычным физическим свойством в воду с физическим сегнетоэлектрическим свойством. Наиболее вероятным местом возникновения шаровой молнии является пространство возле канала разряда линейной молнии. Как всякий проводник, канал разряда, находящийся под высоким энергическим потенциалом разряда линейной молнии, окружен не только ионизованным коронным облаком, но и широкой областью не менее одного метра в диаметре магнитным полем, которым во время разряда линейной молнии производится энергетическое действие на водяной пар, образованного температурой источающего разрядом линейной молнии.
Пугающее природное явление: почему ученые до сих пор не могут разгадать тайну шаровой молнии
Известные случаи появления шаровой молнии в салоне летящего самолета без нарушения герметичности и в надежно закрытых помещениях доказывают это. Становится понятно, как шаровая молния, раз она галлюцинация, может так быстро перемещаться, резко менять направление движения и проходить сквозь предметы. Как известно, шаровая молния имеет форму шара, который ярко светится и плавно двигается в пространстве. Если вы стали очевидцем шаровой молнии, то вам следуем помнить о чрезвычайной опасности данного явления. Шаровая молния удивительна тем, что живет намного дольше обычной молнии, иногда несколько десятков секунд. Многие люди сомневаются в реальности такого явления, как «шаровая молния».
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении
Но до сих пор никаких подтверждений их физической природы не было. Впрочем, как и подтверждений того, что каким-то своим воздействием на мозг, магнитное поле способно вызвать у человека галлюцинации в виде светящихся шаров. Ведущий научный сотрудник физического факультета МГУ, доктор физико-математических наук, академик РАЕН, специалист по физике плазмы и газовых разрядов, Владимир Бычков не раз воочию видел шаровую молнию. Это в большой степени повлияло на вектор его работы. Он сам на протяжении многих лет собирал наблюдения за нестандартными молниями и свидетельства очевидцев, которые те присылали ему прямо в университет. А изучать шаровые молнии Бычкову помогал доктор Анатолий Никитин из Института химической физики и другие исследователи. Раскаленный пар Экспериментов было проведено множество. И в какой-то момент они увенчались успехом. Мало того, что удалось воспроизвести шаровые молнии в миниатюре в лабораторных исследованиях, так еще и описать природу их возникновения. В своих опытах специалисты использовали в основном электрических заряд, попадающий в твердый материал. Такая вот имитация попадания обычной линейной молнии в грунт.
В результате получались прыгающие по поверхности светящиеся шарики, очень маленькие, порядка миллиметра. Потом они взрывались, оставляя на бумаге следы, похожие на звезды.
Но ведь почти — это не абсолютно, правда? Чаще всего шаровая молния фиксируется в период или непосредственно после сильной грозы. В городах и горах они практически не появляются.
Согласно средневековым источникам, огненные шары способны адским пламенем выжигать все живое и неживое на своем пути, оставляя в воздухе что как бы намекает , запах серы. Другие же очевидцы сообщают, что шаровая молния проходит через предметы, вообще не оставляя на них следов, а в отдельных сообщениях появляются данные об оставлении ею оплавленных отверстий. Самые же типичные характеристики «волшебного шарика» включают следующие свойства: Возникает при попадании молнии в почву Имеют форму сферы, диска или сигары с сияющим контуром Размеры в диаметре — от 10 мм до 1 м Соответствуют по силе свечения примерно 150-Ватной лампе накаливания Бывают разноцветными, но чаще желто-красного спектра Существуют от 15 сек до нескольких минут Подвижны, изредка зависают или вращаются Не будучи горячими сами по себе, могут вызывать взрывы Либо проходят сквозь препятствия, либо притягиваются к проводникам Исчезая, издают хлопок, но могут и просто «уйти по-английски», тихо После их исчезновения в воздухе некоторое время присутствует запах газа на выбор — то это озон, то сернистый газ, то еще непонятно что. Веселые эксперименты А вы знаете, что если затушить спичку и тут же поместить ее в микроволновку, а затем включить, то в верхней части нагревательной камеры полетят-поплывут светящиеся шары, такие себе мини-шаровые молнии?
