Существует ли шаровая молния: Наука в Сибири | Шаровая молния: есть ли она на самом деле и что это такое?

Наука в Сибири | Шаровая молния: есть ли она на самом деле и что это такое?

Отвечает: 

заместитель директора по научной работе Института лазерной физики СО РАН доктор физико-математических наук Ильдар Фаритович Шайхисламов:

 

---

Есть ли научная теория, описывающая такое явление, как шаровая молния? Как считают ученые: существует ли она на самом деле?

---

 

«Да, безусловно, такое явление существует. Согласно современным научным представлениям, шаровая молния — это сложная плазмохимическая форма вещества. Длительное время жизни (до десятков секунд) объясняется протеканием химических реакций.

 

А необычные свойства шаровой молнии, как, например, описанная очевидцами способность проплавлять стекла или проникать сквозь узкие отверстия вроде дымохода — наличием плазмы: скопления свободных электронов и ионов, взаимодействующих между собой и с окружающими предметами посредством электрических и магнитных полей. Но ученым пока не удается установить, какие именно протекают химические реакции, как запасается и преобразуется выделяющаяся энергия. В 2014 году в авторитетном научном журнале Physical Review Letters вышла статья китайских физиков, которые зафиксировали шаровую молнию с помощью спектрографа и скоростной фотокамеры. Обработав показания приборов, исследователи обнаружили наличие элементов, содержащихся в почве, в которую ударила молния: кремния, железа, кальция.

 

Проводилось множество лабораторных экспериментов по воспроизведению шаровой молнии. Удалось создать короткоживущие (до нескольких секунд) сферические светящиеся объекты, проявляющие свойства, отчасти напоминающие природные шаровые молнии. Как правило, это происходило в условиях выделения энергии, например электрического разряда или оптического лазерного пробоя, при наличии высокой влажности. Однако пока не получилось сгенерировать объекты с таким же большим энергозапасом и временем жизни, как природные.

 

Поэтому шаровая молния — явление до конца не понятое и очень интересное для ученых, но его исследования носят отрывочный характер, так как не удается воссоздать этот объект. Возможно, благодаря современным массовым средствам регистрации и фотографирования, удастся быстрее продвинуться в понимании природы феномена». 

 

Источник: wikimedia.org

 

Поделись с друзьями: 

Существует ли шаровая молния? Или это миф? | МИР НАУКИ: интересное вокруг

Загадочная, неизведанная до конца, шаровая молния до сих пор вызывает мурашки страха, когда задумываешься о ней. Источник этого необъяснимого страха — незнание. Большинство людей знают, как нужно действовать во время грозы. А вот о том, как же поступить, если встретишься с шаровой молнией, мало кто знает.

Источник – commons.wikimedia.org

Источник – commons.wikimedia.org

Впервые такое необычное явление как шаровая молния научно описал известный французский ученый в области физики Франсуа Араго. В книге «Гром и молния» он описал случаи появления шаровой молнии, но поскольку эти наблюдения чаще всего принадлежали обычным людям, было очень сложно определить свойства феномена.

Что же за загадочное явление? Чаще всего свидетели этого явления называют таким названием любое светящее явление, передвигающееся по воздуху. Обычно оно возникало после удара привычной нам линейной молнии в дерево или проникало в дома через дымоход или отрытые окна. Поскольку ученые девятнадцатого века, а именно в то время жил Франсуа Араго, опирались на весьма ненадежный источник – свидетельства очевидцев, информация о параметрах шаровой молнии довольно сильно различается.

Природа шаровой молнии

Как было уточнено позже, шаровая молния иметь различные формы: форму шара, капли, иногда даже груши или бублика. Цвет данного явления поражает своим спектром. Чаще всего имеющая оттенки желтого, красного или оранжевого, шаровая молния может кардинально менять окрас на черный, быть абсолютно прозрачной, или менять цвета подобно хамелеону.

Ученые до сих пор спорят о природе появления и существования шаровой молнии. Для многих явлений, например для огней святого Эльма, уже нашли научное объяснение. Да и обычные линейные молнии изучены специалистами вдоль и поперек. Все это благодаря отличным условиям для их изучения, ведь по статистике, каждую секунду на Земле происходит около ста грозовых разрядов.

