Шаровая молния в каких странах. Плазмоидная "жизнь"

Шаровая молния - явление удивительное и до сих пор не понятое, несмотря на потенциальную практическую значимость (слышали что-нибудь о стабильной плазме?). Ее пытаются создавать экспериментально и строят теории, но ценным источником информации остаются рассказы очевидцев.

Совсем немного истории

Шаровая молния как явление, связанное с грозой, известна с античных времен. Первую дошедшую до нас гипотезу о ее происхождении высказал один из создателей так называемой лейденской банки, первого конденсатора, накопителя электрической энергии, - Питер ван Мушенбрук (1692–1761). Он предположил, что это сгустившиеся в верхних слоях атмосферы болотные газы, которые воспламеняются, спускаясь в нижние.

В 1851 году появилась первая книга, целиком ей посвященная, - автором был один из крупнейших французских физиков, почетный член Петербургской академии наук Франсуа Араго. Он назвал ее «самым необъяснимым физическим явлением», и сделанный им обзор свойств и представлений о ее природе инициировал появление потока теоретических и экспериментальных исследований этой формы грозового электричества.

До пятидесятых годов XX века шаровая молния (ШМ) привлекала к себе внимание лишь как непонятный геофизический феномен, о ней писали статьи и книги, но исследования носили в основном феноменологический характер. Однако когда развернулись работы в области физики плазмы и ее многочисленных технических и технологических приложений, тема приобрела прагматический оттенок. Стабилизация плазмы всегда была для физики важной задачей, а ШМ, объект, вроде бы, плазменной природы, автономно существует и интенсивно светится десятки секунд. Потому с историей ее исследований связаны имена многих известных ученых, занимавшихся физикой плазмы. Например, один из основателей советской физики Петр Леонидович Капица (1894–1984) опубликовал статью «О природе шаровой молнии» (1955), в которой предложил идею о внешней подпитке энергией, и в последующие годы ее развивал, видя в шаровой молнии прообраз управляемого термоядерного реактора.

Библиография по ШМ к настоящему времени насчитывает более двух тысяч научных статей, только за последние сорок лет вышло около двух десятков книг и подробных обзоров. Начиная с 1986 года в России и за рубежом регулярно проводятся симпозиумы, семинары и конференции, посвященные ШМ, по этой теме в РФ защищено несколько кандидатских диссертаций и одна докторская. Ей посвящены тысячи экспериментальных и теоретических исследований, она попала даже в школьные учебники. Объем накопленных феноменологических сведений весьма велик, но понимания строения и происхождения по-прежнему нет. Она уверенно лидирует в списке малоизученных, непонятных, таинственных и опасных явлений природы.

Усредненный портрет

Опубликованные книги содержат различной строгости и глубины обзоры теоретических и экспериментальных исследований ШМ, причем сами данные приводятся чаще всего в усредненном виде. Научная литература содержит множество таких «усредненных портретов», на основе которых появляются новые теоретические модели и новые варианты старых теоретических моделей. Но эти портреты далеки от оригиналов. Характерная черта ШМ - значительный разброс параметров, более того, их изменчивость в ходе существования феномена.

Вот почему любые попытки теоретического и экспериментального моделирования на основе перечней свойств «средней» ШМ обречены на неудачу. При существующем положении дел большинство авторов моделирует просто нечто сферическое, светящееся и долго существующее. Между тем, по сообщениям наблюдателей, яркость варьирует от тусклой до ослепительной, цвет ее может быть любым, также изменяется и цвет ее полупрозрачной оболочки, о которой иногда сообщают респонденты. Скорость движения меняется от сантиметров до десятков метров в секунду, размеры от миллиметров до метра, время существования - от единиц секунд до сотни. Когда речь заходит о тепловых свойствах, оказывается, что иногда она касается людей, не вызывая ожогов, а в некоторых случаях зажигает стог сена под проливным дождем. Электрические свойства столь же причудливы: она может убить животное или человека, коснувшись его, или заставить светиться выключенную электролампочку, а может вообще не проявлять электрических свойств. Причем свойства ШМ с заметной вероятностью меняются в процессе ее существования. По результатам обработки 2080 описаний, с вероятностью 2–3% изменяются яркость и цвет, примерно в 5% случаев - размер, в 6–7% - форма и скорость движения.

В этой статье представлена короткая подборка описаний поведения ШМ в естественных условиях, акцентирующих внимание на тех ее свойствах, которые не вошли в усредненные портреты.

Оранжевая, лимонная, зеленая, голубая...

Наблюдатель Тараненко П. И., 1981 год:
«...светящийся шарик, выплывающий из гнезда розетки. За время порядка двух-трех секунд он проплыл немного в плоскости гнезд розетки, удалившись от стены примерно на один сантиметр, затем вернулся и пропал во втором гнезде розетки. В начальной фазе, при выходе из гнезда, шар имел густо-оранжевый цвет, когда же он полностью сформировался, то стал прозрачно-оранжевым. Затем при движении шара его цвет изменился на желто-лимонный, разбавленно-лимонный, из которого вдруг высветился пронзительно сочно-зеленый цвет. Кажется, именно в этот момент шарик повернул назад к розетке. Из зеленого цвет шарика стал нежно-голубым, а перед самым входом в розетку - тускло-серо-голубым».

Удивительна способность ШМ изменять форму. Если сферичность обеспечивается силами поверхностного натяжения, то можно ожидать изменений ШМ, связанных с капиллярными осцилляциями возле равновесной сферической формы, или изменений при нарушении устойчивости ШМ, то есть перед разрядом на проводник или перед взрывом, что, собственно говоря, и отмечается в наблюдениях очевидцев. Но, как ни странно, чаще наблюдаются взаимопревращения ШМ из сферической формы в ленточную и обратно. Вот два примера таких наблюдений.

Наблюдатель Мысливчик Е. В., 1929 год:
«Из соседней комнаты выплыл серебряный шар диаметром примерно тринадцать сантиметров, без какого-либо шума вытянулся в „толстую змею“ и проскользнул в дыру для болта от ставни на двор».

Наблюдатель Ходасевич Г. И., 1975 год:
«После близкого разряда молнии в комнате возник огненный шар диаметром около сорока сантиметров. Медленно, в течение примерно пяти секунд, вытянулся в длинную ленту, которая улетела через форточку на улицу».

Видно, что ШМ вполне уверенно чувствует себя в ленточной форме, которую принимает при необходимости пройти через узкое отверстие. Это плохо укладывается в представление о поверхностном натяжении как о главном факторе, определяющем форму. Такого поведения можно было бы ожидать при малом коэффициенте поверхностного натяжения, но ШМ сохраняет форму и при движении с большой скоростью, когда аэродинамическое сопротивление воздуха деформировало бы сферу, если бы силы поверхностного натяжения были слабыми. Впрочем, наблюдатели сообщают и о весьма разнообразных формах, которые принимает ШМ, и о колебаниях поверхности.

Наблюдатель Кабанова В. Н., 1961 год:
«В комнате, перед закрытым окном, я заметила висящий светящийся голубой шар диаметром около восьми сантиметров, он менял свою форму, как меняет форму мыльный пузырь, когда на него дуют. Он медленно поплыл в сторону электророзетки и в ней исчез».

Наблюдатель Годенов М. А., 1936 год:
«Я увидел, как по полу прыгает, удаляясь в угол сеней, огненный шар размером чуть меньше футбольного мяча. С каждым ударом о пол этот шар будто сплющивался, а потом снова принимал круглую форму, от него отскакивали и тут же исчезали маленькие шарики, а шар становился все меньше и, наконец, исчез».

Таким образом, теоретические модели шаровой молнии должны учитывать изменчивость ее свойств, что существенно усложняет проблему. А как обстоит дело с экспериментом?

Нечто круглое и светящееся

За последние годы в этом направлении кое-что сделано. Во всяком случае, нечто шарообразное и светящееся нужного размера удалось получить, причем нескольким группам исследователей независимо друг от друга. О тех или иных свойствах вопрос пока не ставился: тут вообще бы получить что-то типа ШМ.