К 1972 году на основе анализа поведения шаровой молнии, физики пришли к мнению, из чего состоит огненный шар. Большинство согласилось, что это сгусток электромагнитного поля, который становится виден человеческому глазу.
Не исключается, что это не что иное, как скопление ионизированного газа, по которому циркулирует электрический ток. Сколько вольт в шаровой молнии Проявляются разные свойства и последствия появления шаровой молнии. До сих пор неизвестно, какая температура у огненного шара. По свидетельству очевидцев иногда он прикасался к предметам, не причиняя никакого вреда и не оставляя следов. В других случаях действие шаровой молнии было уничтожающим. Она плавила стекло и металл, становилась причиной пожаров, соприкасаясь с деревянными предметами.
Во всяком случае, удалось установить тот факт, что шаровая молния имеет уникальную природу происхождения. А так же что она схожа с происхождением линейной молнии. Напряжение электрического тока в сгустке колеблется от десятков миллионов до миллиарда вольт. Чем опасна шаровая молния для человека Об опасности встречи с шаровой молнией рассказывают те, кто когда-либо ее увидел. Как правило, явление возникает во время грозы, сопровождается разрядами грома, но может быть и в солнечную погоду. Огненный шар, наполненный электрической энергией, может убить человека или стать причиной взрыва.
Она возникает в результате электролиза воды под действием полей и токов грозовой молнии. Но, как и все остальные версии — это лишь предположение. Загадки шаровых молний Шаровые молнии обладают рядом свойств, которые не в силах объяснить наука. Как уже было сказано выше, они движутся по непредсказуемой траектории и, вопреки распространенному мнению, порой даже против потока воздуха. Также неизвестно какое вещество позволяет шаровым молниям проникать в помещение не только через окна или двери, но и сквозь узкие щели.
После прохождение через них они вновь принимают шарообразную форму. Последствия взрыва шаровой молнии, залетевшей в дом в Тернопольской области Украина. В одних ситуациях шаровые молнии при столкновении с предметами взрываются. В других же оставляют след или даже проходят сквозь предмет. При столкновении с человеком ШМ чаще всего вызывает ожоги, но иногда на теле возникают раны, словно на человека напал дикий зверь.
Узнать о других загадках природы, над которыми ломают голову ученые, вы можете на нашем Яндекс. Дзен-канале или прочитать материал о малоизвестных фактах о молниях. Разгадали ли китайские ученые тайну шаровых молний?
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении
Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как по одной из теорий шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям Шаровая молния живёт от 10 до 100 секунд, после чего. Узнайте, как выглядит шаровая молния, правда ли она может проникать в дома, какого цвета обычно бывает и другие удивительные факты об этом явлении. О том, насколько сильно шаровая молния может навредить человеку, рассказал ведущий научный сотрудник физфака МГУ Владимир Бычков для Председатель совета по шаровой молнии РАН, доктор физико-математических наук Владимир Бычков рассказал, что делать при появлении шаровой молнии. шаровая молния. Шаровая молния — это сравнительно небольшой светящийся сферический объект, который иногда появляется во время грозы в неожиданном месте. Шаровая молния как трудно изучаемое и потому загадочное явление стало популярным в массовой культуре.
Китайцы разгадали загадку шаровой молнии
В мифологии есть представление о том, что шаровая молния может быть источником энергии или даже живым существом. Научное объяснение этого явления пока не ясно, и мифы дополняют недостающую информацию. Теории возникновения шаровой молнии Электрическая теория. Согласно этой теории, шаровая молния возникает из-за электрического разряда в атмосфере. Предполагается, что в основе этого разряда лежат особые условия, такие как наличие ионизированного газа, создаваемого грозовой активностью. При таких условиях электрический разряд принимает форму шаровой молнии. Газовая теория.
Эта теория предполагает, что шаровая молния образуется из-за газовых выбросов, происходящих в результате химических реакций в атмосфере. Например, метан, который образуется при разложении органического материала, создает шаровые облака горючих газов, которые и вызывают видимость шаровой молнии. Плазменная теория. Эта теория считает, что шаровая молния представляет собой плазменное образование. Плазма — это ионизированное состояние вещества, которое обладает светящимися свойствами. В данном случае, шаровая молния связана с образованием плазмы в атмосфере и ее последующим движением.
