Шаровая молния – неразгаданная тайна природы - Oxford44.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Шаровая молния – неразгаданная тайна природы

Шаровая молния

Что такое шаровая молния, и почему эта тайна до сих пор не изучена наукой? 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 воздухе образование. Это светящийся шар, который появляется, как кажется, из ниоткуда и исчезает в разреженном воздухе. Его диаметр варьируется от 5 до 25 см. Кратко интересные факты о шаровых молниях читайте здесь.

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 молния 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 истории 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 Петр Леонидович Капица 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 Новой Зеландии – 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, минералы 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 Николы Теслы 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. интересные факты о Тесле) 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 Санкт-Петербургской Академии Наук, погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому, когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление.

Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схожий с выстрелом ружья. Рихман упал замертво.

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.
Читайте также:  10 лучших советов для желающих научиться кататься на скейтборде!

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.

Неразгаданная тайна шаровой молнии

Неразгаданная тайна шаровой молнии

Поиски «энергетической капсулы» заставили меня поближе познакомиться и с таким загадочным явлением природы, как шаровая молния. По правде говоря, никто пока точно не знает, накопитель это или нет. Но я с некоторой долей риска все-таки решил считать шаровую молнию аккумулятором энергии.

Вот кратко те характеристики шаровой молнии, которые составлены учеными на основе большого количества свидетельств очевидцев: энергия, заключенная в молнии, – от 0,1 до 4 кВт·ч; время существования – от нескольких секунд до минут; масса – от 0,5 до 50 г; плотность – от 0,0013 до 0,015 г/см 3 .

Конечно, у шаровой молнии есть и другие характеристики, например сила свечения, скорость движения и т. д., но меня прежде всего интересовали ее аккумулирующие свойства.

В общей сложности учеными собрано несколько тысяч описаний шаровой молнии, естественно, отличающихся друг от друга. Однако особенно примечателен так называемый «опыт с бочонком», описанный английским профессором Б. Л. Гудлетом. Никто не планировал этот эксперимент, просто обстоятельства сложились столь удачно, что профессор даже смог достаточно точно подсчитать внутреннюю энергию (энергоемкость) шаровой молнии.

Шаровая молния размером с большой апельсин (10—15 см диаметром) залетела в дом через окно на кухне и оказалась в бочонке с водой. Хозяин дома, со страхом ожидавший развязки, заметил, что вода в бочонке, недавно принесенная из колодца, кипит. Вскоре вода перестала кипеть, но и спустя 20 минут в нее нельзя было погрузить руку. Шаровая молния, израсходовав всю энергию на кипячение воды, исчезла без взрыва. Похоже, что она в течение нескольких минут находилась под водой, поскольку ее не было видно.

В бочонке помещалось около 16 л воды, значит, энергия, необходимая для ее кипячения, должна составлять от 1 до 3,5 кВт·ч. В действительности энергия молнии наверняка была еще больше, так как на пути к бочонку молния прожгла телеграфные провода и опалила оконную раму.

«Опыт с бочонком» профессора Б. Л. Гудлета

Профессор Б. Л. Гудлет определил также плотность энергии молнии. Зная примерный объем шаровой молнии – около литра и принимая за средний показатель плотности 0,01 г/см 3 , он получил массу 10 г. Это типичная для шаровой молнии масса, в пределах 0,5-50 г. Плотность энергии молнии оказалась соответственно 100 кВт·ч, или 360 МДж/кг, то есть шаровая молния в сотни и тысячи раз превышает по плотности энергии лучшие электрохимические аккумуляторы!

«Опыт с бочонком» не был единичным. Попадание шаровых молний в баки, канистры и другие емкости всегда сопровождалось вскипанием содержащихся в них жидкостей. Просто «опыт с бочонком», достоверно описанный профессором Б. Л. Гудлетом, наиболее подробно разобран учеными.

Американский исследователь Гарольд У. Льюис высказал мнение, что если бы объем шаровой молнии был заполнен напалмом или желеобразным бензином, то энергия напалмового шара равнялась бы энергии шаровой молнии. Правда, плотность энергии в этом случае будет в несколько раз меньше – около 50 МДж/кг, но в общем-то и это чрезвычайно много!

Из множества попыток объяснить природу шаровой молнии пока ни одна не получила окончательного признания. Мне же наиболее любопытными показались две противоположные гипотезы. Согласно первой, выдвинутой в позапрошлом веке знаменитым французским ученым Домиником Араго, шаровая молния – особое соединение азота с кислородом, энергия взаимодействия которых и расходуется на создание шаровой молнии. Этой же точки зрения придерживался французский астроном и физик Матиас, который полагал, что энергия шаровой молнии – «грозовой материи» – вчетверо больше, чем энергия такого же шара, наполненного нитроглицерином.

