Шаровая молния

              Шаровая молния: самое необычное природное явление

Шаровая молния в обывательском сознании находится где-то между летающими тарелками и встречами с йети. До сих пор «огненный шар» остается одним из самых загадочных и даже страшных явлений. Встретить её, говорят, не к добру.

Первые письменные упоминания о загадочных и таинственных огненных шарах можно найти в летописях 106 г. до н. э.: «Над Римом появились огромные огненные птицы, несущие в клювах раскалённые угли, которые, падая вниз, сжигали дома. Город полыхал…» Также было обнаружено не одно описание о шаровых молниях в Португалии и во Франции в Средние века, явление которых побудило алхимиков проводить время в поисках возможности властвовать над духами огня.

                                           У страха глаза велики

Все, что может быть объяснено с трудом, человеческое сознание трансформирует в «небывальщину». То же случилось и с шаровой молнией: она, якобы, способна «преследовать» и убивать животных, проходить сквозь людей, лишая их волос, зубов и «награждая» радиацией, доводить до кипячения воду в различных емкостях, откалывать целые скалы или «прорывать» туннели. Также издавна ходит поверье, что увидеть шаровую молнию - к беде.  Все эти многочисленные истории - не более чем мифы, - так, по крайней мере, считает действительный член РАН Самвел Самвелович Григорян.

                                                                       Иллюзия или факт? 

Именно из-за «сверхъестественных историй», которые рассказывали очевидцы, ученые долгое время не воспринимали шаровую молнию всерьез, считая ее, скорее, оптической иллюзией, которая появляется вследствие поражения сетчатки глаза яркой вспышкой линейной молнии.
Отчет знаменитого астронома и физика Доминика Франсуа Жан Араго, опубликованный в 1838 году, ознаменовал собой начало эры серьезного подхода к изучению шаровой молнии. Араго удалось собрать и систематизировать многочисленные свидетельства очевидцев, однако, большинство историй по-прежнему вызывали в научных кругах скептические дискуссии.

В 80-е годы прошлого столетия в Соединенных штатах вышла книга Джеймс Бари, в которой все свидетельства очевидцев подвергаются проверкам на достоверность, в том числе американский специалист использует метод сопоставительного анализа, сравнивая разные рассказы об одном и том же факте.

Исследования американца позволили нарисовать «портрет» шаровой молнии. Светящееся физическое тело сферической формы способно передвигаться в воздухе, преодолевая большие расстояния, и сохранять при этом целостность. Размер шара колеблется от нескольких сантиметров до полутора метров. Продолжительность жизни молнии чрезвычайно мала: от нескольких секунд до двух минут. В большинстве случаев «огненный шар» рождается во время грозы, хотя может возникать и в ясную погоду.

Вопросов больше, чем ответов!

Все новые попытки найти ответы только множат вопросы. Например, из какого вещества состоит молния, если она, по многочисленным свидетельствам, легко проникает не только через окна или двери, но и маленькие щели, вновь принимая исходную форму? Если это газ, то почему молния не взмывает подобно воздушному шару, ведь ее содержимое нагрето, по меньшей мере, до сотен градусов? Откуда исходит излучение: с поверхности или из всего объема? Что определяет разницу температур шаровых молний? Ведь наряду со свидетельствами о полупрозрачных «шарах», температура которых вряд ли превышает 5 тысяч градусов, существуют наблюдения за объектами, цвет которых позволяет говорить о температуре не менее 8 тысяч градусов. Наконец, на что расходуется энергия, которую несет шаровая молния? Если только на световое излучение, то «шар» должен светиться много часов.

О, «счастливчик»!

Еще один дискуссионный вопрос - частота появления шаровой молнии. В 1966 году исследователи из NASA провели анкетирование двух тысяч человек, которых попросили ответить на два вопроса: видели ли они шаровую молнию, и если «да», то сопровождалось ли явление стандартными грозовыми разрядами? Ученые попытались определить частоту возникновения шаровой молнии по сравнению с линейными разрядами. Из числа опрошенных только 409 человек наблюдали линейную молнию в непосредственной близости, при этом всего 200 анкетируемых встречались с шаровой молнией. Ученым повезло: среди участников эксперимента нашелся даже один «счастливчик», который наблюдал «огненный шар» аж восемь раз. Его свидетельства пополнили копилку косвенных доказательств того, что шаровая молния – не такое уж редкое явление.

Кластерная теория

Огромный вклад в изучение вопроса внес профессор Игорь Павлович Стаханов. В основе его книги «О физической природе шаровой молнии» лежат многочисленные свидетельства очевидцев, которые ученый подверг физическому анализу. Это позволило ему не только описать основные характеристики и параметры шаровых молний, условия их появления, передвижения и принципы взаимодействия с окружающим миром, но и дало возможность сформулировать кластерную гипотезу.
По мнению Стаханова, шаровая молния – не что иное, как сосредоточение сгустка ионов, которые «облеплены» оболочками из полярных молекул, например, воды. Кластерная теория Стаханова легко согласуется с многочисленными историями очевидцев и объясняет как строение молнии в виде шара (наличие эффективного поверхностного натяжения), так и способности молнии проникать через отверстия, заново принимая исходную форму. Однако практические опыты Стаханова по созданию сгустка кластерных ионов оказались неудачными.