Почему шаровую молнию называют галлюцинацией? Редкость и непредсказуемость. Ее наблюдение не является обычным или повседневным, поэтому люди, которые не сталкивались с ней, воспринимают рассказы о ней как неправдоподобные или галлюцинационные. Вариативность восприятия.
Чилингаряна [11] с коллегами о том, как они видели гамма-излучение и группу светящихся пятен. Они предложили некоторое объяснение, откуда взялись световые пятна, около 10 штук. Я допускаю, что они могли видеть группу шаровых молний [9]. Такие события редко, но бывают. Есть задокументированные рассказы пилотов, которые в чрезвычайных ситуациях, вроде вынужденной посадки на аэродром через грозу, видели десятки огненных шаров в облаках [4].
Повторюсь, что вероятность встретить шаровую молнию в облаке примерно в сто раз больше, чем на наших обычных высотах, то есть на уровне грунта и в нескольких метрах над ним [2]. Вообще радиационную опасность шаровой молнии впервые стали серьезно обсуждать в 1962-м году. Ранее, в 1886-м году, в Scientific American сейчас это журнал, а старые выпуски выглядят как газета была уникальная публикация, где описывалась история о том, как семья в Венесуэле в своем доме наблюдала яркий свет и при этом чувствовала специфический запах в сообщениях о шаровой молнии иногда упоминается запах наподобие запаха горящего черного пороха или серы. Люди стали молиться, думали, что наступил конец света предположение совершенно естественное для XIX века и религиозной семьи , но это занятие было прервано рвотой. В дальнейшем у людей появились пузыри на коже, которые стали язвами, начали выпадать волосы. На что, как не на радиацию, это похоже? Причем фальсификацией сей факт считаться вряд ли может, потому что он был описан и до открытия естественной радиоактивности, и до создания источников рентгеновских лучей, и тем более до создания мощных источников ионизирующего излучения. Спустя 90 лет Юджин Гарфилд интерпретировал этот случай как возможное лучевое поражение от шаровой молнии. Огненная сфера спустилась в дом.
Картина 1886 г. В дальнейшем Карл Стефан с коллегами провели ряд экспериментов, и оказалось, что подобный эффект может быть вызван действием ультрафиолетового или более жесткого излучения [1]. Эти потоки достаточно хорошо видны, как ни странно, со спутников, потому что излучение взаимодействует с воздухом — просто поглощается и рассеивается, рассеяние приводит к уменьшению энергии фотона. Поэтому оказывается, что если гроза находится на высоте в несколько километров и, особенно, выше, то легче увидеть жесткое излучение со спутника, чем с земли. Ежегодно на Останкинской телебашне наблюдается до 60-65 разрядов молнии, большей частью молнии бьют не в башню, а из башни в атмосферу. Когда есть очень высокий объект, молния может не только притянуться к нему, но и зародиться на нем, что и позволяет говорить, что молнии бьют из башни в атмосферу. Это — так называемые восходящие молнии, при достаточно большой высоте объекта их большинство. Что можно и чего нельзя делать? С шаровой молнией ситуация противоречивая.
Есть разные рекомендации, но одну из них я считаю опасной. Почему медленно? В принципе, это правильный совет, потому что резкое движение может создать небольшое разряжение, которое приблизит шаровую молнию к человеку. Но иногда встречаются рекомендации вообще не шевелиться! Странный совет, с учетом того, что есть ряд сообщений о радиационной опасности шаровой молнии, причем соответствующей тяжелому поражению, вплоть до рвоты в процессе наблюдения, а это очень большие дозы радиации, это риск летального исхода [1, 6, 12]. Подытоживая, хочу сказать, что у шаровой молнии есть свои специфические сложности. Но, с другой стороны, она известна уже тысячи лет, и последние сто лет данных о шаровых молниях становится все больше, есть много очень интересных публикаций, в частности и об опасности шаровой молнии. Ее цитируют и по сей день. Недавно эта книга в несколько дополненном варианте была издана на английском языке, а в нашей библиотеке я читал ее перевод на русский.