К сожалению, подобных соединений химикам создать пока не удалось, хотя, как можно судить по некоторым сообщениям, надежд на это они все-таки не теряют. Уверяют, что горение искусственной «грозовой материи» по своему эффекту будет мало чем отличаться от взрыва шаровой молнии.

Известный советский физик Я. И. Френкель, сторонник первой гипотезы, считал шаровую молнию сфероидным вихрем смеси частиц пыли или дыма с химически активными (из-за электрического разряда) газами. Такой шар-вихрь, подчеркивал ученый, способен на длительное независимое существование. Действительно, согласно наблюдениям, шаровая молния появляется в основном при электрическом разряде в запыленном воздухе и оставляет после себя дымку с острым запахом.

Недавно открытое учеными явление хемилюминесценции вновь вызвало интерес к первой гипотезе возникновения шаровой молнии. Часть исследователей утверждает, что шаровая молния не что иное, как хемилюминесцентное образование (ХЛО), которое тоже наблюдается в запыленном воздухе.

Так или иначе, но эта гипотеза, в соответствии с которой вся энергия шаровой молнии находится внутри ее самой, нравилась мне больше остальных. Может быть, потому, что она позволяла считать шаровую молнию накопителем энергии.

Совершенно противоположную точку зрения на происхождение шаровой молнии высказал академик П. Л. Капица. Прежде всего он считает неприемлемой первую гипотезу, так как она якобы противоречит закону сохранения энергии. «Если в природе, – пишет П. Л. Капица, – не существует источников энергии, еще нам неизвестных, то на основании закона сохранения энергии приходится принять, что во время свечения шаровой молнии непрерывно подводится энергия, и мы вынуждены искать этот источник энергии вне объема шаровой молнии».

Читайте также:  30 лучших способов быстрого запоминания информации!

При этом П. Л. Капица ссылается на так называемое «высвечивание», то есть прекращение сияния шаровой молнии. Время высвечивания сияющего шара прямо пропорционально его диаметру. Экспериментальные ядерные взрывы показали, что огненное облако диаметром 150 м высвечивается примерно за 10 с. Стало быть, шаровая молния диаметром 10 см (наиболее вероятный ее размер) высветится всего за 0,01 секунды!

Исходя из этого П. Л. Капица полагает, что шаровую молнию, существующую в тысячи раз дольше расчетного времени, питают приходящие извне радиоволны, преимущественно длиной от 35 до 70 см. Взрыв шаровой молнии объясняется внезапным прекращением подвода энергии (например, если резко меняется частота электромагнитных колебаний) и представляет собой простое «схлопывание» разреженного воздуха.

Хотя гипотеза П. Л. Капицы нашла горячих приверженцев, многое в ней не соответствует наблюдениям. Во-первых, радиоволны в диапазоне 35—70 см, появляющиеся в результате атмосферных разрядов, современными радиоустановками не зафиксированы. Во-вторых, эта теория не соответствует «опыту с бочонком», описанному профессором Б. Л. Гудлетом. Дело в том, что вода является практически непреодолимой преградой для радиоволн. Если бы даже их энергия передалась воде мгновенно, это не вызвало сколько-нибудь заметного ее нагрева.

Неувязка получается и со взрывом шаровой молнии. Хорошо известно, что этот взрыв способен вызвать большие разрушения. Шаровая молния легко переламывает при соприкосновении толстенные бревна, волочит по земле тяжелые предметы, переворачивает трактора, совершает другие «силовые» трюки. Взрыв молнии, нередко оглушительный, способен разнести на куски прочнейшие предметы. Был даже случай, когда шаровая молния «нырнула» в реку и взорвалась там, подняв огромный фонтан воды. «Схлопывание» же шаровой молнии по своему эффекту напоминало бы скорее звук лопающегося резинового воздушного шарика.

Что касается высвечивания, которое приводят в качестве основного аргумента критики гипотезы внутренней энергии шаровой молнии, то длительность его вовсе не противоречит закону сохранения энергии при допущении, что энергия переходит в свечение не сразу, а постепенно. Если внутренняя энергия шаровой молнии как аккумулятора выделяется медленно, то свечение может продолжаться достаточно долго. Так, например, легкий газ ацетилен, взятый в объеме 1 литра, сгорает в воздухе в течение нескольких десятков секунд, образуя при этом яркое свечение, интенсивность которого соизмерима с силой света шаровой молнии. А ведь вещество шаровой молнии может таить энергию и в сотни раз больше. Поэтому мне показалась более правдоподобной первая гипотеза.

