Шаровая молния: что делать при встрече? Что делать при встрече с шаровой молнией.

Шаровая молния – красивый миф или ? Тысячи людей по всему миру утверждают, что лично видели его – светящийся, приблизительно сферический шар света. Как правило, этот феномен отмечают во время грозы, но подробности наблюдений очень сильно различаются. Размер огненных шаров составляет от нескольких сантиметров до метра и более. Они могут быть красными, синими, желтыми, белыми или даже зелеными. Время их существования – от нескольких секунд до нескольких минут. Они бесследно исчезают или взрываются, создавая разрушения и причиняя вред. Что такое шаровая молния и что делать при встрече с ней?

Характеристики природного явления

Они могут блуждать над землёй или спускаться c неба, висеть неподвижно или лететь с внушительной скоростью, излучать жар или казаться совершенно холодными. Есть свидетельства о шаровых молниях, появлявшихся в летящих самолётах и путешествовавших над головами ошеломлённых пассажиров. Некоторые очевидцы даже утверждают, что сияющие шары двигаются и ведут себя подобно живым существам. Иногда держатся поодаль, порой, словно с любопытством кружат вокруг, а часто и «нападают».

Соприкосновение с загадочным шаром может быть чревато ожогом или даже смертью. Если гроза бушует за окном, может ли шаровая молния пройти через стекло? Да, и даже сквозь стену, как говорят многочисленные свидетели подобных происшествий. Поэтому неудивительно, что люди задаются закономерным вопросом: если действительно есть в природе шаровая молния, как себя вести при ней и обезопасить себя?

Именитые философы и ученые, такие как Луций Сенека, Нильс Бор и Пётр Капица внимательно изучали феномен шаровой молнии. Современные физики, долгое время сомневавшиеся в достоверности этого удивительного явления, теперь пытаются сформулировать правдоподобное объяснение его существования, уже не вызывающего сомнений. Вот только получить внятные ответы на накопившиеся вопросы пока не удалось.

Что из себя представляет шаровая молния и что нужно делать при встрече с ней? Почему она движется по непредсказуемым траекториям и «ведёт себя» так странно? Какой источник энергии поддерживает её? В каких случаях она представляет угрозу для людей, а в каких – безвредна?

Что делать, если залетела шаровая молния?

Выдвинуто множество научных и любительских версий о физике и происхождении странного явления, но пока что ни одна из них не подтверждена. В лаборатории получить шаровую молнию тоже ещё не удалось. На сегодняшний день нам остаётся только гадать, что представляет из себя эта таинственная светящаяся сфера.

Все, что остается людям, это соблюдать все рекомендации, касающиеся возможной встречи с феноменом. Они сводятся к максимальному проявлению осторожности.:

Чтобы снизить с опасным феноменом, во время грозы нужно держать окна и двери в доме закрытыми. Может ли шаровая молния пройти через оконное стекло? К сожалению, да. Однако считается, что в основном она движется в потоках воздуха и «любит» сквозняки, поэтому не стоит их создавать.

Необычайно качественные дожди, прошедшие в Киеве за последние две недели как-то навели меня на мысли об атмосферных явлениях, эти самые дожди сопровождающих — гром слышал, молнию видел, ветерр был, мокрая вода была, а вот шаровых молний как-то не видел. И стало мне интересно — что же это за природное явление такое и что о нем пишут. Результатом небольшого обзора современных представлений о шаровой молнии является данная заметка в двух частях.

С тех пор и по сей день сообщения о шаровых молниях документируются и изучаются…примерно как НЛО. Их много , они разные и от разных источников. Шаровые молнии могут двигаться во всех направлениях, против ветра и вместе с ним, притягиваться или не притягиваться к металлическим объектам, машинам и людям, взрываться и не взрываться, быть опасными или безвредными для людей, вызывать и не вызывать пожары и повреждения, пахнуть серой или озоном (зависит от системы мировоззрения?). В 1973 году были опубликованы свойства "типичной" шаровой молнии, основанные на анализе статистики наблюдений:

— появляется одновременно с разрядом молнии в землю;
— имеет сферическую, сигарообразную или дисковую форму с неровными краями, как бы, даже "пушистыми";
— диметр от одного сантиметра до метра;
— яркость свечения приблизительно как 100-200 ваттная электрическая лампочка, днем ее видно хорошо;
— цвета самые разные, бывают даже черного цвета (сотона!!!), но в основном — желтые, красные, оранжевые и зеленые;
— существуют от одной секунды до нескольких минут, 15-20 секунд самое распространенное время;
— как правило, куда-то двигаются (вверх, вниз, чаще — прямо) со скоростью до пяти метров в секунду, но могут и просто висеть в воздухе, иногда вращаются вокруг своей оси;
— тепла практически не излучают, будучи "холодными" (на ощупь, что ли, пробовали?), но тепло может выделяться при взрыве (газовых труб);
— некоторые притягиваются к проводникам — железным заборам, автомобилям, трубопроводам (газовым, и взрываются с выделением тепла), а некоторые просто проходят сквозь любую материю;
— при исчезновении могут уйти тихо, без шума, а могут громко, с хлопком;
— после себя часто оставляют запах серы, озона или оксидов азота (зависит от мировоззрения и обстоятельств исчезновения?).

Ученые, в свою очередь, проводят интересные эксперименты на тему воссоздания эффектов шаровой молнии. Лидируют русские и немцы. Наиболее простые и доходчивые вещи можно делать прямо у себя дома, при помощи микроволновой печи и коробка спичек (если хотите, чтобы молния взорвалась с выделением тепла, кроме спичек нужны еще напильник и газовая труба с газом в ней).

Оказывается, если в микроволновку положить только что потушенную спичку и включить печь, то головка запылает красивым плазменным пламенем, а ближе к потолку камеры печки будут летать светящиеся шарики, похожие на шаровую молнию. Сразу скажу — этот эксперимент с большой вероятностью приведет к поломке печи, так что бежать и проводить его прямо сейчас не стоит, если у Вас нет лишней микроволновки.