Очень советую эту работу всем, кто интересуется таким природным явлениям, как шаровая молния. Shmatov, K. Имянитов, «Атмосферное электричество», Физическая Энциклопедия Гл. Прохоров , Т. Дмитриев, «О механизме устойчивости шаровой молнии», ЖТФ 39, 387—394 1969. Григорьев, Шаровая молния.
Тогда же было сделано еще одно предположение, в соответствии с которым стекло может стать источником возникновения шаровой молнии. Так специалисты предполагают, что ионы из атмосферы могут скапливаться на поверхности стекла, а при достаточной их концентрации генерируется разряд, который и становится шаровой молнией. Другие ученые строят свои догадки вокруг землетрясений. Они заявляют, что на территориях, где происходит землетрясение могут возникать подобия шаровых молний, которые могут выглядеть по-разному — голубоватыми шарами пламени, летающих примерно на уровне лодыжек или же резкие ярки вспышки света, которые можно спутать с молнией, возникающей из земли, а не из туч, а также могут возникать и плавающие шары. Это происходит — согласно исследованию, опубликованному сейсмологами в 2014 году — из-за того, что некоторые породы при определенных реакциях способы выделять электричество, поэтому когда сейсмическая волна проходит по этой территории, она может вызывать подобные реакции. Микроволновые лучи Но ученые пытались не только анализировать свидетельства, пришедшие из прошлого, но и в лабораторных условиях старались воссоздать это загадочное явление. Так израильские специалисты из университета в Тель-Авиве смогли вызывать свою версию шаровой молнии, используя микроволновые лучи. В совсем недавнем же эксперименте, проведенном в 2018 году, квантовые физики решили создать шаровую молнию, используя синтетически связанное магнитное поле. Но это далеко не все теории появления шаровой молнии, а лишь самые последние из них. Ученые продолжают ломать головы над столь неуловимым явлением, которое не факт, что даже существует. Лабораторные эксперименты Ученые давно пытались воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях. Хотя некоторые эксперименты и давали эффекты, которые визуально похожи на свидетельства о естественной шаровой молнии, но еще не было подтверждено, есть ли между ними какая-либо связь. По сообщениям, Никола Тесла мог искусственно создавать небольшие светящиеся шарики, диаметром равным 30-40 мм, а также проводил некоторые демонстрации своих умений. Но это было лишь хобби для великого ученого, поэтому никаких записей или объяснений он не оставил. Его больше интересовали более высокие напряжения и мощности, а также дистанционная передача энергии, поэтому изготовленные им шарики были просто проявлением любопытства. Международный комитет по шаровой молнии ICBL регулярно проводил симпозиумы на эту тему. Группа использует общее название «Нетрадиционная плазма». Последний симпозиум ICBL предварительно был запланирован на июль 2012 года в Сан-Маркосе, штат Техас, но был отменен из-за отсутствия представленных тезисов. 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.
Они опубликовали в научном журнале Physics Letters A предположение, что свидетельства о шаровых молниях можно понимать как проявление фосфенов — зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть шаровые молнии являются галлюцинациями. Их расчеты показывают, что магнитные поля определенных молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры, которые и кажутся человеку шаровой молнией. Фосфены могут проявиться у людей, находящихся на расстоянии до 100 метров от удара молнии. В итоге были зафиксированы 1,64 секунды свечения шаровой молнии и ее подробные спектры. В отличие от спектра обычной молнии, в котором в основном присутствуют линии ионизированного азота, спектр шаровой молнии наполнен линиями железа, кремния и кальция, которые являются основными составляющими веществами почвы. Данное приборное наблюдение, вероятно, означает, что гипотеза фосфенов не является исчерпывающей. История наблюдений за шаровой молнией В первой половине XIX века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго, возможно, первым в истории цивилизации произвел сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики XIX века, включая Кельвина и Фарадея, при своей жизни были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание ученых, в том числе известных физиков. Большой вклад в работу по наблюдению и описанию шаровой молнии внес советский ученый И. Стаханов, который вместе с С. Лопатниковым в журнале «Знание — сила» в 1970-х годах опубликовал статью о шаровых молниях. В конце этой статьи он приложил анкету и попросил очевидцев прислать ему свои подробные воспоминания этого явления. В результате он накопил обширную статистику — более тысячи случаев, что позволило ему обобщить некоторые свойства шаровой молнии и предложить свою теоретическую модель шаровой молнии. Современные свидетельства Во время Второй мировой войны пилоты сообщали о странных явлениях, которые могут быть истолкованы как шаровая молния. Они видели маленькие шары, двигающиеся по необычной траектории. Эти явления стали называть foo fighters или некие истребители.