Во Владимирском государственном университете, под руководством профессора В. Н. Кунина, который пытался в лабораторных условиях воспроизвести разряд, подобный молнии по силе тока, стабильно получали из разрядной плазмы, образующейся при электровзрыве медной фольги, светящиеся шарообразные объекты диаметром 20–30 см, со временем жизни около одной секунды. Г. Д. Шабанов (Петербургский институт ядерной физики РАН) стабильно производит светящиеся шары с тем же временем жизни при существенно меньших токах и на совсем простом оборудовании. В Санкт-Петербургском госуниверситете этим успешно занимались С. Е. Емелин и А. Л. Пирозерский. Но во всех случаях время жизни подобных объектов - около секунды, а их полная энергия ничтожно мала: ее не хватает даже для того, чтобы прожечь газету. Реальная ШМ может убивать людей и животных, со взрывом рушить дома, ломать деревья, вызывать пожары.

То, что получается во всех этих экспериментах, конечно, не ШМ, но что-то похожее. Эти объекты принято называть «долгоживущими плазменными образованиями». Долгоживущие они по сравнению с обычным ионизированным воздухом, который при этом объеме прекратил бы свечение за микросекунды.

Рождение и смерть

Среди 5315 ранее неизвестных описаний ШМ, собранных в Ярославском государственном университете им. П. Г. Демидова А. И. Григорьевым и С. О. Ширяевой, в 1138 случаях очевидцы видели таинство рождения ШМ. Различные варианты рождения встречаются с вероятностью: около 8% - в канале разряда линейной молнии; с той же вероятностью - в месте удара линейной молнии; в облаках - 4%; на металлическом проводнике - 66%; просто наблюдение зарождения вроде бы «из ничего» - 13%.

По тому же массиву данных мы оценили вероятности реализации различных путей исчезновения шаровой молнии. Получились следующие цифры: в примерно 40% случаев - она просто ушла из поля зрения; в 26% ее существование окончилось самопроизвольным взрывом; в 8% она ушла (разрядилась) в землю; в 6% - ушла в проводник; с такой же вероятностью она рассыпается на искры; в 13% тихо гаснет; а в 1% описаний из-за неосторожности очевидца существование шаровой молнии заканчивалось спровоцированным взрывом.

Интересно сравнить статистические данные о том, как прекратилось существование ШМ для тех из них, что возникли на проводниках (а таких в нашем собрании набралось 746 штук), с данными, в которых селекция по месту зарождения не сделана. Оказывается, что ШМ, зародившаяся на проводнике, заметно реже кончает свое существование взрывом, а чаще уходит в проводящую среду или тихо гаснет. Вероятности, с которыми это происходит, следующие: в 33% случаев - она уходит из поля зрения; в 20% существование окончилось самопроизвольным взрывом; в 10% она ушла (разрядилась) в землю; в 9% ушла в проводник; в 7% рассыпалась на искры; в 20% тихо погасла; в 1% - спровоцированный взрыв.

Возможно, что шаровые молнии, зародившиеся на проводниках, имеют меньшую энергию и больший электрический заряд, чем порожденные непосредственно линейной молнией, но расхождение в полученных численных значениях может происходить от малой статистики и разброса условий наблюдения. Но для шаровой молнии, появившейся в помещении из телефона или розетки, вероятность снова уйти в проводник или в землю больше, чем для ШМ, родившейся в облаке или в канале разряда линейной молнии и летящей по ветру.

Искры, нити и зерна

С вопросом о внутреннем строении шаровой молнии естественно обратиться к людям, видевшим ее вблизи, на расстоянии порядка метра. Таких около 35%, примерно в половине случаев очевидцы сообщают о внутренней структуре - и это при том, что ШМ имеет весьма дурную репутацию. Можно понять, почему очевидцы не всегда в состоянии ответить на столь простой вопрос: при неожиданном появлении опасной гостьи не каждый захочет и сумеет заняться скрупулезными научными наблюдениями. Да и не всегда, по-видимому, внутри ШМ удается что-либо разглядеть. Тем не менее вот два примера.

Наблюдатель Лиходзеевская В. А., 1950 год:
«Я оглянулась и увидела ослепительно-яркий шар величиной с футбольный мяч кремового цвета. Он был похож на клубок ярких ниток или, скорее, на сплетение тонкой проволоки».

Наблюдатель Журавлев П. С., 1962 год:
«В полутора метрах я увидел белый шар 20–25 сантиметров, висевший на высоте полутора метров. Он светился, как лампочка в 15 Вт. Шар казался состоящим из шевелящихся маленьких бело-красноватых искорок».

В описаниях, упоминающих внутреннюю структуру шаровой молнии, можно выделить наиболее часто повторяющиеся элементы - хаотически движущиеся световые точки, светящиеся переплетенные линии, маленькие движущиеся и светящиеся шарики. Если сопоставить эти данные с сообщениями о том, что ШМ при внешних воздействиях рассыпается на искры и шарики, то представления о шариках и искрах (микрошариках) как об элементарных кирпичиках, из которых состоит ШМ, получают дополнительное подтверждение. Остается неясным, какие силы удерживают вместе эти «кирпичики», не давая им разлететься, но не мешая им свободно перемещаться в объеме шаровой молнии, и как происходит ее распад на элементарные шарики при ударе.

Совсем загадочные случаи - прохождение шаровой молнии сквозь стекло, после которого не остается отверстия. Таких наблюдений немного, среди 5315 описаний, собранных нами, их всего лишь 42. Есть подобные описания и в литературе, причем среди наблюдателей были и пилоты самолетов, и сотрудники метеостанций; иногда наблюдателей было несколько. Может быть, ШМ не проходит сквозь стекло, а ее электрическое поле вызывает возникновение подобного объекта по другую сторону стекла?

Расчет по наблюдениям

Шаровую молнию примерно в 5% случаев видят падающей из грозовых облаков, в 0,5% видят поднимающейся к облакам, а в 75% наблюдений она плывет в атмосфере. Напрашивается вывод, что она может быть как легче воздуха, так и тяжелее, но в большинстве случаев ее плотность приблизительно та же. Однако на плавучесть шаровой молнии влияет не только сила Архимеда, как на воздушный шар. Известно, что она может менять направление движения, гнаться за подвижными объектами, убивать людей и животных электрическим зарядом. Вот два примера.

Наблюдатель Креловская К. М., 1920 год:
«Вечером я гуляла и побежала в сторону деревни, собака за мной. Тут раздался грохот грома, и вслед за нами помчался маленький блестящий шарик. Через несколько секунд шар нагнал собаку, коснулся ее, раздался оглушительный треск. Собака упала. Шкура на ней обуглилась».

Наблюдатель Красулина М., 1954 год:
«В дом влетел огненный шар около 30 сантиметров в диаметре, яркий, как лампочка в 100 Вт. Ударился в зеркало, которое висело напротив окна, отскочил от него и попал в грудь молодой женщины. Она тут же умерла».

Итак, у шаровой молнии есть электрический заряд, она двигается в приземном электрическом поле, напряженность которого в ясную погоду такова, что разность потенциалов между подошвами ног и головой человека составляет около 200 вольт. В грозовую погоду напряженность увеличивается примерно в 100 раз. Из сказанного следует, что на ее движение влияют электрические поля. И в самом деле, с вероятностью примерно 4% ее видят двигающейся вдоль проводов электричества.

Добавив к этим соображениям представления об устойчивости заряженной поверхности жидкости и критериях электрического пробоя атмосферы, мы получили возможность оценить величину заряда шаровой молнии, которая оказалась порядка единиц микрокулонов. Много это или мало? Во всяком случае, электрической энергии, запасаемой в шаровой молнии при таком заряде, достаточно, чтобы убить человека. Проведенные расчеты показали, что шаровые молнии, возникающие у поверхности земли, имеют бо льшие электрические заряды, чем возникающие в грозовых облаках.

Из приведенных выше соображений удалось оценить и другие свойства ШМ. Так, плотность ее вещества отличается от плотности воздуха примерно на 1%, а поверхностное натяжение приблизительно такое же, как у воды. Также удалось выяснить, что все свойства шаровой молнии связаны между собой и что ее радиус не может быть больше метра. Все сообщения о многометровых радиусах ошибочны; такие размеры всегда выводятся из оценок угла, под которым светящийся объект наблюдают издали, а при этом неизбежна большая ошибка.

Выжившие

Контакт с шаровой молнией бывает и не смертельным, однако такие случаи крайне редки. Вот два примера.