                                                 Альтернативный источник энергии

За всю историю изучения вопроса было высказано немало гипотез, общая идея которых сводится к одному: шаровая молния сама является источником энергии. Одной из самых фантастических является теория астронавта NASA Джеффри Ширса Эшби.

По его мнению, шаровая молния рождается при аннигиляции частичек антивещества, которые из космоса попадают в плотные атмосферные слои, а затем, увлекаемые линейным разрядом, оказываются на земле.

Данную гипотезу доказать пока невозможно по причине того, что в космосе не удается обнаружить подходящее антивещество.
Сегодня ученые не отвергают возможности научиться создавать искусственную шаровую молнию.

В 1934 году в журнале Scientific American была опубликована статья Николы Теслы, вызвавшая широкий резонанс в научных кругах, в которой он подробно рассмотрел пределы возможности получения сверхвысоких напряжений путём зарядки шарообразных ёмкостей статическим электричеством от трущихся ремней и высказал сомнение в том, что разряды этого электростатического генератора смогут помочь в исследованиях строения атомного ядра.

Помочь в этом может теория Стаханова. В случае, если она окажется верной, то человечество получит альтернативный источник энергии, который можно будет создавать из насыщенной влагой атмосферы, изменяя концентрацию паров и капель воды и производя контролируемые мощные линейные взрывы.

                                      Этот удивительный шар

Шаровая молния считается особым видом молнии, который представляет собой плывущий по воздуху светящийся огненный шар (иногда имеет вид гриба, капли или груши). Размер её обычно колеблется от 10 до 20 см, а сама она бывает голубого, оранжевого или белого тонов (хотя нередко можно увидеть и другие цвета, вплоть до чёрного), цвет при этом бывает неоднородным и нередко изменяется. Люди, которые видели, как выглядит шаровая молния, говорят о том, что внутри она состоит из небольших неподвижных деталей.

Что касается температуры плазменного шара, то она до сих пор не определена: хотя по подсчётам учёных она должна составлять от 100 до 1000 градусов Цельсия, очутившиеся поблизости огненного шара люди жара от него не почувствовали. Если он неожиданно взрывается (правда, это бывает далеко не всегда), вся находящаяся неподалёку жидкость испаряется, а стекло и металл плавятся.

Был зафиксирован случай, когда плазменный шар, оказавшись в доме, попал в бочонок, где находилось шестнадцать литров только что принесённой колодезной воды. При этом он не взорвался, а вскипятив воду, исчез. После того как вода закончила кипеть, она была горячей в течение двадцати минут.

Существовать огненный шар способен довольно длительное время, а при перемещении – неожиданно поменять направление, при этом он даже может на несколько минут повиснуть в воздухе, после чего резко, на скорости от 8 до 10 м/с уйти в сторону.

Возникает шаровая молния в основном во время грозы, но также были зафиксированы неоднократные случаи её появления и в солнечную погоду. Появляется она обычно в единственном экземпляре (по крайней мере, современная наука другого не зафиксировала), и нередко самым неожиданным образом: она может спуститься с туч, появиться в воздухе или выплыть из-за столба или дереве. Для неё не составляет труда проникнуть в закрытое пространство: известны случаи её появления из розеток, телевизора и даже в кабинах пилотов.

Было зафиксировано немало случаев постоянного возникновения шаровой молнии на одном и том же месте. Так, в небольшом городке под Псковом существует Чёртова поляна, на которой из-под земли периодически выскакивает шаровая молния черного цвета (появляться здесь она стала после падения Тунгусского метеорита). Её постоянное возникновение в одном и том же месте дало возможность учёным попытаться зафиксировать это появление при помощи датчиков, правда, безуспешно: все они были расплавлены во время передвижения шаровой молнии по поляне.

                                                                   Тайны шаровых молний

Учёные долгое время не допускали даже существования такого явления, как шаровая молния: сведения о её появлении относили в основном или к оптическому обману, или к галлюцинациям, что поражают сетчатку глаза после вспышки обыкновенной молнии. Тем более что свидетельства о том, как выглядит шаровая молния, во многом не совпадали, а во время её воспроизведения в лабораторных условиях удавалось получить лишь кратковременные явления.

Всё изменилось после того, как вначале XIX ст. физик Франсуа Араго опубликовал отчёт, с собранными и систематизированными свидетельствами очевидцев о явлении шаровой молнии. Хотя эти данные и сумели убедить многих учёных в существовании этого удивительного явления, скептики всё же остались. Тем более загадки шаровой молнии со временем не уменьшаются, а лишь множатся.

Прежде всего, непонятна природа появления удивительного шара, поскольку появляется он не только в грозу, но и в ясный погожий день.

Непонятен и состав вещества, которое позволяет ему проникать не только через дверные и оконные проёмы, но и через малюсенькие щели, после чего вновь принимать без ущерба для себя изначальную форму (физики этого явления разгадать на данный момент не в состоянии).