Раскаленный светящийся пар: российские физики раскрыли тайну шаровых молний
По этой теории, шаровая молния возникает из-за создания плазменного облака из ионизированного воздуха в результате сильного электрического разряда. Ученые до сих пор спорят, реальность или миф шаровая молния, но доказательств ни того, ни другого не существует. Видный исследователь шаровой молнии Александр Григорьев, который трудился в Ярославском государственном техническом университете, посвятил сбору свидетельств от очевидцев шаровых молний многие годы. Реальность или галлюцинация? Шаровая молния — самое загадочное природное явление, которое до сих пор не имеет общепринятого научного объяснения.
Шаровая молния. Феномен, который до сих пор не имеет объяснений
Непредсказуемость поведения шаровой молнии и нарушение вышеуказанных правил чреваты гибелью или получением сильных травм. В интернете же существует множество видео, на которых якобы заснята шаровая молния. В фильме принимают участие ведущие исследователи шаровой молнии, всю свою жизнь посвятившие изучению этого загадочного явления. Мало того, что удалось воспроизвести шаровые молнии в миниатюре в лабораторных исследованиях, так еще и описать природу их возникновения. Чаще всего шаровая молния образуется во время грозы, но около 20% наблюдений за ней происходило в солнечную погоду.
Шаровая молния. Феномен, который до сих пор не имеет объяснений
Самое раннее письменное упоминание явления принадлежит монаху из Кентербери — древнего города на юго-востоке Англии. Во время грозы сфера диаметром более двух метров попала в английскую деревенскую церковь. По описаниям свидетелей, в результате разрушилась часть крыши, разбились окна и поломались скамьи, помещение наполнилось дымом и серным запахом. Погибли четыре человека, десятки пострадали. Утверждалось, что люди получили серьезные ожоги, причем их одежда осталась целой. Тогда событие связали с наказанием высших сил за то, что двое прихожан играли в карты прямо во время службы.
В Великобритании этот день вспоминают как Великую грозу. Фото: Википедия В 1753 году шаровая молния якобы погубила Георга Рихмана, ученого-физика из Санкт-Петербургской академии наук. Вместе с Михаилом Ломоносовым он ставил эксперименты в области электричества и создал в лаборатории «громовую машину», чтобы «свести небесный огонь на землю». В день грозы, когда Рихман стоял в 30 см от устройства, от прибора к лицу исследователя направился бледно-синий шар. Раздался громкий удар, подобный пушечному выстрелу, и Рихман погиб.
Социальная экономика Ученые нашли новый способ защиты зданий от ударов молнии Чем опасна шаровая молния По свидетельствам очевидцев, шаровые молнии могут прожигать, разрушать и взрывать предметы, окна, стены и даже способны убить человека. По одной из теорий, шаровая молния обладает мощным электрическим зарядом, поэтому столкновение с ней может привести к крайне неприятным, если не трагичным последствиям для здоровья. О том, что от шаровой молнии появляются ожоги, говорят и очевидцы. Шаровая молния не всегда наносит большой урон, она может мирно и бесшумно исчезнуть. Как правило, шаровые молнии не «живут» дольше нескольких десятков секунд.
Существует ли шаровая молния на самом деле?