Наблюдатель Васильева Т. В., 1978 год:
«Одновременно с грохотом близкого разряда молнии на выключателе появился светящийся шар величиной с человеческую голову и загорелся выключатель. У меня мелькнула мысль, что если загорятся обои, то сгорит и наш деревянный дом. Я с размаху ударила ладонью по шару и выключателю. Шар сразу же распался на множество мелких шариков, упавших вниз. На оставшейся половине выключателя появился огненный шарик величиной с кулак. Через секунду этот шарик исчез. Рука у меня сгорела до кости».

Наблюдатель Базаров М. Я., 1956 год:
«От заслонки трубы на подушку упал неяркий красный шар размером с мяч 25 сантиметров. Он медленно скатился по подушке на шерстяное одеяло, которым я был укрыт. Мать, увидев это, голыми руками стала его забивать. От первого удара шар рассыпался на множество мелких шариков. За считаные секунды, ударяя по ним ладонями, мать загасила их. Ожогов у нее на руках не осталось. Только с неделю пальцы ее не слушались».

Свидетельства уникальные - подобных случаев известно совсем немного. Чаще всего шаровая молния на попытки прикоснуться к ней отвечает электрическим разрядом либо взрывом. И в том, и в другом случае последствия могут быть летальными.

Кто слушал и кто рассказывал

Основной источник новой информации о шаровой молнии - описания очевидцев ее появления в естественных условиях. Насколько востребован этот источник информации?

В мировой практике сбор описаний шаровой молнии дело не новое, достаточно вспомнить Франсуа Араго (1859), Вальтера Бранда (1923), Дж. Ранда Мак-Нэлли (1960), Уоррена Рейли (1966), Джорджа Эджели (1987). Но во всех случаях речь шла о десятках и сотнях описаний. Только в Японии, где шаровая молния расценивается как мистический объект, Оцуки Ёсихико в конце прошлого века собрал около трех тысяч описаний.

В СССР собирать описания шаровых молний с целью получения новых сведений об этом непонятном феномене начал И. П. Стаханов (1928–1987), профессионально занимавшийся плазмой. Еще раньше это попытался сделать И. М. Имянитов (1918–1987), областью интересов которого было атмосферное электричество; он написал книгу о шаровой молнии, но не довел до логического завершения идею анализа данных, которые сообщают наблюдатели. И. П. Стаханов первым начал систематическую обработку свидетельств очевидцев - у него был массив в полторы тысячи описаний. Полученные данные он обобщил в своих книгах. Мы занялись сбором сообщений о шаровых молниях лет на десять позже него, но собрали около шести тысяч описаний и применили компьютерную обработку данных.

Поиск очевидцев появления ШМ в естественных условиях, сбор информации и подготовка этой информации, рыхлой, расплывчатой и неточной, к обработке - это наиболее времязатратная и психологически трудоемкая часть нашей работы. Респонденты часто сообщают о трагических событиях, которым невозможно не сопереживать. Обработка полученной информации на компьютере - работа непродолжительная и приятная часть. Далее мы пишем популярную статью о ШМ для газеты или научно-популярного журнала, а в конце даем контактный адрес для очевидцев. Через полгода-год начинают приходить письма. Авторам мы отсылаем анкету с вопросами, затем сравниваем ответы с данными, сообщенными в первом письме. Разброс бывает значительный, это позволяет оценить достоверность сообщений. Из средств массовой информации данных не берем, их достоверность низка.

А можно ли верить информации о свойствах ШМ, полученной от очевидцев? Типичная реакция на появление шаровой молнии - страх. Психологи утверждают, что необычные, опасные, яркие явления запоминаются хорошо и надолго, но часто в искаженном виде. С таким эффектом регулярно приходится сталкиваться следователям, опрашивающим свидетелей трагических происшествий. Свидетели, одновременно наблюдавшие событие, дают различные, часто взаимоисключающие описания происшествия, но любой из них готов поклясться в истинности своих показаний. Что же, подобные помехи приходится учитывать.

Кажется, что достоверность информации, получаемой от очевидца, должна зависеть от его образования, возраста, времени, прошедшего с момента события, от пола. Как ни странно, это оказалось не так. С самого начала статистической обработки мы задались вопросом: кто наши респонденты? Прежде всего нас интересовали их возраст и образование. Выяснилось, что в момент наблюдения только 34% очевидцев были младше 16 лет, 21,5% имели высшее образование, 30,8% - среднее, 14% - восьмилетнее, остальные - начальное. Мы обсчитали по отдельности данные, полученные у всех этих групп, и, к своему удивлению, обнаружили, что независимо от возраста и образования при усреднении по каждой группе описываемые шаровые молнии выглядят одинаково.

Психологи нас предупреждали, что необходимо с осторожностью относиться к информации, получаемой от женщин, так как женское восприятие отличается повышенной эмоциональной окраской и часто искажает сведения, которые они сообщают. Среди наших респондентов представительниц прекрасного пола оказалось 51,2%. Но сравнение их рассказов с рассказами мужчин продемонстрировало независимость среднестатистической информации от пола респондентов.

В одном наши ожидания оправдались: данные, полученные от людей, не видевших лично шаровой молнии, но сообщавших о ней со слов очевидцев (а таких набралось примерно 8%), отличались от тех, которые дают сами очевидцы. В этой группе респондентов каждый двадцатый сообщил о трагическом случае, произошедшем по вине ШМ, и каждый пятнадцатый - о взрывах, приведших к разрушениям. Среди непосредственных очевидцев о несчастных случаях написал только каждый сотый, а о разрушениях - каждый восемьдесят пятый. Это естественно - рассказ с большей вероятностью будут пересказывать, если он поражает и запоминается. В остальном люди, сами не видевшие шаровой молнии, описывают ее так же, как «Советский энциклопедический словарь» или учебник физики для девятого класса школы: схематично, без указания деталей. Что лишний раз подтверждает справедливость пословицы: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

Вот, пожалуй, и все, что можно рассказать в рамках журнальной статьи. Главный вывод для исследователей этого явления природы: шаровые молнии разнообразны и крайне изменчивы, что необходимо учитывать при моделировании. Как говорил один выдуманный литературный классик, «понять - значит упростить». Но и в сложности реальных феноменов есть особая притягательность.

Деревня, в которой жили несколько поколений моих предков, называется Березовка и расположена в 150 километрах от мегаполиса. Сегодня там никого не осталось, и выбираемся мы туда редко. Огород зарос, дом, прежде крепкий, скособочился. Дом — совсем небольшой: чулан, кухня и зала, как ее называют местные. Летом 2005 года я лежал в зале на старой кровати, с прогнутой сеткой. Жена на кухне готовила салат, а я наслаждался шумом дождя и звуками грома. Дверь в чулан была открыта, форточка в зале тоже, и после очередного раската грома из кухни через залу пронеслась молния и вылетела в окно. Была она точно такая, как рисуют на картинках: синяя, переломленная в нескольких местах. Произошло это стремительно, я даже не успел открыть рот от удивления. Но вслед за ней в комнату немедленно влетела шаровая молния. Она остановилась ровно посредине помещения. Я наблюдал за ней во все глаза, не испугавшись ни капельки, настолько это было необычно. Молния была похожа на мыльный пузырь красного цвета, только заполненный внутри какой-то подрагивающей субстанцией. Я лицезрел ее секунды две, после чего огненный шар, не попрощавшись, вылетел в форточку вслед за первой гостьей. Мне показалось, что вторая преследует первую. Страх пришел позже. Так я стал одним из немногих, кому удалось столкнуться с необычным и загадочным явлением – шаровой молнией!

Совсем немного истории

Где, кто и когда впервые увидел и зафиксировал на бумаге или рисунке шаровую молнию — неизвестно. Первооткрывателями небесного чуда выступают многие люди, ученые и страны.

Величественное явление природы — шаровая молния

Были письменные упоминания о таинственных светящихся шарах в римских летописях 106 года до нашей эры. Там шаровые молнии сравнивались с огненными птицами, которые несли в клювах раскаленные угли.

Много описаний небесных чудесных шаров в средневековых европейских источниках (Португальских, Французских, Английских).

Документально зафиксированный случай произошел в Англии в графстве Девон в 1638 году, когда огненная хулиганка ранила 60 человек, четверых убила и натворила других бед.

Француз Ф. Араго описал тридцать случаев появления шаровых молний и наблюдений за ними очевидцев.