Явлению есть научное объяснение — в порах проводящего угля на сгоревшей головке спички образуется множество дуговых разрядов, приводящих к свечению и появлению плазмы прямо в воздухе. Сильное электромагнитное излучение этой плазмы, как правило, и приводит к поломке печи и стоящего рядом телевизора.

Более безопасный, но чуть менее доступный эксперимент — разрядить высоковольтный конденсатор в банку c водой. По окончанию разряда над банкой образуется облако светящейся низкотемпературной паро-водяной плазмы зелененького цвета. Она холодная (бумажку не поджигает)! И живет не долго, около трети секунды…немецкие ученые заявляют, что повторять это можно пока не кончится вода или электричество для заряда конденсатора.

Их бразильские братья получают более похожий на шаровую молнии эффект, испаряя кремний, а затем превращают в плазму образовавшийся пар. Гораздо более сложно и высокотемпературной, но за то — шарики живут дольше, они горячие и пахнут серой!

Из более менее научных обоснований того, что же это такое, выделяют около 200 различных теорий, однако вменяемо объяснить не может ни кто. Самые простые догадки сводятся к тому, что это самоподдерживающиеся сгустки плазмы. Ведь эффект все же связан с молниями и атмосферным электричеством. Правда, неизвестно как и почему плазма удерживается в стабильном состоянии без видимой внешней подпитки. Похожий эффект дает испарение кремния электрической дугой.

Пар, конденсируясь, вступает в реакцию окисления с кислородом и такие вот горящие облачка могут возникать при ударе молнии в грунт. В то же время, беспощадные русские ученые — нанотехнологи от Росгоснанотеха считают, что шаровые молнии — это аэрозоль из нанобатареек , постоянно замыкающихся короткими замыканиями, кроме шуток!

Рабинович считает, что это миниатюрные черные дыры , оставшиеся после Большого Взрыва и проходящие через атмосферу Земли. Масса их может быть более 20 тонн, а плотность выше золота в 2000 раз (и стоят в 9000 раз дороже). В качестве подтверждения этой теории были предприняты попытки обнаружить следы радиоактивного излучения в местах появления шаровых молний, однако, ничего необычного найдено не было.

Совсем суровые челябинцы считают , что шаровая молния — это спонтанная самотекущая реакция термоядерного синтеза в микроскопических масштабах. А если затянуться глубже, то оказывается, что это, на самом деле, свет в чистом виде, сжатый сгустками воздуха и бегающий по воздушным световодам, без возможности вырваться из крепких стен этого самого сжатого воздуха.

А еще мне нравится вот это объяснение из Русской википедии, беспощадной, как ядерные матрешки — "Эти модели шаровой молнии (гетерогенная плазма в условиях АВЗ и СВЭР) при плотности потока энергии первичного электронного пучка, разряда или волны ионизации порядка 1 ГВт/кв.м при концентрации электронов первичного пучка порядка 10 млрд/куб.см вследствие АВЗ СВЭР радиус Дебая определяется концентрацией, зарядом и средней скоростью движения аэрозоля, а не ионов и не электронов, необычно мал, диффузия и рекомбинация необычно малы, коэффициент поверхностного натяжения 0,001..10 Дж/кв.м., ШМ представляет собой тёплый долго не рекомбинирующий гетерогенный плазменный шар, произведение времени жизни на объёмную плотность энергии 0,1..1000 кДж*с/куб.см. Это соответствует наблюдаемым в природе свойствам шаровой молнии".

Именно за такие перлы я стараюсь никогда ей не пользоваться.

Лично мне ближе объяснение , независимо полученное экспериментальным путем различными группами ученых в США и Европе. Согласно их утверждениям, в результате воздействия сильного электромагнитного поля на головной мозг человека, у него возникают зрительные галлюцинации, практически полностью совпадающие с описанием шаровых молний.

Галлюцинации всегда одинаковые, после облучения мозга, человек видит один или несколько светящихся шаров, летающих или двигающихся в случайном порядке. Длятся эти галюны несколько секунд после воздействия импульса, что совпадает со временем жизни большинства шаровых молний по показаниям их свидетелей (остальных, видимо, просто дольше "плющит"). Эффект называется "транскарниальная магнитная стимуляция " и иногда возникает у пациентов в томографах.

Если вспомнить, что практически все шаровые молнии бывают в грозу, сразу после разряда молнии обычной, а он сопровождается сильным электромагнитным импульсом, то вполне вероятно, что человек, находясь в близи источника такого импулься, мог видеть и шаровые молнии.

Какой мы делаем отсюда вывод? Есть ли шаровые молнии или их нет? Дискуссий здесь столько же, сколь по НЛО. Мне лично кажется, что в случае, когда присутствует прямое повреждение шаровой молнией имущества, то это просто повод списать нежелательные последствия на загадочные и необъяснимые явления природы, то есть — обыкновенное мошенничество. Из серии — я все сделал, но тут пришел страшный компьютерный вирус и все стерлось, а компьютер сломался. Случаи же простого наблюдения безвредных шариков — те самые галлюцинации, вызванные воздействием на человеческий мозг сильного электромагнитного импульса. Так что, если в грозу к вам залетит непонятного вида светящийся шарик, не пугайтесь — возможно, он скоро улетит. Или носите кепочку из фольги 🙂

Как это нередко бывает, систематическое изучение шаровых молний началось с отрицания их существования: в начале XIX века все известные к тому времени разрозненные наблюдения были признаны либо мистикой, либо в лучшем случае оптической иллюзией.

Но уже в 1838 году в «Ежегоднике» французского бюро географических долгот был опубликован обзор, составленный знаменитым астрономом и физиком Домиником Франсуа Араго.

Впоследствии он стал инициатором опытов Физо и Фуко по измерению скорости света, а также работ, приведших Леверье к открытию Нептуна.

Основываясь на известных тогда описаниях шаровых молний, Араго пришел к выводу, что многие из этих наблюдений нельзя считать иллюзией.