Сколько же различных гипотез выдвигают ученые, только бы поскорее приблизится к разгадке этого необъяснимого явления. Петр Леонидович Капица, например, предполагал, что шаровая молния поддерживается с помощью электромагнитного излучения, подобного тому, с которым мы сталкиваемся каждый день, используя СВЧ-печи. Ученые, которые имели отношение к ядерной физике, выдвигали предположение, что данный феномен имеет ядерную природу.

Деятелю науки, который все-таки решится описать природу шаровой молнии придется не только вычислить источник энергии, который питает феномен, но и объяснить уже известные миру некоторые свойства необъяснимого явления.

В настоящее время для большинства ученых самой вероятной является гипотеза химического происхождения шаровой молнии. Эта гипотеза позволяет объяснить факт, почему шаровая молния не исчезает сразу, а какое-то время «плавает» в воздухе: все дело в химической реакции, которая может протекать некоторое время, а точнее пока не израсходуются участвующие в ней химические вещества. К примеру, этой реакцией может являться довольно редкая форма шарового горения.

Какую бы природу шаровая молния не имела, но факт поражения людей остается фактом. Для того чтобы обезопасить себя, каждому человеку необходимо знать хотя бы минимум информации об этом явлении.

Что делать, если вы её встретили?

Начнем с того, что поведение шаровой молнии абсолютно непредсказуемо. Думаете, шаровая молния может появиться только в грозу? Спешу вас разочаровать, встречались случаи, когда светящийся шар появлялся из ниоткуда прямо посреди теплого солнечного дня. Также стоит развеять миф притяжения шаровых молний к местам с высоким магнитным полем. Это далеко не так, шаровая молния появлялась буквально посреди чистого поля, без намека на линии электропередач или что-либо другое.

В природе также встречались случаи, когда шаровые молнии, можно сказать, привязывались к определенному месту или человеку и давали о себе знать довольно часто. При этом такие молнии делились на два типа: причиняющие вред человеку и безопасные для него.

Конечно же, при появлении какого-либо загадочного явления, кроме серьезных исследований возникает масса «околонаучных» теорий и догадок. К такой из них относится предположение о том, что шаровые молнии способны мыслить. Да, да, Вы не ослышались, именно мыслить. Так считают, ученые, которые утверждают, что молнии, являются, в некотором роде, шпионами на нашей планете. Они тщательно собирают информацию о нашей планете и ее обитателях. Решайте сами, верить этим гипотезам или нет.

Как же поступить при столкновении с шаровой молнией? Первое правило: ни за что нельзя поддаваться панике и совершать резких движений, потому что молнии восприимчивы к колебаниям воздуха, создаваемым нами при движении. Постарайтесь аккуратно обойти ее стороной. Если она попала к Вам в квартиру, аккуратно откройте форточку, существует большая вероятность, что она вылетит в нее. И, естественно, никак не пытайтесь контактировать с шаровой молнией, потрогать ее через какой-то предмет или бросить что-то.

Существует шаровая молния или нет? Хоть по сей день ученые так и не смогли разгадать настоящей природой этого явления, но возможн,о свидетельств очевидцев и многочисленных фактов все-таки хватит, чтобы ответить на данный вопрос.

Все ссылки на источники можно найти в гугл-документе

Ученые разгадали тайну шаровой молнии — Российская газета

Китайские ученые заявили о разгадке тайны шаровой молнии. Комментируя это открытие, они утверждают, что им сильно повезло. Группа специалистов из Северо-Западного университета под руководством профессора Цен Цзянь Юна вела наблюдения в высокогорных районах Тибета, используя видеокамеры и спектрографы. Совершенно случайно во время сильнейшей грозы они стали свидетелями фантастического зрелища: молния ударила рядом с ними в землю. Тут же образовался громадный светящийся шар диаметром около пяти метров. Пролетев 15 метров, через 1,6 секунд шар бесследно исчез. Причем он постоянно менял свой цвет. Сначала был пурпурно-белым, затем начал приобретать оранжевый цвет, потом опять побелел, а в конце стал ярко-красным.