Свидетельства очевидцев

«Яркий шар вытянулся из розетки. Отделился от нее и как мыльный пузырь поплыл по комнате, переливаясь всеми цветами радуги. Ненадолго застыл над письменным столом и всосался обратно в розетку, но уже другую. В тот момент я был уверен, что у меня галлюцинация».

Но в целом, наука как-то мало интересовалась этим необычным небесным явлением вплоть до середины двадцатого века, когда ей занялись вплотную.

Дело в том, что тогда активизировались работы в области , и к изучению шаровых молний приложили руку многие известные ученые, например, Петр Капица.

Одна из форм материи — плазма

Сегодня интерес к шаровой молнии среди ученых велик. По этой теме проводятся конференции, семинары, симпозиумы, защищаются кандидатские и докторские диссертации.

К сожалению, несмотря на огромный объем сведений, описаний и наблюдений, шаровая молния продолжает оставаться загадкой и лидирует среди таинственных, непонятных и опасных явлений природы.

Что это за явление природы — шаровая молния? Гипотезы

Не поверите, но существует, чуть ли не полтысячи гипотез и теорий о природе шаровой молнии. В короткой заметке не представляется возможным изложить даже малую их часть, ограничимся самыми популярными и экзотическими.

• Первую, дошедшую до нас гипотезу о происхождении огненного чуда, выдвинул Питер ванн Мушенбрук. Он предположил, что шаровые молнии — это болотные газы, сгустившиеся в верхних слоях атмосферы. Они воспламеняются, когда спускаются ниже.

• Российский ученый Петр Леонидович Капица считал, что шаровая молния – это возникающий без электродов разряд, который вызывается сверхвысокочастотными волнами неизвестного происхождения, существующими между тучами и землей.
• Есть теория, что шаровые молнии состоят из шариков горящего кремния, которые образуются при ударе молнии в землю.
• Многие известные физики 19 века, например, Фарадей или Кельвин, считали молнии оптической иллюзией.
• По теории Тернера появляется из-за термохимических реакций, которые возникают в водяном паре при сильном электрическом поле.
• Есть мнение, что шаровые молнии – микроскопические ядерные взрывы или миниатюрные черные дыры.
• Некоторые исследователи считают их живыми и наделяют молнии разумом.
• Другие называют гостей из поднебесья приборами, созданными неизвестным разумом, для исследования нашего мира.

• Группа уфологов сходится во мнении, что огненные дамы — пришельцы из параллельного мира, где жизнь протекает по другим физическим законам. Собрав информацию, они ныряют в свой мир, и, сбросив ее, возникают вновь в нашем, но уже в другом месте. Во время гроз происходит всплеск энергии, и тогда открываются порталы в другие миры.

Форма шаровой молнии

Отталкиваясь от названия «Шаровая», можно уверенно сказать, что основная форма – это шар, огненный шар (fireball).

На самом деле электрическая дама любит, как настоящая леди, часто переодеваться и форму может принимать самую странную и необычную. Шаровая молния была замечена в виде яркой ленты, капли, гриба, медузы, длинного вытянутого яйца, блина, мяча для регби. Неизвестно какой ее настоящий облик, скорее всего, его нет.

Свидетельства очевидцев

«Из прихожей медленно выплыл ярко-красный шар диаметром сантиметров двадцать. Потом быстро принял форму длинного кнута и совершенно бесшумно выскользнул из комнаты через замочную скважину. На двери никаких следов не осталось».

Цвет шаровой молнии

Гостья из поднебесья — настоящая модница, свой цвет она может сменить моментально, не прибегая к долгому и утомительному макияжу. В ее косметичке весь спектр красок.

Шаровые молнии бывают всех цветов - от черного до белого. Нет смысла их перечислять, здесь буквально вся гамма. Чаще всего молния рядится , оранжевые, белые и зеленые. Хвост раскрашивает по настроению. Меняет она и цвет своей полупрозрачной оболочки.

Черная шаровая молния

Небесная странница черного матового цвета регулярно появляется из-под земли на Черной поляне. Это местечко в маленьком городишке под Псковом. Наблюдать ее в этих местах стали давно, после падения Тунгусского метеорита в 1908 году. Появлялась она в одном и том же месте, что позже навело ученых на мысль зафиксировать ее появление и измерить температуру при помощи приборов. Увы, усилия оказались напрасны, раз за разом исследователи находили приборы в расплавленном состоянии.

Температура шаровой молнии

Вряд ли кто-то назовет вам температуру плазменной красавицы точно. Чаще всего температурная шкала скачет от 100 до 1000 градусов. При тысяче (чуть выше) уже плавится сталь. Некоторые ученые утверждают, что температура шаровой молнии достигает трех миллионов градусов. Число какое-то невероятное!

С уверенностью можно утверждать лишь одно – холодной шаровая молния не бывает, и об отрицательных температурах нигде не упоминается. Зато о взрывах при соприкосновении с какими-либо предметами вспоминают часто. Также известны многочисленны случаи пожаров и возгораний предметов, не к месту оказавшихся на пути огненного шара.

Время жизни шаровой молнии

В лаборатории ученые несколько раз получали шаровую молнию или же ее подобие. Жила она несколько секунд. Время существования ее в природе определить очень сложно, потому что никто не наблюдал шаровую молнию от момента ее рождения до смерти. К тому же вряд ли кто, столкнувшись с этим явлением, станет засекать время по часам, поэтому ощущения у наблюдателей субъективны.

Тем не менее, сравнивая факты и воспоминания очевидцев, ученые пришли к выводу, что жизнь большинства шаровых молний недолговечна: от 7 до 40 секунд. Хотя есть упоминания о часах и даже днях наблюдений за этим огненным объектом. Не знаем, насколько они достоверны.

Свидетельства очевидцев

«Гроза была страшная, после очередного разряда молнии в комнату с потолка стал спускаться огромный огненный шар. Я, не помня себя, выскочила в чулан и захлопнула дверь. Просидела там долго. Когда гроза кончилась, осторожно открыла дверь. Пахло паленым, старые часы, висевшие на стене, превратились в расплавленный бесформенный ком. В остальном был порядок».

Смерть шаровой молнии

Часто свою кончину огненная ведьма обставляет с помпой. Её гибель сопровождается взрывами при столкновении с предметами или строениями, что приводит к сильным пожарам. Есть упоминания, когда при взрыве на воздух взлетают животные, люди и даже испаряется вода из озер и болот. А бывает, что взрывается шаровая молния и в закрытых помещениях, квартирах, но не причиняя при этом вреда ни обстановке ни людям! Иногда же просто испаряется, исчезает тихо и незаметно.

Тайны шаровых молний

Появляется огненная дама чаще всего во время грозы, но иногда выходит прогуляться и в солнечную погоду.

Спутников она не переносит, поэтому . Она может выплыть из-за дерева или столба, спуститься с тучи или неожиданно возникнуть из-за угла. Для нее нет стен и преград. Шаровая молния легко проникает в закрытые помещения, иногда выползает из розеток. Известен случай, когда она залетела в кабину пилота.

Поведение шаровой молнии совершенно непредсказуемо. Скорость полета, траектория не отвечает никаким расчетам. Иногда, кажется, что молния наделена разумом и инстинктами. Она может облететь возникающие перед ней деревья, дома, фонарные столбы, а может, словно ослепнув, в них врезаться.

Часто через дымоходы, открытые окна и форточки незваные гости залетают в дома. В нескольких случаях шаровая молния, пытаясь проникнуть в квартиру, расплавляла стекло, оставляя после себя идеальное круглее отверстие.

Очевидцы говорили, что после взрыва в воздухе еще долго оставался запах серы, словно огненная гостья была посланницей ада.

Непонятно, что влияет на траекторию полета молнии. Это не люди и не животные, так как она может облетать их стороной, она может плыть против него.

Скорость может мгновенно меняться от нескольких сантиметров до сотен метров секунду.

Свидетельства очевидцев

«Я наблюдала грозу из окна моей квартиры с первого этажа. Внезапно по асфальтовой дорожке запрыгал мячик красного цвета. Я, подумала, что его забыли дети. Но внезапно он столкнулся с лавочкой и взорвался с сильным шумом. Я на несколько минут ослепла. Лавочка загорелась».

Если речь идет о тепловых свойствах шаровой молнии, то здесь вообще все непонятно. Иногда под сильным проливным дождем она может спалить огромный мокрый дуб, а иногда, проснувшись к человеку, на оставляет на нем никаких следов.