За 137 лет, прошедших с момента выхода в свет обзора Араго, появились новые свидетельства очевидцев, фотографии. Были созданы десятки теорий, экстравагантных и остроумных, которые объясняли некоторые известные свойства шаровой молнии, и таких, которые не выдерживали элементарной критики.

Фарадей, Кельвин, Аррениус, советские физики Я. И. Френкель и П. Л. Капица, многие известные химики, наконец, специалисты американской Национальной комиссии по астронавтике и аэронавтике NASA пытались исследовать и объяснить этот интересный и грозный феномен. А шаровая молния и поныне продолжает во многом оставаться загадкой.

Трудно, наверное, найти явление, сведения о котором так противоречили бы друг другу. Основных причин две: это явление очень редкое, и многие наблюдения проводятся крайне не квалифицированно.

Достаточно сказать, что за шаровую молнию принимались крупные метеоры и даже птицы, к крыльям которых прилипала труха гнилых, светящихся в темноте пней. И все-таки известно около тысячи достоверных наблюдений шаровой молнии, описанных в литературе.

Какие же факты должны связать ученые единой теорией, чтобы объяснить природу возникновения шаровой молнии? Какие ограничения накладывают наблюдения на нашу фантазию?

Первое, что нужно объяснить: почему шаровая молния возникает часто, если она возникает часто, или почему она возникает редко, если она возникает редко?

Пусть читателя не удивляет эта странная фраза — частота появления шаровой молнии все еще является спорным вопросом.

И еще нужно объяснить, почему шаровая молния (не зря же она так называется) действительно имеет форму, обычно близкую к шару.

И доказать, что она, вообще, имеет отношение к молниям, — надо сказать, не все теории связывают появление этого феномена с грозами — и не без оснований: иногда она возникает в безоблачную погоду как, впрочем, и другие грозовые явления, например, огни святого Эльма.

Здесь уместно вспомнить описание встречи с шаровой молнией, данное замечательным наблюдателем природы и ученым Владимиром Клавдиевичем Арсеньевым — известным исследователем дальневосточной тайги. Встреча эта произошла в горах Сихотэ-Алиня в ясную лунную ночь. Хотя многие параметры наблюдавшейся Арсеньевым молнии типичны, подобные случаи редки: обычно шаровые молнии возникают в грозу.

В 1966 году NASA распространила среди двух тысяч человек анкету, в первой части которой были заданы два вопроса: «Видели ли вы шаровую молнию?» и «Видели ли вы в непосредственной близости удар линейной молнии?»

Ответы дали возможность сравнить частоту наблюдения шаровой молнии с частотой наблюдения обычных молний. Результат оказался ошеломляющим: удар линейной молнии вблизи видели 409 человек из 2 тысяч, а шаровую молнию — два раза меньше. Нашелся даже счастливчик, встречавший шаровую молнию 8 раз,- еще одно косвенное доказательство того, что это совсем не такое редкое явление, как принято думать.

Анализ второй части анкеты подтвердил многие известные ранее факты: шаровая молния имеет в среднем диаметр около 20 см; светится не очень ярко; цвет чаще всего красный, оранжевый, белый.

Интересно, что даже наблюдатели, видевшие шаровую молнию близко, часто не ощущали ее теплового излучения, хотя при непосредственном прикосновении она обжигает.

Существует такая молния от нескольких секунд до минуты; может проникать в помещения через маленькие отверстия, восстанавливая затем свою форму. Многие наблюдатели сообщают, что она выбрасывает какие-то искры и вращается.

Обычно она парит на небольшом расстоянии от земли, хотя встречали ее и в облаках. Иногда шаровая молния спокойно исчезает, но иногда взрывается, вызывая заметные разрушения.

Уже перечисленных свойств достаточно, чтобы поставить исследователя в тупик.

Из какого вещества должна, например, состоять шаровая молния, если она не взлетает стремительно вверх, подобно воздушному шару братьев Монгольфье, наполненному дымом, хотя и нагрета, по крайней мере, до нескольких сотен градусов?

С температурой тоже не все ясно: судя по цвету свечения, температура молнии не меньше 8 000°К.

Один из наблюдателей, химик по специальности, знакомый с плазмой, оценил эту температуру в 13 000-16 000°К! Но фотометрование следа молнии, оставшегося на фотопленке, показало, что излучение выходит не только с ее поверхности, а и из всего объема.

Многие наблюдатели также сообщают, что молния полупрозрачна и через нее просвечивают контуры предметов. А это значит, что ее температура значительно ниже — не более 5 000 градусов, так как при большем нагреве слой газа толщиной в несколько сантиметров совершенно непрозрачен и излучает как абсолютно черное тело.

О том, что шаровая молния довольно «холодна», свидетельствует и сравнительно слабый тепловой эффект, производимый ею.

Шаровая молния несет большую энергию. В литературе, правда, часто встречаются заведомо завышенные оценки, но даже скромная реалистичная цифра — 105 джоулей — для молнии диаметром в 20 см весьма внушительна. Если бы такая энергия расходовалась только на световое излучение, она могла бы светиться много часов.

При взрыве шаровой молнии может развиться мощность в миллион киловатт, так как взрыв этот протекает очень быстро. Взрывы, правда, человек умеет устраивать и более мощные, но если сравнить со «спокойными» источниками энергии, то сравнение будет не в их пользу.

В частности, энергоемкость (энергия, отнесенная к единице массы) молнии значительно выше, чем у существующих химических аккумуляторов. Кстати, именно желание научиться аккумулировать сравнительно большую энергию в малом объеме и привлекло многих исследователей к изучению шаровой молнии. Насколько эти надежды могут оправдаться, говорить пока рано.

Сложность объяснения столь противоречивых и разнообразных свойств привела к тому, что существующие взгляды на природу этого явления исчерпали, кажется, все мыслимые возможности.

Некоторые ученые считают, что молния постоянно получает энергию извне. Например, П. Л. Капица предположил, что она возникает при поглощении мощного пучка дециметровых радиоволн, которые могут излучаться во время грозы.