Я уже почти не сомневался, что шаровая молния несет свою энергию внутри себя, то есть она и есть настоящая «энергетическая капсула», только созданная не человеком, а искусницей-природой.

Однако загадка шаровой молнии до сих пор остается неразгаданной, ибо пока не удалось получить шаровую молнию искусственно. Возможно, добившись этого, человек будет иметь едва ли не самый емкий аккумулятор энергии! Но в нынешнем виде «грозовая материя» показалась мне слишком опасной, чтобы строить «капсулу» на ее основе.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Шаровая молния

Огненный шарообразный объект электрической природы, непредсказуемо перемещающийся в воздушном пространстве, излучающий свет, но не тепло, называется шаровая молния. Уже несколько десятков лет ученые дают различные объяснения происхождению явления, но достоверная теория так пока и не выдвинута. Существует более 400 научных предположений, многие из которых сомнительны. Парящий в воздухе светящийся шар выглядит завораживающе, но представляет опасность для живых организмов. Поэтому при встрече с ним следует знать, как себя вести.

Что такое шаровая молния?

Этот удивительный природный объект до сих пор малоизучен. Внешне представляет собой шарообразный электрический сгусток со следующими параметрами:

  • величина – обычно от 10 до 20 см в диаметре;
  • цвет – в спектре свечения от голубого до оранжевого, может меняться;
  • форма – чаще всего сфера;
  • время существования – по оценкам большинства очевидцев не дольше 30 секунд;
  • температура – не установлена, но ученые предполагают, что до 1000°C (удивителен тот факт, что люди вблизи объекта не чувствуют тепла, хотя по физическим законам должны получить ожоги).

Наука пока не знает, благодаря каким физическим свойствам и химическому строению огненный шар способен менять величину и форму, просачиваться сквозь небольшие отверстия, менять траекторию полета и вовсе замирать на месте. Природу шаровой молнии на нынешнем этапе развития науки изучить проблематично, поскольку воссоздание объекта в лабораторных условиях – невыполнимая задача. Поэтому ученым остается выдвигать теории, ожидающие подтверждения.

Появляются шаровые молнии внезапно, чаще всего в грозовую погоду, но бывали случаи наблюдения и в тихие безоблачные дни. Светящаяся сфера способна выплыть из облака, кроны дерева, стены здания, любого находящегося в помещении крупного предмета. Она свободно проходит сквозь любые препятствия, сжимается, чтобы просочиться через небольшие отверстия, затем расширяется.

Встретить уникальный природный объект можно в любом месте. Обычно явление единичное, но есть места, в которых молния фиксируется с определенной периодичностью. Например, в районе Пскова есть открытое пространство, называемое Чертовой поляной. В этом месте из-под земли то и дело выплывает черный горящий шар. Явление стали наблюдать после падения метеорита в Тунгусский бассейн. Пытались следить за черным шаром датчиками, но все технические устройства расплавляются.

Поскольку причины возникновения молнии пока неизвестны, установить принципы ее перемещения сложно. Наиболее распространенные гипотезы гласят, что перемещение осуществляется посредством электромагнитных колебаний, ветрового воздействия или силы притяжения. Движется объект преимущественно в горизонтальной плоскости, располагается на высоте около 1 м над поверхностью земли. Движение сопровождается треском, писком и иными специфическими звуками.

Как появляется?

Люди наблюдали шаровые молнии с древнейших времен, относились к ним с суеверным страхом, связывали с различными мифами. По самому распространенному мифу форму огненного шара принимал адский пес Цербер, выходящий из земли, чтобы убивать всех встречающихся на пути людей и сжигать все, что попало под руку. Есть предположение, что в русских сказках молния трансформирована в образ Змея Горыныча. А в Древнем Риме жуткое природное явление воспринимали как огненных ворон, нападающих на города, забрасывающих их раскаленными углями.

Читайте также:  20 советов для тех, кто хочет научиться драться не выходя из дома!

Первый документ, в котором описывается история появления огненного шара, датируется 1638 годом. Согласно записи, молния залетела в церковь английского графства Девон, металась по помещению, ранила 60 прихожан, убила 4 человека.

В середине 19 века французский астроном Франсуа Араго собрал показания 30 очевидцев, обобщил собранную информацию, на основе чего составил перечень присущих явлению характеристик.

В мире науки уделяют огромное внимание загадочному явлению природы. Выяснить, как получаются шаровые молнии, пытались многие известные ученые: Никола Тесла, Петр Леонидович Капица, Игорь Павлович Стаханов. Теорий происхождения, как емких, так и вызывающих сомнение, собрано огромное количество.