Но так бывает не всегда, чаще встреча с огненным чудовищем грозит человеку увечьем, ожогами и смертью. О том, как этого избежать мы и поговорим дальше.

ВИДЕО: 10 фактов о шаровой молнии

Как себя вести

Если, не дай Бог, во время грозы вы встретились с шаровой молнией на открытой местности! Придерживайтесь в этой экстремальной ситуации следующих правил поведения.

• Медленно и без резких движений уходите .
• Ни в коем случае не пытайтесь бежать и не поворачивайтесь к огненному шару спиной.
• Если заметили, что шаровая молния направляется к вам, замрите, затаите дыхание, постарайтесь не шевелиться. Скорее всего, через несколько секунд она потеряет к вам интерес и удалится.
• Не вздумайте бросать в нее какие-либо предметы, при столкновении с ними может произойти взрыв.

Шаровая молния: как спастись, если она появилась в доме?

Для неподготовленного человека появление в квартире шаровой молнии будет шоком, к такому не подготовлен никто. Тем не менее постарайтесь не запаниковать, потому что паника может привести к фатальной ошибке, ведь молния реагирует на движение воздуха. Поэтому самый универсальный совет стоять тихо, не двигаться, дышать реже.

1. Что делать, если шаровая молния оказалась около вашего лица? Слегка подуйте на нее, вполне вероятно, шар отлетит в сторону.
2. Не прикасайтесь к металлическим предметам.
3. Не пытайтесь бежать, не совершайте резких движений, замрите.
4. Если неподалеку есть вход в другое помещение, попытайтесь медленно пробраться туда.
5. Двигайтесь плавно и медленно, а главное, не поворачивайтесь к шаровой молнии спиной.
6. Не вздумайте отгонять ее от себя руками или предметами, вы рискуете спровоцировать молнию на взрыв.
7. В этом случае вас ждут серьезные неприятности. Возможны ожоги, травма, потеря сознания, сердечные спазмы.

Как помочь пострадавшему

Поражение электричеством от разряда шаровой молнии может привести к очень тяжким последствиям. Если вы столкнулись с такой ситуацией и увидели, что человек ранен, срочно перенесите его в другое место. Заряда в его теле уже нет, поэтому не бойтесь. Положите на пол и вызывайте «скорую помощь». Если произошла , сделайте пострадавшему искусственное дыхание. Если травмы не сильные и человек в сознании, до вызова «скорой» дайте ему пару таблеток анальгина, на голову положите мокрое полотенце и накапайте успокаивающих капель.

Как уберечь себя

• Во время грозы люди часто ведут себя беспечно, не подозревая о реальной опасности, которая им угрожает. Чаще всего удар молнии люди получают на природе.
• Как уберечься от огненного шара в лесу? Не вставайте под одинокое дерево. Лучше укрыться в подлеске или невысокой рощице. Молния редко бьет в березы и хвойные деревья.
• Избавьтесь от металлических предметов. Откиньте подальше от себя ружье, зонт, удочку, лопату и т.д. Потом подберете.
• Не ложитесь на землю, не зарывайтесь в стог сена, просто опуститесь на корточки, чтобы переждать грозу.
• Если во время грозы вы оказались в автомобиле, остановитесь, заглушите двигатель, не прикасайтесь к металлическим предметам. До этого отъезжайте от высоких деревьев на обочину и опустите антенну.
• Как себя вести в доме и надо ли волноваться, если вы под надежной, как вам кажется, крышей? Увы, но громоотвод в случае появления шаровой молнии вам не поможет.
• Еще более опасная ситуация если гроза застала вас в степи. Просядьте на корточки, нельзя возвышаться над ландшафтом. Можно спрятаться в канаве, если таковая окажется рядом, но если канава заполнится водой, покиньте ее немедленно.
• Если вы на воде, в лодке, не вставайте. Гребите медленно, плавно в сторону берега. Причалив, отойдите от воды подальше.
• Снимите с себя все металлические украшения, отключите мобильный телефон. Его звонок может притянуть огненный шар.
• Если вы в дачном домике – закройте дымоход и окна. Хотя стекло не всегда является преградой для шаровой молнии. Она может просочиться и через него, а также и через розетки.
• Если гроза за окнами, а вы в квартире, не рискуйте, вырубите электроприборы, не дотрагивайтесь до металлических предметов. Отключите все внешние антенны и не звоните по телефону.

ВИДЕО: Где можно увидеть шаровую молнию?

Рассказ студента Сергея Огородникова

Шаровые молнии и электрические лампочки – родственники по линии матери

Забавный случай рассказал Сергей Огородников.

— В субботу утром мне позвонил отец. Голос его был взволнованный. Родитель то и дело прерывался на паузы, хотя говорил медленно, шепотом и слова выговаривал, словно, опасаясь чего-то. Накануне они с матерью поехали на выходные в сад, повезли саженцы, какие-то банки, старую одежду, короче, обычные садистские дела.

Сережа, срочно вызывай к нам пожарную команду и позвони на телевидение, пусть тоже немедленно приезжают.

Волнение его тут же передалось и мне. Отец у меня человек разумный, спокойный, не пьет, а заподозрить его в розыгрыше мне не пришло на ум, слишком отчетливо в его голосе читался страх.

Папа, что случилось, - я растерялся, - ты и сам можешь всех вызвать.

У меня только один звонок, второго в запасе нет, иначе она нас заметит.

Кто заметит? – Я по-прежнему ничего не понимал.

Молния! К нам в дом залетела шаровая молния. Висит прямо над дверью, не двигается с места, так что выйти мы не можем, и позвонить я еще раз не смогу, и говорить громко не могу, она отслеживает вибрации воздуха.

Где мама? – Я был уже напуган.

Лежит на диване, спит, я запретил ей двигаться, поэтому она уснула.

Пока пожарные к вам едут, молния может дел натворить, попробуйте вылезти в окно.

Не получится, за окном еще две такие же нас поджидают.

Две молнии?!

Шаровые?

Какие же еще? Конечно шаровые. Наверное, они узнали, что я позавчера лампочку разбил.

Какую лампочку?

Обычную - 100 ватт.

При чем здесь лампочка?

Ты что не знаешь, что они ?

Молнии и лампочки.

Это был уже бред. Поверить в шаровую молнию я еще мог, но про две другие за окном и про то, что лампочки и молнии - родственники! И почему мама преспокойно себе на диване? Что-то было не так. Я попытался придать своему голосу уверенности и сказал: «Жди, скоро прибудет помощь».

Слава Богу, машина у меня стояла не в гараже, а под окном, наверное, это спасло им жизнь. Я гнал как бешеный, не опасаясь , к счастью, никто меня не затормозил, а дорога была на удивление свободной. Участок у нас недалеко от города, поэтому приехал я быстро. Никаких молний перед домом не было. И все же я с опаской открыл дверь, она (еще одно удачное стечение обстоятельств) была не заперта.

Мать действительно лежала на диване, лицо у нее было серого цвета. Отец лежал рядом на полу и выглядел не лучше. Воздух в комнате был тяжелый и густой, его, казалось, можно было потрогать руками. Я почему-то , что это угарный газ, хотя ни разу в жизни не угорал сам.

Отопление у нас в доме печное, дровами. Моментально открыл дверь, припер ее табуреткой. По очереди выволок родителей на свежий воздух. Тут же позвонил в скорую, объяснил, что два человека при смерти от угарного газа. Пока ехали врачи, намочил два полотенца и положил им на головы. Что делать дальше я не знал.

К счастью, машина прибыла быстро, родителей погрузили на носилки, я поехал с ними. Спасибо медикам, все закончилось благополучно. Теперь мы вспоминаем этот случай . Но про звонок, молнии и лампочки мой родитель не помнит.

Мы долго гадали, почему именно такая фантазия пришла в голову человеку, который был в шаге от смерти. Потом отец вспомнил, что незадолго до поездки в сад смотрел документальный фильм про шаровые молнии, который произвел на него сильное впечатление. Я думаю, что если бы это был фильм про феномен времени, кротовые норы и черные дыры, то атаковали бы его одурманенную голову не шаровые молнии, а из параллельной вселенной.