Реально для образования ионизированного сгустка, каким является в этой гипотезе шаровая молния, необходимо существование стоячей волны электромагнитного излучения с очень большой напряженностью поля в пучностях.

Нужные условия могут осуществиться очень редко, так что, по мнению П. Л. Капицы, вероятность наблюдения шаровой молнии в заданном месте (то есть там, где расположился наблюдатель-специалист) практически равна нулю.

Иногда предполагают, что шаровая молния есть светящаяся часть канала, связывающего облако с землей, по которому течет большой ток. Образно говоря, ей отводится роль единственного видимого участка по каким-то причинам невидимой линейной молнии. Впервые эта гипотеза была высказана американцами М. Юманом и О. Финкельштейном, а в дальнейшем появилось несколько модификаций разработанной ими теории.

Общая трудность всех этих теорий в том, что они предполагают существование в течение длительного времени потоков энергии чрезвычайно высокой плотности и именно из-за этого обрекают шаровую молнию на «должность» чрезвычайно маловероятного явления.

Кроме того, в теории Юмана и Финкельштейна сложно объяснить форму молнии и ее наблюдаемые размеры — диаметр канала молнии обычно составляет около 3-5 см, а шаровые молнии встречаются и метрового диаметра.

Существует довольно много гипотез, предполагающих, что шаровая молния сама является источником энергии. Придуманы самые экзотические механизмы извлечения этой энергии.

В качестве примера такой экзотики можно привести идею Д. Эшби и К. Уайтхеда, согласно которой шаровая молния образуется при аннигиляции пылинок антивещества, попадающих в плотные слои атмосферы из космоса, а затем увлекаемых разрядом линейной молнии на землю.

Эту идею, может быть, можно было бы подкрепить теоретически, но, к сожалению, пока ни одной подходящей частицы антивещества обнаружено не было.

Чаще всего в качестве гипотетического источника энергии привлекаются различные химические и даже ядерные реакции. Но при этом трудно объяснить шаровую форму молнии — если реакции идут в газообразной среде, то диффузия и ветер приведут к выносу «грозового вещества» (термин Араго) из двадцатисантиметрового шара за считанные секунды и еще раньше деформируют его.

Наконец, нет ни одной реакции, о которой было бы известно, что она протекает в воздухе с нужным для объяснения шаровой молнии энерговыделением.

Многократно высказывалась такая точка зрения: шаровая молния аккумулирует энергию, выделяемую при ударе линейной молнии. Теорий, в основе которых лежит это предположение тоже немало, подробный обзор их можно найти в популярной книге С. Сингера «Природа шаровой молнии».

Эти теории, как, впрочем, и многие другие, содержат трудности и противоречия, которым уделено немалое внимание и в серьезной и в популярной литературе.

Кластерная гипотеза шаровой молнии

Расскажем теперь о сравнительно новой, так называемой кластерной гипотезе шаровой молнии, разрабатываемой в последние годы одним из авторов этой статьи.

Начнем с вопроса, почему же молния имеет форму шара? В общем виде ответить на этот вопрос несложно — должна существовать сила, способная удержать вместе частицы «грозового вещества».

Почему капля воды шарообразна? Такую форму придает ей поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение жидкости возникает из-за того, что ее частицы — атомы или молекулы — сильно взаимодействуют между собой, гораздо сильнее, чем с молекулами окружающего газа.

Поэтому, если частица оказывается вблизи границы раздела, то на нее начинает действовать сила, стремящаяся вернуть молекулу в глубину жидкости.

Средняя кинетическая энергия частиц жидкости примерно равна средней энергии их взаимодействия, поэтому молекулы жидкости и не разлетаются. В газах же кинетическая энергия частиц настолько превышает потенциальную энергию взаимодействия, что частицы оказываются практически свободными и о поверхностном натяжении говорить не приходится.

Но шаровая молния — газоподобное тело, а поверхностное натяжение у «грозового вещества», тем не менее, есть — отсюда и форма шара, которую чаще всего она имеет. Единственное вещество, которое могло бы иметь такие свойства — плазма, ионизированный газ.

Плазма состоит из положительных и отрицательных ионов и свободных электронов, то есть из частиц электрически заряженных. Энергия взаимодействия между ними гораздо больше, чем между атомами нейтрального газа, больше соответственно и поверхностное натяжение.

Однако при сравнительно низких температурах — скажем, при 1 000 градусов Кельвина — и при нормальном атмосферном давлении шаровая молния из плазмы могла бы существовать только тысячные доли секунды, так как ионы быстро рекомбинируют, то есть превращаются в нейтральные атомы и молекулы.

Это противоречит наблюдениям — шаровая молния живет дольше. При высоких температурах — 10-15 тысяч градусов — слишком большой становится кинетическая энергия частиц, и шаровая молния должна просто развалиться. Поэтому исследователям приходится использовать сильнодействующие средства, чтобы «продлить жизнь» шаровой молнии, сохранить ее хотя бы несколько десятков секунд.

В частности, П. Л. Капица ввел в свою модель мощную электромагнитную волну, способную постоянно порождать новую низкотемпературную плазму. Другим же исследователям, предполагающим, что молниевая плазма более горячая, пришлось придумывать, как бы удержать шар из этой плазмы, то есть решать задачу до сих пор не решенную, хотя и очень важную для многих областей физики и техники.

А что если пойти по другому пути — ввести в модель механизм, замедляющий рекомбинацию ионов? Попробуем использовать для этой цели воду. Вода — полярный растворитель. Ее молекулу можно грубо представить себе как палочку, один конец которой заряжен положительно, а другой — отрицательно.

К положительным ионам вода присоединяется отрицательным концом, а к отрицательным — положительным, образуя защитную прослойку — сольватную оболочку. Она может резко замедлить рекомбинацию. Ион вместе с сольватной оболочкой называется кластером.

Вот мы и подошли, наконец, к основным идеям кластерной теории: при разрядке линейной молнии происходит практически полная ионизация молекул, входящих в состав воздуха, в том числе и молекул воды.