Но самое главное, что спектрометр успел зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии: кремний, железо и кальций, которые распространены в почве. На этом основании китайские физики заявили, что им удалось подтвердить выдвинутую в 2000 году гипотезу новозеландского ученого Джона Абрахамсона. Он предположил, что при ударе молнии в землю внезапное и сильное повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, формируя шар. То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой.

Кстати, они обнаружили еще один любопытный факт. Колебания свечения шаровой молнии составляли около 100 герц, хотя должны быть вдвое меньше. Не исключено, что лишние 50 герц могла добавить расположенная поблизости линия электропередач. Она же могла стать причиной аномально большого размера шара. Обычно он составляет от одного до десятков сантиметров.

– Китайцы выдают желаемое за действительное, – сказал корреспонденту “РГ” один из ведущих в России специалистов по изучению феномена шаровых молний, доктор физико-математических наук из МГУ им. Ломоносова Владимир Бычков. – Они не получили убедительных данных, что шаровая молния родилась от удара обычной молнии в почву. Скажем, в составе веществ, которые они увидели в шаре, нет алюминия. А ведь это один из самых распространенных на Земле элементов. Почему же его нет? Непонятно. Зато все встает на свои места, если предположить, что на самом деле все было несколько иначе. Обычная молния ударила в мачту ЛЭП, породив хорошо известный из курса физики дуговой разряд. Он и двигался вдоль линии электропередач.

Владимир Бычков утверждает, что он не одинок в своих сомнениях. Так, наиболее авторитетный в мире научный журнал Nature отказался публиковать статью китайских ученых, она вышла в менее престижном издании.

По словам профессора Бычкова, ситуация с шаровой молнией долгие годы практически не меняется. Сегодня существуют сотни теорий, которые объясняют ее происхождение. Свои версии предлагали многие известные ученые, в частности, Нобелевский лауреат Петр Капица. Однако пока ни одна теория не стала общепризнанной. Не лучше обстоят дела и с экспериментами. В лабораториях удается получить кратковременные и очень маленькие по размеру образования, но ни одно не совпадает с тем, что описывают очевидцы. А ведь именно их свидетельства являются единственным аргументом их существования.

– Нам удалось в Санкт-Петербургском университете создать сферы диаметром в несколько миллиметров, которые жили несколько секунд, – говорит Владимир Бычков. – Но мы не можем доказать, что это шаровая молния, так как не удается измерить их заряд. Ведь в отличие от двухполярной плазмы, шаровая молния должна иметь заряд только одного знака, а получить его в лаборатории никак не получается. Пока это по силам только природе.

Известно, что шаровая молния появляется не только в грозу, ее видели в ясный солнечный день. В этом нет ничего удивительного, утверждает Владимир Бычков. Светящиеся феномены возникают в районе геологических разломов, ведь при их активности появляются сильные магнитные поля. Кстати, японские ученые обнаружили, что при сейсмоактивности может появляться плазма.

И хотя многолетние попытки создать и объяснить феномен шаровой молнии пока ни к чему не приводят, усилия ученых вовсе не напрасны, считает профессор Бычков. Появились интересные теории, которые рассматривают различные экстремальные состояния, а целый ряд установок для получения шаровой молнии потом пошли в технику. Скажем, высоковольтный передатчик знаменитого Николы Тесла стал широко применяться для передачи электроэнергии.

Справка “РГ”

Существует немало свидетельств появления шаровой молнии. Многие вызывают сомнения, но есть и достаточно убедительные. Так 6 августа 1944 года в шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив дырку 5 см в диаметре. Важно, что явление не только наблюдали местные жители, но и сработала система слежения за разрядами молнии Уппсальского университета.

В 2008 году в Казани шаровая молния залетела в окно троллейбуса. Кондуктор с помощью валидатора отбросила ее в конец салона, где не было пассажиров. Через несколько секунд произошел взрыв. В салоне находилось 20 человек, никто не пострадал. Троллейбус вышел из строя.