Впервые научное описание шаровой молнии дал в книге «Гром и молния» французский физик Франсуа Араго в начале XIX века. Это первая книга о молнии, электрическую природу которой открыли за полвека до этого. В книге Араго были описаны два десятка случаев наблюдения шаровой молнии. Ее свойства до сих пор сложно определить, потому что описания в основном принадлежали людям, которые не были учеными, и делались обычно не по горячим следам.

Шаровая молния как трудно изучаемое и потому загадочное явление стало популярным в массовой культуре. Есть даже фильм о Джеймсе Бонде с таким названием. Но ученым, которые решаются исследовать это явление, необходимо быть очень осторожными, чтобы принимать во внимание только действительно достоверные данные. Недавно было опубликовано первое полноценное научное наблюдение шаровой молнии, но и оно вызывает вопросы.

Что называют шаровой молнией

Шаровой молнией очевидцы сразу же называют любое шаровое светящееся и движущееся явление в воздухе. Это может быть событие, которое увидели люди после удара молнии в высоковольтную линию или в дерево. Так же называют объект, который появился в комнате, вылетев из дымохода, или возник с шипением из розетки.

Исследователи, которые собирали информацию об этом явлении, опирались на довольно ненадежный источник - сообщения очевидцев. Свидетели явления говорят, что размеры шаровой молнии от пяти сантиметров до метра. Свечение длится от долей секунды до нескольких секунд и даже десятков секунд. При контакте с шаровой молнией люди часто испытывали сильный удар током, вплоть до смертельного. Некоторые наблюдатели говорили о шипении шаровой молнии, о том, что она представляла собой клубок светящихся каналов голубого цвета, но в крупных шаровых молниях были и красные цвета. Шаровая молния «проходит» сквозь стекла и ее даже как будто бы видели внутри самолетов.

Шаровую молнию чаще всего видят после удара обычной молнии. Но разряд молнии вблизи выглядит как очень яркая вспышка света. Поэтому в начале XX века были ученые, которые считали, что шаровая молния - это не физическое явление, а артефакт, засветка глаза (если посмотреть на яркую лампу-вспышку при фотографировании или стробоскоп на дискотеке, то на несколько секунд останется ощущение движущегося светового пятна в глазах, причем независимо от того, закрыты или открыты глаза).

Шаровая молния

// wikimedia.org

В чем главная проблема шаровой молнии

Огромный интерес к шаровой молнии вызван не тем, что она имеет форму шара, а тем, что до сих пор непонятна природа ее большого времени жизни. Вообще в природе, если у вас нет выделенного направления, многие явления принимают форму шара, например капли при падении. Нет серьезных проблем создавать сколько угодно времени с помощью слаботочных электрических дуг шаровое плазменное образование между двумя электродами. То же самое касается шарового плазменного образования в свободном пространстве, поддерживаемого пучком электромагнитного излучения СВЧ-диапазона (при большой изобретательности его можно создать даже в СВЧ-печке, что когда-то и сделали японские ученые). В этих явлениях к плазме разрядов подводится электромагнитная энергия извне, и проблем с поддержанием такой плазмы нет.

Но большинство исследователей и особенно «любителей» исходит из того, что к шаровой молнии не подводится внешняя энергия. Плазма - это газ, в котором много свободных электронов, и потому плазма обладает высокой проводимостью, через нее течет значительный ток, как по проводу с большим сопротивлением. Если перестать подводить к плазме энергию, то за несколько миллионных долей секунды электроны исчезнут, ток прекратится, плазма потухнет. А если это так, то надо объяснить, почему шаровая молния, если это плазменное образование, живет так долго.

Есть много удивительных оптических и электрических атмосферных явлений. Например, огни святого Эльма, которые «в ночь перед бурею на мачте горят», как в песне Булата Окуджавы. Для большинства из них нашли убедительные физические объяснения. Ученым понятно, как можно изучать даже такое нечастое явление, как обычную линейную молнию: каждую секунду на Земле происходят около ста разрядов. Грозовое облако формируется постепенно, и место, откуда возникнут разряды молнии, можно с неплохой точностью предсказать по изменению электрического поля на Земле и движению гидрометеоров (капель, ледышек, снежинок, снежной крупы и так далее) в грозовой ячейке, где накапливается основной электрический заряд. В это место можно направить объективы различных физических приборов.

Огни святого Эльма

// wikipedia.org

Часто во время грозы молнии стартуют с высоких зданий и телевизионных вышек (больше двухсот метров), на кончики которых также можно поставить приборы. Кроме того, ученые уже шестьдесят лет как научились вызывать молнию из грозового облака «на себя», то есть создавать так называемые триггерные молнии. Несмотря на это, многие ключевые проблемы обычной молнии по-прежнему мало изучены, что уж тут говорить про шаровую молнию. Так как непонятна ее природа, то и непонятно, где ее ожидать, вооружившись приборами.

Основные гипотезы

В начале ХХ века была гипотеза, в которой предполагалось, что из-за большого расстояния, с которого обычно наблюдается шаровая молния, мы не видим, как от облака к ней тянется тонкий плазменный канал - благодаря его току поддерживается существование шаровой молнии. Сейчас ученые достаточно много знают о токе обычной молнии и установили, что разряд длится максимум секунду, при этом он будет состоять из многих отдельных ярких ударов с большим током, между которыми существуют перерывы, во время которых ток на землю практически прекращается. А были зафиксированы шаровые молнии со временем жизни десять секунд и более, при этом никаких сильных ударов молнии через них не наблюдалось, иначе свидетели подобных событий просто получили бы электрические поражения такой силы, что не смогли бы потом рассказать о своих впечатлениях.

Также ученые хорошо знают по наземным и самолетным наблюдениям размер накопленных в облаке зарядов, и там их тоже не так много, чтобы обеспечить долгую жизнь плазменных образований. Получается, пока невозможно объяснить поддержание жизни шаровой молнии при помощи известных проявлений природного атмосферного электричества. Поэтому появилось множество экзотических объяснений природы шаровых молний, в том числе от ученых, заболевших этим явлением, из других областей физики, которые не очень разбираются в атмосферном электричестве и в своих гипотезах не учитывают весь накопленный наблюдательный материал.

Например, Петр Леонидович Капица, академик и нобелевский лауреат, предположил, что шаровая молния поддерживается пучком микроволнового излучения, как в СВЧ-печке, а само СВЧ-излучение идет от молнии. Но при изучении молнии не удалось обнаружить сколько-нибудь серьезных потоков СВЧ-излучения. СВЧ-излучение легко измеряется на больших расстояниях, так как его используют для обнаружения самолетов, ракет, измерения скорости автомобилей.

Некоторые ученые, занимавшиеся ядерной физикой, предположили, что у шаровой молнии есть ядерный источник энергии. Но ядерные процессы - это чудовищная энергия, которая не может порождаться молнией. Кроме того, она создает радиоактивность, которую также несложно измерить. В местах, где наблюдалась шаровая молния, несколько раз пытались измерить радиоактивность, но она не превышала естественный фон.

Если шаровая молния - физическое явление, то из нескольких тысяч надежных наблюдений можно вывести ее основные свойства. Поэтому ученому, который претендует на объяснение механизма шаровой молнии, необходимо не только предложить какой-то новый необычный источник внутренней энергии, поддерживающей шаровую молнию, но и объяснить в рамках данной гипотезы другие установленные свойства шаровой молнии. Почти никто из представляющих альтернативные гипотезы этого не делают, поэтому их идеи повисают в воздухе.

Мартин Юман, один из самых известных современных специалистов по изучению молний, вместе с коллегами инициировал триггерную молнию, запуская в облако ракету с заземленным проводом, получая мощный разряд между электродами специальной формы, но создать шаровую молнию и им не удалось.

Важное, но спорное свидетельство

В 2012 году китайские ученые снимали линейную молнию на спектрограф и скоростную камеру и зафиксировали некоторое шаровое явление, появившееся в момент удара обычной линейной молнии в землю. Это очень важное свидетельство. Их результаты опубликовали в самом престижном журнале по физике - Physical Review Letters , и редакторы оставили в названии термин «шаровая молния», что говорит о признании серьезными физиками возможности существования данного явления. Статья называлась «Наблюдения оптических и спектральных характеристик шаровой молнии» (Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning , PRL 112, 035001 (2014) DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.035001).