Образовавшиеся ионы начинают быстро рекомбинировать, эта стадия занимает тысячные доли секунды. В какой-то момент нейтральных молекул воды становится больше, чем оставшихся ионов, и начинается процесс образования кластеров.

Он тоже длится, видимо, доли секунды и заканчивается образованием «грозового вещества» — похожего по своим свойствам на плазму и состоящего из ионизированных молекул воздуха и воды, окруженных сольватными оболочками.

Правда, пока все это только идея, и нужно посмотреть, может ли она объяснить многочисленные известные свойства шаровой молнии. Вспомним известную поговорку о том, что для рагу из зайца как минимум нужен заяц, и зададим себе вопрос: могут ли образовываться в воздухе кластеры? Ответ утешительный: да, могут.

Доказательство этого в буквальном смысле слова свалилось (было привезено) с неба. В конце 60-х годов с помощью геофизических ракет было проведено подробное исследование самого нижнего слоя ионосферы — слоя D , расположенного на высоте около 70 км. Оказалось, несмотря на то, что на такой высоте воды крайне мало, все ионы в слое D окружены сольватными оболочками, состоящими из нескольких молекул воды.

В кластерной теории предполагается, что температура шаровой молнии меньше 1000°К, поэтому от нее нет сильного теплового излучения. Электроны при такой температуре легко «прилипают» к атомам, образуя отрицательные ионы, и все свойства «молниевого вещества» определяются кластерами.

При этом плотность вещества молнии оказывается примерно равной плотности воздуха при нормальных атмосферных условиях, то есть молния может быть несколько тяжелее воздуха и опускаться вниз, может быть несколько легче воздуха и подниматься и, наконец, может находиться во взвешенном состоянии, если плотности «молниевого вещества» и воздуха равны.

Все эти случаи наблюдались в природе. Кстати, то, что молния опускается вниз, еще не значит, что она упадет на землю — прогрев под собой воздух, она может создать воздушную подушку, удерживающую ее на весу. Очевидно, поэтому парение — самый распространенный вид движения шаровой молнии.

Кластеры взаимодействуют между собой значительно сильнее, чем атомы нейтрального газа. Оценки показали, что возникающего поверхностного натяжения вполне достаточно, чтобы придать молнии шаровую форму.

Допустимое отклонение плотности быстро убывает с увеличением радиуса молнии. Так как вероятность точного совпадения плотности воздуха и вещества молнии мала, крупные молнии — больше метра в диаметре — встречаются крайне редко, маленькие же должны появляться чаще.

Но молнии размером меньше трех сантиметров тоже практически не наблюдаются. Почему? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть энергетический баланс шаровой молнии, выяснить, где в ней хранится энергия, сколько ее и на что она расходуется. Энергия шаровой молнии заключена, естественно, в кластерах. При рекомбинации отрицательного и положительного кластеров выделяется энергия от 2 до 10 электрон-вольт.

Обычно плазма теряет довольно много энергии в виде электромагнитного излучения — его появление связано с тем, что легкие электроны, двигаясь в поле ионов, приобретают очень большие ускорения.

Вещество молнии состоит из тяжелых частиц, ускорить их не так-то просто, поэтому электромагнитное поле излучается слабо и большая часть энергии выводится из молнии тепловым потоком с ее поверхности.

Тепловой поток пропорционален площади поверхности шаровой молнии, а запас энергии пропорционален объему. Поэтому маленькие молнии быстро теряют свои сравнительно небольшие запасы энергии, и, хотя они появляются гораздо чаще крупных, заметить их труднее: они слишком мало живут.

Так, молния диаметром в 1 см остывает за 0,25 секунд, а диаметром 20 см за 100 секунд. Эта последняя цифра примерно совпадает с максимальным наблюдаемым временем жизни шаровой молнии, но существенно превосходит среднее время ее жизни, равное нескольким секундам.

Наиболее реальный механизм «умирания» крупной молнии связан с потерей устойчивости ее границы. При рекомбинации пары кластеров образуется десяток легких частиц, что приводит при той же температуре к уменьшению плотности «грозового вещества» и нарушению условий существования молнии задолго до того, как исчерпается ее энергия.

Начинает развиваться поверхностная неустойчивость, молния выбрасывает куски своего вещества и как бы прыгает из стороны в сторону. Выброшенные куски почти мгновенно остывают, подобно маленьким молниям, и раздробленная большая молния заканчивает свое существование.

Но возможен и другой механизм ее распада. Если в силу каких-либо причин ухудшается отвод тепла, то молния начнет разогреваться. При этом увеличится число кластеров с малым количеством молекул воды в оболочке, они будут быстрее рекомбинировать, произойдет дальнейшее повышение температуры. В итоге — взрыв.

Почему светится шаровая молния

Какие же факты должны связать ученые единой теорией, чтобы объяснить природу шаровой молнии?

" data-medium-file="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?fit=300%2C212&ssl=1" data-large-file="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?fit=500%2C354&ssl=1" class="alignright size-medium wp-image-603" style="margin: 10px;" title="Природа шаровой молнии" src="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?resize=300%2C212&ssl=1" alt="Природа шаровой молнии" width="300" height="212" srcset="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?resize=300%2C212&ssl=1 300w, https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?w=500&ssl=1 500w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" data-recalc-dims="1">Существует шаровая молния от нескольких секунд до минуты; может проникать в помещения через маленькие отверстия, восстанавливая затем свою форму

" data-medium-file="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?fit=300%2C224&ssl=1" data-large-file="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?fit=350%2C262&ssl=1" class="alignright size-medium wp-image-605 jetpack-lazy-image" style="margin: 10px;" title="Шаровая молния фото" src="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&ssl=1" alt="Шаровая молния фото" width="300" height="224" data-recalc-dims="1" data-lazy-srcset="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&ssl=1 300w, https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?w=350&ssl=1 350w" data-lazy-sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" data-lazy-src="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&is-pending-load=1#038;ssl=1" srcset="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7"> Остановимся еще на одной загадке шаровой молнии: если ее температура невелика (в кластерной теории считается, что температура шаровой молнии около 1000°К), то почему же тогда она светится? Оказывается, и это можно объяснить.