Так, знаменитый физик Капица считал, что молнии шарообразного вида формируются на электромагнитной оси, когда происходит разряд между грозовой тучей и земной поверхностью. Другая теория гласит, что такая молния – высокоплотная плазма, испускающая микроволновые лучи. Некоторые исследователи считают, что явление возникает, когда поток космического излучения фокусируется облаками. Также раньше существовала гипотеза газового происхождения. Но откуда берется этот газ, почему он не поднимается в атмосферу под влиянием собственного тепла, непонятно. Поэтому эту гипотезу закрыли.

Есть и скептически настроенные ученые, сомневающиеся, существует ли вообще данный вид молнии. Поскольку современные устройства не фиксируют волны, подходящие для формирования объекта, скептики полагают, что загадочное явление – атмосферный обман зрения или даже галлюцинация, посещающая определенных людей.

Разновидности

Согласно рассказам очевидцев, выделяют 2 типа молнии:

  1. горящий шар оранжевого или красного цвета, спускающийся с неба во время грозы, взрывающийся при воздействии на него;
  2. светлый шар, плавно движущийся над земной поверхностью, способный притягиваться к проводникам электричества, проходить сквозь предметы.

Чем опасна?

Для простого человека не столь важно, как образуется и из чего состоит молния, гораздо важнее опасность уникального природного явления. Очевидцы отмечают, что горящая сфера перемещается непредсказуемо, словно живой разумный организм, может обогнуть препятствие, а может врезаться в него. При встрече с шаровой молнией человек может получить серьезную травму, даже погибнуть. При столкновении шара с деревом или зданием начинается пожар.

Одна из самых сложных загадок шаровой молнии – траектория движения. Непонятно, почему в некоторые предметы и живые организмы огненный шар врезается, а другие огибает, почему он изменяет скорость перемещения, почему в одних случаях при столкновении пропадает, а в других взрывается.

При взрыве шаровой молнии жертвы в большинстве случаев погибают, так как на теле образуются глубокие и обширные ожоги. Отмечено, что после взрыва воздух длительное время пахнет серой.

Как вести себя при встрече?

При ударе шаровой молнии в человека могут появиться несовместимые с жизнью травмы и ожоги, поэтому при появлении огненной гостьи нужно вести себя предельно осторожно.

Ниже приводится перечень правил поведения при встрече с природным объектом:

  1. Раздумывая, как спастись от нежданной гостьи, не нужно рассчитывать на бегство. Нельзя суетиться, совершать резкие движения. Молния воспринимает воздушные колебания и направляется вслед за убегающим человеком.
  2. Нужно спокойно и неторопливо сойти с пути движения объекта, остановиться на достаточном расстоянии. Стоять следует лицом, а не спиной к шару.
  3. Если молния проникла в квартиру, то необходимо первым делом открыть форточку. Высока вероятность, что шар вылетит через окно с выходящим воздушным потоком.
  4. Категорически нельзя швырять в сферу предметы, пытаться ее отогнать от себя руками или палкой. Объект взорвется, покалечит или убьет нападавшего.

Интересные факты

С этим загадочным и впечатляющим явлением связано множество интересных фактов:

  1. В мире существует сотни тысяч фотографий обычных молний, а шаровых – не более 80.
  2. Очевидцы видели шары красного, голубого, черного, белого, оранжевого, даже зеленого цвета.
  3. Форма объекта бывает не только сферической, но и яйцевидной, грушевидной, цилиндрической, кольцевидной, с одним или несколькими хвостами.
  4. Чаще всего шары влетают в жилище через печь, камин, розетку, форточку, дверь. Но следует знать, что шаровая молния проходит через стекло. Поэтому закрытое окно – не помеха. Были случаи, когда горящая сфера плавила оконное стекло, после чего оставалось круглое отверстие с безупречно ровными краями.
  5. Среди шаровых молний встречались «великаны» до 5 м в диаметре.
  6. Издаваемые трески и писки негативно влияют на радиоволны, создают помехи в эфире.
  7. Запах огненного шара – либо серный, либо окись азота.
  8. Тело людей, умерших от удара молнии шарообразного типа, долго не разлагается. Есть мнение, что под воздействием загадочного природного объекта все процессы в организме, включая разложение, останавливаются.

Рассказав, что такое шаровая молния, чем она опасна, следует подвести итог. Объект непредсказуем, появляется внезапно, способен взорваться, пройти сквозь препятствия любой толщины и структуры. Чтобы не было негативных последствий нужно вести себя спокойно, нельзя прикасаться к светящемуся шару, отгонять его, швырять в него предметы.

Ссылка на основную публикацию