Спектр шаровой молнии, вызванной ударом молнии в почву

// wikipedia.org

Запись, на которой видно шаровое свечение, длится полторы секунды, что очень много. Появилось светящееся образование из канала линейной молнии непосредственно около поверхности земли. По их измерениям размеры шарового образования были вначале более десяти метров, а через целую секунду более пяти метров, и это очень много для шаровой молнии.

Светилась шаровая молния целую секунду почти равномерно, что совершенно невозможно без притока внешней энергии. Удалось зафиксировать спектральные линии, связанные с материалом почвы, куда ударила линейная молния, и снять спектр «шаровой молнии» (кремний, железо, кальций). Причем все время записи спектральные линии присутствовали, а это значит, что столько же времени существовала плазма, поддерживающая это свечение. Никаким горением такой спектр объяснить нельзя. Цвет шаровой молнии изменялся от фиолетового к красному. Двигалось светящееся образование со скоростью около девяти метров в секунду.

Хотелось бы поздравить китайских коллег с замечательным успехом, но в самой их работе есть довольно странный график колебаний светимости «шаровой молнии» с периодом около 100 Гц все время яркого свечения, что пропорционально промышленной частоте линий электропередачи (50 Гц). Авторы честно пишут, что в двадцати метрах от места, где ударила линейная молния и появилось это плазменное образование, находится высоковольтная линия электропередачи (ЛЭП) напряжением 35 кВ.

Двадцать метров - это не очень большое расстояние, и его по влажной земле может пройти канал молнии, достигнув опоры ЛЭП и повредив ее. В результате ток с ЛЭП может соединиться с местом контакта канала молнии с землей, где и существовала «шаровая молния». Получается, и в этом эксперименте нельзя исключить, что плазменное образование, называемое авторами шаровой молнией, не является полностью природным явлением, а, возможно, снабжается энергией тока, идущего от пробитой молнией ЛЭП. Тогда понятно, почему же плазма жила так долго: она питалась промышленной электроэнергией.

Жаль, что авторы не написали в статье, связались ли они с электроэнергетиками, которые должны были зафиксировать пробой ЛЭП, если он был. В любом случае это важное свидетельство в пользу плазменной природы если не самой «шаровой молнии», то шаровых плазменных явлений, которые может порождать линейная молния при ударе в высоковольтные ЛЭП или рядом с ними.

Химическая гипотеза

В настоящее время наиболее непротиворечивой является гипотеза о химической природе источника энергии шаровой молнии. Химические реакции могут протекать относительно долго, пока не исчерпаются химические вещества, участвующие в реакциях. Например, таким процессом может быть специфическая форма шарового горения (удавалось создать шаровые формы воспламенений горючих газов в лабораторных условиях, которые не взрывались и существовали секунды, перемещаясь по лабораторной камере).

Предположим, молния ударяет в район болот, где довольно часто наблюдаются испарения и скопления горючих газов вроде метана. Из-за высокой температуры во время удара молнии этот газ загорается и дальше горит, напоминая конфорку газовой плиты, у которой сняли крышку. Ведь так газ может гореть часами, если есть приток газа изнутри болота.

Но если считать шаровую молнию формой горения, то как объяснить ее электрические проявления вплоть до поражений людей и животных при контакте с шаровой молнией? Также очень сложно реализовать в природе движение горящего шара, подобное описанным наблюдателями. Обычно газы взрываются или быстро сгорают. Поэтому и химическая гипотеза не может объяснить многие важные свойства шаровой молнии, но она снимает проблему времени жизни, существующую в плазменной гипотезе.

Преимущество химической гипотезы в том, что не нужно привлекать совсем уж экзотические представления вроде «получения энергии из вакуума» или «холодного термояда». Но надежному китайскому эксперименту, описанному выше, данная гипотеза не соответствует, так как никаких болот там не было, а спектр горения коренным образом отличается от спектра, записанного китайцами. Впрочем, и китайскому эксперименту доверять до конца нельзя.

Моделирование шаровой молнии в лаборатории

Несколько групп в мире пытались смоделировать шаровую молнию в лаборатории. Есть исследователи, которые утверждают, что им удалось создать шаровую молнию при мощном разряде в парах воды. Они даже разместили фотографии в интернете. Но серьезных публикаций в рецензируемых научных журналах, подобных китайской, на эту тему так и не было - публикаций, где бы их опыты были подробно описаны, фиксировались современными приборами свойства плазмы, гарантировалось бы отсутствие подвода дополнительной энергии от внешних источников и так далее.

Эффект шаровой молнии, созданный разрядом высоковольтного конденсатора в резервуаре с водой

// wikimedia.org

Мало получить в лаборатории интересное долгоживущее шаровое светящееся явление - надо при этом привести серьезные аргументы в пользу того, что-то, что мы создали в лаборатории, имеет отношение к природному явлению, называемому шаровой молнией. Искра между шариками, проскакивающая в электрофорной машине, имеет, вопреки утверждениям школьных учителей, очень небольшое отношение к молнии. Она не может объяснить не только как рождается молния, но и как она пробивает промежуток облако - земля. То же самое касается создания в лаборатории долгоживущего шарового светящегося образования. Надо еще доказать, что эксперимент моделирует природное явление.

И все-таки шаровая молния по-прежнему бросает ученым серьезный вызов. Сегодня считается, что свидетельств существования шаровой молнии столько, что от них невозможно отмахнуться. Возможно, шаровая молния не просто явление, а сложная комбинация известных физических явлений, которую мы пока не можем отследить и расшифровать.

Откуда появляется шаровая молния и как предвидеть ее появление? Сколько времени она живет и какие тайные опасности может представлять для человека? Правда ли, что она обладает собственным разумом? Чтобы разобраться в этом сложном природном явлении, мало знаний физики. Возможно, здесь скрывается нечто большее?

Что такое шаровая молния?

Принято считать, что шаровая молния — это чрезвычайно редкое явление природы, которое представляет собой электрическое тело в форме шара, способное перемещаться по воздуху по совершенно непредсказуемой траектории и преодолевать огромные расстояния.

Величина этого шара может быть разной — от нескольких сантиметров в диаметре до размера футбольного мяча. «Живет» она недолго, самое большее — две минуты, но даже за это время успевает совершить множество непонятных и необъяснимых вещей, которые не поддаются логическому анализу.

Чаще всего шаровая молния рождается во время грозы, когда воздух наполнен электрическими частицами. Соединяясь между собой, положительно и отрицательно заряженные элементы создают светящийся электрический шар. Он может быть не только белого, но и красного, желтого, а в редких случаях — даже черного цвета.

Очевидцы рассказывают, что молния может возникнуть в абсолютно ясную погоду, а время и место ее появления невозможно предугадать. Она легко может залететь в квартиру через открытое окно, камин, розетку, вентилятор и даже стационарный телефон.

Удар молнии

Встреча с таким электрическим шаром не сулит ничего хорошего. И если удар молнии с неба можно предотвратить с помощью молниеотвода, то от шаровой молнии нет спасения. Она может проходить через твердые тела — стены, камни, а при полете издает странные звуки — жужжание, шипение. Ее действия нельзя предвидеть, от нее невозможно убежать, а иногда она ведет себя настолько странно, что некоторые ученые считают ее разумным существом.

Наблюдение этого явления со стороны достаточно безопасно, но бывали случаи, когда молнии преследовали конкретных людей в течение всей их жизни. Самый известный случай — это история британского майора Саммерфорда, в которого молния попадала трижды за всю его жизнь. Это нанесло серьезный ущерб его здоровью. Но даже после смерти злой рок не оставил его в покое — удар молнии на кладбище полностью разрушил могильную плиту несчастного майора.

Отсюда возникает мысль — а не является ли молния наказанием свыше за какие-то плохие дела? Истории известны случаи, когда молнии поражали отъявленных грешников, которых не смогли покарать обычным, земным правосудием. Недаром на Руси фраза: «Чтоб тебя громом поразило!» - звучала как самое страшное проклятие.

Во многих древних культурах молнии и гром считались небесными знамениями и выражением божественного гнева, посылаемого на провинившихся для устрашения или в качестве наказания. Шаровые молнии называли не иначе как «пришествием дьявола» или «адским пламенем». Но всегда ли они причиняют вред?

В истории известно немало случаев, когда встреча с шаровой молнией приносила удачу и даже исцеление от болезней. Человека, выжившего после удара молнии, считают праведным, «отмеченным Богом», которому после смерти обещаны небеса. Нередко люди, пережившие подобное событие, открывали в себе новые способности и таланты, которых раньше не было.