При рекомбинации кластеров выделившееся тепло быстро распределяется между более холодными молекулами.

Но на какой-то момент температура «объемчика» вблизи рекомбинировавших частиц может превышать среднюю температуру вещества молнии более чем в 10 раз.

Вот этот «объемчик» и светится как газ, нагретый до 10 000-15 000 градусов. Таких «горячих точек» сравнительно мало, поэтому вещество шаровой молнии остается полупрозрачным.

Ясно, что с точки зрения кластерной теории шаровые молнии могут появляться часто. Для образования молнии диаметром в 20 см нужно всего несколько граммов воды, а ее во время грозы обычно предостаточно. Вода чаще всего распылена в воздухе, ну а в крайнем случае шаровая молния может «найти» ее для себя на поверхности земли.

Кстати, так как электроны очень подвижны, то при образовании молнии часть их может «потеряться», шаровая молния в целом окажется заряженной (положительно), и ее движение будет определяться распределением электрического поля.

Остаточный электрический заряд позволяет объяснить такие интересные свойства шаровой молнии, как ее способность двигаться против ветра, притягиваться к предметам и висеть над высокими местами.

Цвет шаровой молнии определяется не только энергией сольватных оболочек и температурой горячих «объемчиков», но и химическим составом ее вещества. Известно, что если при попадании линейной молнии в медные провода появляется шаровая молния, то она часто бывает окрашена в голубой или зеленый цвет — обычные «цвета» ионов меди.

Вполне возможно, что и возбужденные атомы металлов тоже могут образовывать кластеры. Появлением таких «металлических» кластеров можно было бы объяснить некоторые эксперименты с электрическими разрядами в результате которых появлялись светящиеся шары, похожие на шаровую молнию.

Из сказанного может создаться впечатление, что благодаря кластерной теории проблема шаровой молнии получила, наконец, свое окончательное разрешение. Но это не совсем так.

Несмотря на то что за кластерной теорией стоят вычисления, гидродинамические расчеты устойчивости, с её помощью удалось, по-видимому, понять многие свойства шаровых молний, было бы ошибкой сказать, что загадки шаровой молнии больше не существует.

В подтверждение один лишь штрих, одна деталь. В своем рассказе В. К. Арсеньев упоминает о тоненьком хвостике, протянувшемся от шаровой молнии. Пока мы не можем объяснить ни причину его возникновения, ни даже что это такое…

Как уже говорилось, в литературе описано около тысячи достоверных наблюдений шаровой молнии. Это конечно, не очень много. Очевидно, что каждое новое наблюдение при тщательном его анализе позволяет получить интересную информацию о свойствах шаровой молнии, помогает в проверке справедливости той или иной теории.

Поэтому очень важно, чтобы как можно больше наблюдений стало достоянием исследователей и сами наблюдатели активно участвовали в изучении шаровой молнии. Именно на это направлен эксперимент «Шаровая молния», о котором будет рассказано дальше.

Лабораторная шаровая молния

Шаровая молния (эфиродинамика) - это тороидальный винтовой вихрь слабо сжатого эфира, отделенный пограничным слоем эфира от окружающего эфира. Энергия шаровой молнии – это энергия потоков эфира в теле молнии.

Шаровая молния (популярная эфиродинамика) – это одиночная ярко светящаяся относительно стабильная небольшая масса, которая наблюдается в атмосфере, плавающая в воздухе и перемещающаяся вместе сипотоками воздуха, содержащая в своем теле большую энергию, исчезающая тихо или с большим шумом типа взрыва и не оставляющая после своего исчезновения никаких материальных следов кроме тех разрушений, которые она успела натворить. Обычно возникновение шаровой молнии связано с грозовыми явлениями и естественной линейной молнией. Но это не обязательно.

Значение от разных источников

Шаровая молния (википедия) - редкое природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в воздухе образование. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено, также существуют научные теории, которые сводят феномен к галлюцинациям. Существует множество гипотез, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. В лабораторных условиях похожие, но кратковременные явления удалось получить несколькими разными способами, так что вопрос о природе шаровой молнии остаётся открытым. По состоянию на начало XXI века, не было создано ни одной опытной установки, на которой это природное явление искусственно воспроизводилось бы в соответствии с описаниями очевидцев наблюдения шаровой молнии.
Широко распространено мнение, что шаровая молния - явление электрического происхождения, естественной природы, то есть представляет собой особого вида молнию, существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории.

Известные случаи

Известные случаи появления шаровой молнии :

• Случай когда шаровая молния выскакивает ни с того, ни с сего из обычной штепсельной розетки, из магнитного пускателя, укрепленного на токарном станке.
• Случай внезапного появления шаровой молнии на крыле летящего самолета и устойчиво перемещающейся по крылу от его конца к фюзеляжу. Способность шаровой молнии прилипать к металлам объясняется наличием градиента скоростей в потоках эфира вблизи металла и снижением в связи с этим давления эфира между телом молнии и металлом. Тем же объясняется и подъемная сила молнии. Потоки эфира возбуждают молекулы газа, которые прекращают свечение, как только они покидают тело молнии.
• Печальный случай появления шаровой молнии среди бела дня и в спокойную ясную погоду в горах на большой высоте. Возникшая неведомо откуда шаровая молния набросилась на людей, спящих в палатке, и стала их «кусать», причиняя значительные ожоги. Она поднимала шерстяное одеяло, растекаясь по нему голубоватым огнем, а затем, как и полагается, исчезла, не оставив после себя следов.

Гипотезы

Создано значительное количество гипотез о природе и структуре шаровой молнии, такие, как:

• светящееся облако ионов воздуха, подпитываемых извне;
• плазменные и химические теории;
• кластерные гипотезы (молния состоит из кластеров - гидратных оболочек ионов)
• и даже предположение о том, что шаровая молния состоит из антивещества и управляется внеземными цивилизациями.