Некоторые учёные, изучая явление, выдвигали предположение, что в действительности шаровая молния являет собой газ, но в таком случае плазмовый шар под воздействием внутреннего тепла должен был бы взлетать вверх наподобие воздушного шара.

Да и природа самого излучения непонятна: откуда оно исходит – лишь с поверхности молнии, или со всего её объёма. Также перед физиками не может не возникать вопрос о том, куда пропадает энергия, что находится внутри шаровой молнии: если бы она шла лишь на излучение, шар исчезал бы не через несколько минут, а светился бы пару часов.

Несмотря на огромное количество теорий, физики до сих пор не могут дать научно обоснованного объяснения этого явления. Но, существует две противоположные версии, получившие популярность в научных кругах.

                                                                  Гипотеза №1

Доминик Араго не только систематизировал данные о плазменном шаре, но и попытался объяснить, в чём состоит загадка шаровой молнии. По его версии шаровая молния — это специфическое взаимодействие азота с кислорода, во время которого выделяется энергия, создающая молнию.

Другой физик Яков Ильич Френкель дополнил эту версию теорией о том, что плазмовый шар является вихрем шарообразной формы, состоящий из пылевых частиц с активными газами, что стали таковыми из-за полученного электрического разряда.

По этой причине вихрь-шар вполне может существовать довольно продолжительное время. В пользу его версии говорит тот факт, что плазмовый шар обычно возникает в запыленном воздухе после электрического разряда, а после себя оставляет небольшой дымок со специфическим запахом.

Таким образом, эта версия говорит о том, что вся энергия плазменного шара находится внутри него, из-за чего шаровую молнию можно считать накопителем энергии.

                                                                        Гипотеза №2

Академик Петр Леонидович Капица с этим мнением был не согласен, поскольку утверждал, что для беспрерывного свечения молнии нужна дополнительная энергия, которая подпитывала бы шар извне.

Он выдвинул версию, что явление шаровой молнии подпитывают радиоволны длиной от 35 до 70 см, возникающие в результате электромагнитных колебаний, возникающих между грозовыми тучами и земной корой. Взрыв шаровой молнии он объяснял неожиданной остановкой подачи энергии, например, изменение частоты электромагнитных колебаний, в результате чего разреженный воздух «схлопывается».

Хотя его версия многим пришлась по душе, природа шаровой молнии версии не соответствует. На данный момент современная аппаратура ни разу не зафиксировала радиоволны нужной волны, которые появлялись бы в результате атмосферных разрядов. Кроме того, вода является почти непреодолимым препятствием для радиоволн, а потому нагреть воду, как в случае с бочонком, а тем более вскипятить её, плазменный шар не смог бы.

Также ставит гипотезу под сомнение масштаб взрыва плазменного шара: он не только способен расплавить или разнести в куски прочные и крепкие предметы, но и переломать толстые брёвна, а его ударная волна – перевернуть трактор. В то же время обыкновенное «схлопывание» разреженного воздуха проделать все эти трюки не способно, а его эффект подобен лопнувшему воздушному шару.

                                                    Что делать, встретив шаровую молнию

Что бы ни было причиной возникновения удивительного плазменного шара, нужно учитывать, что столкновение с ней чрезвычайно опасно, поскольку если переполненный электричеством шар дотронется до живого существа, вполне может убить, а если взорвётся – разнести всё вокруг.

Увидев огненный шар дома или на улице, главное, не впадать в панику, не делать резких движений и не бежать: шаровая молния чрезвычайно чувствительна к любым завихрениям воздуха и вполне может последовать за ним.

Нужно неторопливо, спокойно свернуть с пути движения шара, пытаясь держаться как можно дальше от него, но ни в коем случае не поворачиваться спиной. Если шаровая молния оказалась в помещении, нужно подойти к окну и открыть форточку: вслед за движением воздуха молния, скорее всего, вылетит наружу.

Также категорически нельзя ничего кидать в плазменный шар: это вполне может привести к взрыву, и тогда травмы, ожоги, а в некоторых случаях даже остановка сердца неотвратимы. Если так получилось, что человек не сумел уйти с траектории движения шара, и тот задел его, вызвав потерю сознания, потерпевшего нужно перенести в проветриваемую комнату, тепло закутать, сделать искусственное дыхание и, естественно, сразу же позвонить в скорую помощь.

Что делать при встрече с шаровой молнией дома или на улице?

·                     Помните, что траектория полета шаровой молнии абсолютно непредсказуема и во многом она зависит от потоков воздуха, поэтому не делайте резких движений и не убегайте.

·                     Держитесь подальше от электроприборов и электропроводки, не прикасайтесь к металлическим предметам. Не более чем через полминуты светящийся шар должен исчезнуть. При этом молния может улететь через форточку или, в худшем случае, врезаться в дверь или стену.

·                     Ни в коем случае не пытайтесь прикоснуться к шаровой молнии.

·                     Не бросайте в нее разные предметы – от этого она может взорваться.

                                                                                                                                                  Автор: Юлия Ткач