Из-за него погибло четыре человека, а еще 60 получили серьезные ранения. Однако некоторые исследования предполагают , что около половины людей, которые уверены в том, что стали свидетелями шаровой молнии, ошибаются. Скорее всего, они просто увидели галлюцинацию, которая произошла у них из-за магнитных полей, которые образовались во время шторма. Дело в том, что они заставляют нейроны в зрительной коре головного мозга работать: из-за этого человеку кажется, что он видит бледные овалы и пузыри. Их легко можно спутать с данным природным явлением. Несмотря на это, ученые все же сходятся во мнении, что этот тип молнии реален. Например, ученым из Китая видимо удалось случайно его заснять в ходе изучения грозы: сгусток электричества образовался после удара молнии и проплыл 10 метров вдоль поверхности земли. Что же их вызывает?
Она разогревает воздух вокруг себя настолько, что становится горячее поверхности Солнца в несколько раз. Вырываясь из облаков, молния вызывает очень быстрое повышение давление, что создает звуковую волну, называемую громом. Существует ли шаровая молния на самом деле? Она действительно существует, что подтверждают сильнейшие разрушения и даже человеческие смерти. Одни из первых задокументированных записей очевидцев о шаровой молнии датируются 1638 годом. Ее увидели прихожане церкви в небольшой английской деревушке, когда она прошла сквозь окно. Люди описывали ее как «большой огненный шар», потому что она была желто-оранжевого цвета. Они утверждали, что шар был действительно огромным, а потом даже разделился надвое. Один вылетел в окно, а второй взорвался прямо там. Итог: выбитые стекла, сломанная мебель, густой дым, полсотни раненных и четверо погибших. Прихожане даже называли это явление «пришествием дьявола». А пришел он из-за того, что двое из них в это время играли в карты прямо в церкви. Это говорит о том, что шаровая молния действительно может быть смертельной. Как говорят некоторые ученые, почти половина всех шаровых молний, что видели люди, — это галлюцинации. Вызываются они магнитными полями из-за грозы. Но большая часть научного сообщества все-таки утверждает, что все шаровые молнии настоящие, просто никто не может понять, что именно их вызывает. Китайские исследователи в результате изучения очередной грозы случайно наткнулись на шаровую молнию в 2012 году. Она даже попала на камеры и спектрометры. Светящийся шар появился в том месте, где ударила обычная молния, пролетел несколько метров и затух. На спектрометре было видно, что в его составе есть кремний, железо и другие элементы, которые имелись в почве на том участке.
Попыток было немало, но все они были мало похожи на то, что описывают очевидцы. Да и продолжительность «жизни» лабораторного образца не превышало нескольких секунд, хотя природная может прекрасно существовать до нескольких минут. К сожалению, вопросов до сих пор остается больше, чем ответов. Из какого вещества состоит молния, если она способна проникать не только через окна или двери, но и маленькие щели и вновь принимать исходную форму? Как, например, это было 6 августа 1944 года в небольшом шведском городке Уппсала, когда шаровая молния прошла через закрытое окно, оставив после себя аккуратное отверстие диаметром в 5 см. Если это газ, то почему молния не взмывает вверх как воздушный шарик, ведь ее содержимое нагрето как минимум до сотен градусов? Откуда исходит излучение: с поверхности или из всего объема? Что определяет разницу температур шаровых молний?
Шаровая молния — самое таинственное природное явление
В некоторых мифах говорится о магических свойствах шаровой молнии, таких как способность исполнять желания или приносить удачу. Многие ученые до сих пор подозревают, что шаровой молнии не существует, и это всего лишь миф или обман зрения. Может, шаровая молния и в самом деле настолько редкое явление, что даже при такой тотальной «телефонизации» умудряется не попадать в объектив случайного смартфона? Молния шаровая – явление электрического характера, огненный шар, передвигающийся в воздухе в непредсказуемом направлении, светящийся, но не излучающий тепло. Молния шаровая – явление электрического характера, огненный шар, передвигающийся в воздухе в непредсказуемом направлении, светящийся, но не излучающий тепло. Шаровая молния — загадочное природное явление, происхождение которого до сих пор не объяснено наукой.