Общим недостатком всех подобных теорий, гипотез и моделей шаровой молнии является то, что они не объясняют всех ее свойств в совокупности.

Свойства шаровых молний

Свойства исходя из наблюдений за поведением

• Размер устойчивой шаровой молнии составляет от единиц до десятков сантиметров.
• Форма – шарообразная или грушевидная, но иногда расплывчатая, по форме прилегающего предмета.
• Яркая светимость, видимая в дневное время.
• Высокое энергосодержание – 10 3 -10 7 Дж (однажды шаровая молния, забравшись в бочку с водой, испарила 70 кг воды).
• Удельная масса, совпадающая практически с удельной массой воздуха в районе появления (шаровая молния свободно плавает в воздухе на любой высоте);
• Способность прилипать к металлическим предметам.
• Способность проникать сквозь диэлектрик, в частности,сквозь стекла.
• Способность деформироваться и проникать в помещения через малые отверстия типа замочных скважин, а также сквозь стены, по линиям проводов и т.п.
• Способность взрываться самопроизвольно либо при соприкосновении с предметом.
• Способность поднимать и передвигать различные предметы.

Свойства исходя из модели вихря эфира

• Вихревое замкнутое движение - единственный способ локализовать энергию в газовой среде. В данном случае кинетическую энергию вращения стенок вихря. Поскольку вихрь существует, уравновешивая внешнее давление, он будет сжиматься средой, увеличивая скорость вращения. Это будет происходить до тех пор, пока центробежная сила, действующая на амеры не будет равна силе внешнего давления эфира. Получаем тем самым критически уплотненный вихрь с большой плотностью энергии.
• Тороидальное движение очень устойчиво при критическом уплотнении. При больших скоростях вращения образуется поверхностный слой, в котором резко понижается вязкость. Это явление выполняет роль подшипника, уменьшая потери при вращении вихря.
• Поскольку, как мы считаем, и ШМ и электромагнитные явления имеют эфиродинамическую природу, то наличие электромагнитных свойств у шаровых молний не вызывает удивления. Более того, у тороидальных вихрей имеется собственный магнитный момент, и ось симметрии. Это приводит к тому, что ШМ ориентируются внешними полями, то есть вихревыми трубками и движутся по ним, как по рельсам (при достаточной силе поля).
• Поскольку частицы эфира имеют размеры на десятки порядков меньше частиц вещества, то макроскопические эфирные вихри могут без затруднения проходить сквозь вещественные предметы, так же, как и ветер сквозь редкий лес. При этом, однако, в веществах (в зависимости от состава) будут наводится сильные вихревые токи, что в совокупности с другими явлениями приведет к сильному тепловыделению.
• Сильные электрические и магнитные поля эфирного вихря ионизируют молекулы газов, приводя газы в состояние плазмы. Возможен также синтез элементов из-за наличия вихревых движений.
• Из-за сильных электромагнитных полей шаровые молнии наводят вихревые токи в металлах, что может привести к истощению энергии и растворению. Но в большинстве случаев при спонтанном нарушении целостности вихря, накопленная в нем энергия высвободится в виде электромагнитного излучения (макроскопический тороид разрушится и его вращательная энергия перейдет во множество микроскопических тороидов-частиц и вихревых дорожек-фотонов).

✅Комментарии читателей

Анонимные отзывы

Вырази своё мнение! Это бесплатно, безопасно, без регистрации и рекламы.

Существует более 400 гипотез, объясняющих ее возникновение

Они всегда появляются внезапно. Большинство ученых, занимающихся их изучением, ни разу в жизни не видели предмет исследований собственными глазами. Эксперты веками ломают копья в спорах, но ни разу не воспроизвели этот феномен в лаборатории. Тем не менее никто не ставит его в один ряд с НЛО, чупакаброй или полтергейстом. Речь идет о шаровой молнии.

Ученые предлагают сконцентрировать усилия по поиску сигнала от внеземных цивилизаций на транзитной зоне Ученые из Германии настаивают на сужении зоны поиска потенциально обитаемых планет. Об этом Рене Хеллери и Ральф Пудриц рассказали в интервью журнала Astrobiology. По их словам, в настоящее время существует несколько методов поиска экзопланет – планет, которые вращаются вокруг других звезд. Основным является так называемый транзитный метод, суть которого заключается в том, что астрономы наблюдают ослабление яркости звезды, когда между наблюдателем с Земли и звездой проходит планета.

ДОСЬЕ НА АДСКИЙ ШАРИК

Как правило, появление шаровых молний связано с сильными грозами. Подавляющее число очевидцев описывает объект как шар объемом около 1 куб. дм. Впрочем, если анализировать свидетельства пилотов самолетов, то они нередко упоминают о гигантских шарах. Иногда очевидцы описывают лентообразный "хвост" или даже несколько "щупалец". Поверхность объекта чаще всего равномерно светится, иногда пульсирует, но есть редкие наблюдения темных шаровых молний. Изредка упоминаются яркие лучи, вырывающеся из внутренней части шара. Цвет свечения поверхности бывает самым разным. А еще он может меняться во времени.

Встреча с этим загадочным явлением весьма опасна: зафиксировано множество случаев ожогов и смертей от контакта с шаровой молнией.

ВЕРСИИ: ГАЗВЫЙ РАЗРЯД И СГУСТОК ПЛАЗМЫ

Попытки разгадать феномен предпринимались давно.

Еще в XVIII в. выдающийся французский ученый Доминик Франсуа Араго опубликовал первый, весьма обстоятельный труд, посвященный шаровой молнии. В нем Араго обобщил около 30 наблюдений и таким образом положил начало научному изучению явления.

Из сотен гипотез до последнего времени наиболее вероятными выглядели две.

ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД. В 1955 г. Петр Леонидович Капица представляет доклад "О природе шаровой молнии". В той работе он пытается объяснить и само рождение шаровой молнии, и многие из ее необычных особенностей возникновением коротковолновых электромагнитных колебаний между грозовыми тучами и земной поверхностью. Ученый считал, что шаровая молния - это газовый разряд, движущийся вдоль силовых линий стоячей электромагнитной
волны между облаками и землей. Звучит не слишком понятно, но ведь мы имеем дело с очень сложным физическим явлением. Однако даже такой гений, как Капица, не смог объяснить природу коротковолновых колебаний, провоцирующих появления "адского шарика". Предположение ученого легло в основу целого направления, которое продолжает развиваться до сих пор.

СГУСТОК ПЛАЗМЫ. По мнению выдающегося ученого Игоря Стаханова (его называли "физиком, который знает все о шаровых молниях"), мы имеем дело со сгустком ионов. Теория Стаханова хорошо согласовалась с рассказами очевидцев и объясняла как форму молнии, так и ее способность проникать через отверстия, заново принимая исходный вид. Однако эксперименты по созданию рукотворного сгустка ионов оказались безуспешными.

АНТИВЕЩЕСТВО. Приведенные выше гипотезы - вполне рабочие, на их основе продолжаются исследования. Однако стоит привести примеры и более смелого полета мысли. Так, американский астронавт Джеффри Ширс Эшби предположил, что шаровая молния рождается при аннигиляции (взаимном уничтожении с выделением огромного количества энергии) частиц антиматерии, которые попадают в атмосферу из космоса.

СОЗДАТЬ МОЛНИЮ

Создать шаровую молнию в лабораторных условиях - давняя и пока до конца не реализованная мечта многих ученых.

ОПЫТЫ ТЕСЛЫ. Первые попытки в этом направлении в начале XX века предпринял гениальный Никола Тесла. К сожалению, нет достоверных описаний ни самих опытов, ни полученных результатов. В его рабочих записях встречаются сведения о том, что при определенных условиях ему удалось "зажечь" газовый разряд, который был похож на светящийся сферический шар. Тесла якобы мог держать эти загадочные шары в руках и даже перебрасывать их. Впрочем, деятельность Теслы всегда была окутана орелом таинственности и загадок. Так что понять, где правда и вымысел в истории о ручных шаровых молниях, не удается.

БЕЛЫЕ СГУСТКИ. В Академии ВВС США (штат Колорадо) в 2013 г. удалось создать яркие шары путем воздействия мощных электрических разрядов на особый раствор. Странные объекты смогли просуществовать почти полсекунды. Ученые осторожно предпочли называть их плазмоидами, а не шаровыми молниями. Но ожидают, что эксперимент приблизит их к разгадке.

Плазмоид. Яркий белый шар существовал всего полсекунды.

НЕОЖИДАННОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ

В конце XX в. появился новый метод диагностики и лечения - транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Суть его в том, что, подвергая участок мозга сфокусированному сильному магнитному полю, можно заставить нервные клетки (нейроны) реагировать так, будто они получили сигнал через нервную систему.

Так можно вызвать галлюцинации в виде огненных дисков. Смещая точку воздействия на мозге, можно заставить диск двигаться (в восприятии подопытного). Австрийские ученые Джозеф Пир и Александр Кендль предположили, что при грозах на мгновения могут возникать мощные магнитные поля, которые провоцируют такие видения. Да, это уникальное стечение обстоятельств, но ведь и видят шаровую молнию редко. Ученые обращают внимание, что есть больше шансов, если человек находится в здании, самолете (статистика подтверждает это). Гипотеза может объяснить только часть наблюдений: встречи с молнией, которые заканчивались ожогами и смертями, остаются неразгаданными.

ПЯТЬ ЯРКИХ СЛУЧАЕВ

Сообщения о встречах с шаровыми молниями приходят постоянно. В Украине одно из последних имело место прошлым летом: в помещение Дибровского сельсовета на Кировоградщине влетел такой вот "адский шарик". Людей не тронул, но вся оргтехника сгорела. В науке и научно-популярной литературе сформировался некий набор наиболее известных столкновений человека и шаровой молнии.

1638. Во время осенней грозы в деревне Вайдкомб-Мур в Англии в церковь влетел шар диаметром более 2 м. По рассказам очевидцев, молния ломала скамейки, била окна и заполнила церковь дымом с запахом серы. При этом погибли четверо человек. "Виноватых" вскоре нашли - ими объявили двух крестьян, позволивших себе переброситься в картишки во время проповеди.

1753. Георг Рихман, член С.-Петербургской Академии наук, проводит исследования атмосферного электричества. Внезапно появляется синевато-оранжевый шар и с треском ударяет ученого в лицо. Ученый убит, его помощник - оглушен. На лбу Рихмана обнаружили маленькое багровое пятно, его камзол был обожжен, башмаки разорваны. История знакома всем, кто учился в советское время: без описания смерти Рихмана не обходился ни один учебник физики того времени.

1944. В Упсале (Швеция) шаровая молния прошла сквозь оконное стекло (на месте проникновения осталась дыра диаметром около 5 см). Феномен наблюдали не только оказавшиеся на месте люди: сработала и система слежения за грозовыми разрядами местного университета.

1978. Группа советских альпинистов остановилась на ночевку в горах. В застегнутой наглухо палатке вдруг возник ярко-желтый шар размером с теннисный мяч. Он, потрескивая, хаотично двигался в пространстве. Один альпинист от касания шара погиб. Остальные получили множественные ожоги. Случай стал известен после публикации в журнале "Техника - Молодежи". Теперь без упоминания той истории не обходится ни один форум любителей НЛО, перевала Дятлова и т. д.

2012. Невероятная удача: в Тибете шаровая молния попадает в поле зрения спектрометров, с помощью которых китайские ученые изучали обычные молнии. Приборам удалось зафиксировать свечение длиной 1,64 сек. и получить детальные спектры. В отличие от спектра обычной молнии (там присутствуют линии азота), в спектре шаровой молнии много линий железа, кремния и кальция - основных химических элементов почвы. Некоторые из теорий происхождения шаровой молнии получили весомые аргументы в свою пользу.

Загадка. Так изображали встречу с шаровой молнией в XIX веке.