Последствия удара молнии

Удар молнии опасен прежде всего для самолетов, поскольку может нарушить радиосвязь, работу техники и привести к аварии. Молния, попавшая в дерево или здание, приводит к пожарам и сильным разрушениям. Если на ее пути окажется человек, последствия чаще всего трагичные — сильные ожоги или смерть .

Человек, выживший после удара молнии, считается счастливчиком. Но это очень сомнительное счастье — последствия ожога шаровой молнией для организма будут печальными. Случалось, после такого «везения» люди теряли память, речь, слух и зрение. Особенно сильно от электрического тока страдает нервная система.

Совсем иначе ведет себя шаровая молния. От ее появления не спасет даже молниеотвод. Она действует избирательно: из нескольких стоящих рядом людей одному может причинить сильный вред и даже убить, а другому — нет. Она способна расплавить монеты в кошельке, не повредив бумажных денег.

Проходя через человеческое тело, шаровая молния может не оставить следов на коже, а сжечь все внутренности. От соприкосновения с ней на теле человека остаются затейливые узоры — от цифровых символов до пейзажей местности, где произошла роковая «встреча».

Именно такое странное поведение светящегося электрического шара вызывает у некоторых ученых подозрения и предположения — а что, если это разумная жизнь? Уж слишком непредсказуемо она действует, к тому же часто после ее появления на открытых территориях появлялись знаменитые круги на полях. Но прямых доказательств таким гипотезам пока нет.

Как вести себя при встрече с шаровой молнией

Если соблюдать технику безопасности, то скорее всего, такая встреча вам не грозит. Однако есть общие рекомендации, к которым советуем прислушиваться, даже если вы считаете себя удачливым человеком.

1. Во время грозы закрывайте окна, двери, печные отверстия и прочие выходы, в которые может проникнуть электрический разряд. Идеальным вариантом будет отключить электричество.
2. Если вы увидите летящую шаровую молнию, не машите ей руками и не пытайтесь снимать ее на видео — высока вероятность, что молния притянется к металлическому предмету у вас в руках.
3. Если молния появилась рядом с вами, никогда не пытайтесь убежать от нее! Поскольку шаровая молния легче воздуха, движение от нее вызовет воздушный вихрь, который заставит молнию последовать за вами. Лучше всего застыть на месте и ждать, что будет.
4. Не вздумайте что-то бросать в шаровую молнию! От этого она может взорваться, и последствия трудно даже предсказать.
5. Во время грозы не прячьтесь под деревьями и не оставайтесь внутри автомобиля.
6. Согласно подсчетам, 86% человек, попавших под удар молнии — мужчины. Поэтому, если в вашем организме избыток тестостерона — будьте вдвойне осторожны во время грозы.
7. Если на вас мокрая одежда — шансы на столкновения с молнией повышаются. Электрические разряды всегда притягиваются к воде и влаге.

Человека, пострадавшего от удара молнии , необходимо перенести в теплое помещение, укутать одеялом, при необходимости сделать искусственное дыхание и как можно скорее доставить в больницу.

Собранные здесь факты даны скорее для общего представления о природе шаровой молнии, чем для практического применения, и вряд ли когда-нибудь пригодятся вам в реальной жизни. Ведь шанс увидеть такое явление предельно мал. По статистике, вероятность встречи человека с шаровой молнией — 1 из 600 000.

О феномене шаровой молнии, ее исследовании, рассказы очевидцев вы можете посмотреть в данном видеосюжете:

Что скрывается за мистическим появлением загадочного сгустка энергии, которого так боялись средневековые европейцы?

Существует мнение, что это посланники внеземных цивилизаций или вообще, существа, наделенные разумом. Но так ли это на самом деле?

Давайте разберемся с этим необыкновенно интересным явлением.

Что такое шаровая молния

Шаровая молния – редкое природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в образование. Это светящийся шар, который появляется, как кажется, из ниоткуда и исчезает в разреженном воздухе. Его диаметр варьируется от 5 до 25 см. Кратко .

Обычно шаровую молнию можно увидеть непосредственно перед, после или во время грозы. Продолжительность самого явления колеблется в пределах от нескольких секунд до пары минут.

Продолжительность существования шаровой молнии имеет тенденцию увеличиваться с ее размером и уменьшаться с ее яркостью. Считается, что шаровые молнии, имеющие отчетливый оранжевый или голубой цвет, существуют дольше, чем обычные.

Шаровые молнии, как правило, летят параллельно земле, но также могут двигаться вертикальными скачками.

Обычно такая спускается с туч, но также может внезапно материализоваться на открытом воздухе или в помещении; она может проникать в комнату через закрытое или открытое окно, тонкие неметаллические стены или дымоход.

Загадка шаровой молнии

В первой половине 19 века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго, возможно первым в цивилизации, произвёл сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано более 30 случаев наблюдения шаровых молний.

Выдвинутое некоторыми учеными предположение о том, что шаровая молния представляет собой плазменный шар, было отклонено, поскольку «горячий шар из плазмы должен был бы подняться вверх как аэростат», а этого шаровая молния как раз и не делает.

Некоторые физики предполагали, что шаровая молния появляется благодаря электрическим разрядам. Например, российский физик полагал, что шаровая молния – это возникающий без электродов разряд, который вызывается сверхвысокочастотными (СВЧ) волнами неизвестного происхождения, существующими между тучами и землей.

Согласно другой теории, наружные шаровые молнии вызываются атмосферным мазером (квантовым генератором СВЧ-диапазона).

Двое ученых из – Джон Абрамсон и Джеймс Диннис – уверены, что шаровые молнии состоят из клочковатых шариков горящего кремния, созданных ударом в землю обычной молнии.

Согласно их теории, когда молния ударяет в землю, распадаются на крошечные частицы кремния и его составляющие – кислород и углерод.

Эти заряженные частички соединяются в цепочки, которые продолжают формировать уже волокнистые сетки. Они собираются вместе в светящийся «клочковатый» шар, который подхватывается воздушными потоками.

Там он парит как шаровая молния или горящий шар из кремния, излучая энергию, поглощенную им от молнии в виде тепла и света, до тех пор, пока не сгорит.

В научной среде существует масса гипотез происхождения шаровых молний, о которых нет смысла рассказывать, так как все они являются только предположениями.

Шаровые молнии Николы Теслы

Первыми опытами по исследованию этого загадочного явления можно считать работы в конце 19 века. В своей краткой заметке он сообщает, что, при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он, после выключения напряжения, наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2-6 см.

Однако Тесла (см. ) не сообщал подробности своего опыта, так что воспроизвести эту установку было затруднительно.

Очевидцы утверждали, что Тесла мог делать шаровые молнии на несколько минут, при этом он их брал в руки, клал в коробку, накрывал крышкой и опять доставал.

Исторические свидетельства

Многие физики 19 века, включая Кельвина и Фарадея, при своей жизни были склонны считать, что шаровая молния – это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы.

Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание многих учёных, в том числе и известных физиков.

Приведем несколько достоверных исторических свидетельств наблюдения шаровой молнии.

Смерть Георга Рихмана

В 1753 году Георг Рихман, действительный член Академии Наук, погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому, когда на очередном заседании услышал, что надвигается , 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.

Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»

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.

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.
• 6 августа 1944 года в шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив за собой круглую дырку около 5 см в диаметре. Явление наблюдали не только местные жители. Дело в том, что сработала система слежения за разрядами молнии Уппсальского университета, которая находится на отделении изучения электричества и молнии.
• В 2008 году в Казани шаровая молния залетела в окно троллейбуса. Кондуктор с помощью валидатора отбросила её в конец салона, где не было пассажиров. Через несколько секунд произошёл взрыв. В салоне находилось 20 человек, однако никто не пострадал. Троллейбус вышел из строя, валидатор нагрелся и побелел, но остался в рабочем состоянии.

С древних времен шаровые молнии наблюдали тысячи людей в разных уголках мира. У большинства современных физиков не вызывает сомнений тот факт, что шаровая молния реально существует.

Однако до сих пор нет единого академического мнения о том, что такое шаровая молния и чем вызывается этот природный феномен.

Понравился пост? Нажми любую кнопку.

Главная » Дети » Шаровая молния в каких странах. Плазмоидная "жизнь"