10 июля 2011 года в чешском городе Либерец шаровая молния появилась в здании городских аварийных служб. Шар с двухметровым хвостом подпрыгнул к потолку, затем упал на пол, снова подпрыгнул к потолку, пролетел 2 – 3 метра, а затем упал на пол и исчез. Все компьютеры зависли (но не сломались), коммуникационное оборудование вышло из строя.

Феномен шаровой молнии

Шаровая молния — странное явление, которое до сих пор остается малоизученной загадкой. Ярчайший шар, летающий после или во время грозы, «жизнь» которого завершается мощнейшей электрической вспышкой или даже пожаром. Многие ученые до сих пор подозревают, что шаровой молнии не существует, и это всего лишь миф или обман зрения. В то же время в последние годы наука смогла продвинуться в исследовании этого феномена, о котором мы решили подробнее рассказать. 

От начала времен

Первые письменные упоминания объектов, подходящих под описание шаровых молний, можно встретить еще в текстах, написанных до нашей эры. 

«Над Римом появились огромные огненные птицы, несущие в клювах раскалённые угли, которые, падая вниз, сжигали дома. Город полыхал…»

Шаровые молнии упоминались не просто как визуальные объекты, но и как виновники многочисленных ожогов, пожаров и смертей. Описания таких объектов сильно разнятся — это касается и цвета, и размера шара, его скорости и даже формы. Причина, по которой «огненные шары» описывали так по-разному, может быть простой: в некоторых случаях очевидцы могли наблюдать что-то другое — оптическая иллюзия из-за сверкания обычной молнии, воспламенение газов или даже галлюцинации.

В особенности на ошибках наблюдения и обмане зрения начали настаивать ученые XIX века. Многочисленные попытки хоть как-то зафиксировать феномен претерпевали неудачу, а слова очевидцев невозможно было проверить. 

Первые гипотезы

Одним из первых, кто попытался дать шаровым молниям научное объяснение, стал астроном и физик Доминик Франсуа Араго. Сначала он систематизировал все описания феномена, что давали очевидцы, в книге «Гром и молния». Свидетелей шаровой молнии (или даже пострадавших от нее)  было так много, что научное сообщество перестало считать явление вымыслом — хотя и доказательств обратного привести никто не мог.

Сам Арго предположил, что шаровые молнии — следствие взаимодействие кислорода с азотом, в результате которого выделяется большое количество электрической энергии. Спустя полвека физик Яков Френкель дополнил гипотезу: плазменные шары образуются из пылевых частиц с активными газами, получившими электрический заряд. То есть молния «зарядила» газы, вследствие чего те начали вращаться вихрем. Это объясняет, почему шаровые молнии «живут» такое продолжительное время. Впрочем, теория Френкеля отметала все те случаи, согласно которым шаровые молнии появлялись в отсутствии грозы, а точнее даже разряда молнии.

Были и другие гипотезы: например, что шаровые молнии подпитываются радиоволнами определенной длины (35-70 см). И что заряженных молнией газов недостаточно для непрерывного свечения молнии — нужна энергия извне.

Со временем теорий о природе шаровой молнии появилось так много, что их уже не сосчитать. При этом до XXI века само существование явления оставалось недоказанным, несмотря на многочисленные свидетельства. 

В наше время

Достоверное доказательство существования шаровой молнии (как и любого другого феномена) может быть получено двумя способами: теоретическим и практическим. Причем полностью сформированная теория должна поддаваться воспроизведению на практике — и наоборот. 

На протяжении XX века и начала XXI никаких научных доказательств шаровой молнии получить не удавалось. Не раз были зафиксированы и ожоги, а также летальные исходы. 

Феномен долгое время оставался в одном ряду со свидетельствами о призраках или контактах с инопланетянами. Начала получать распространение теория о фантомности шаровой молнии. Согласно ей, обычный разряд молнии (или даже тока) при особых микроколебаниях магнитного поля вызывает электрическое поле, которое «отпечатывается» на сетчатке глаз, вызывая ложные зрительные образы.

Однако уже в 2010-ых годах появились первые официально зафиксированные свидетельства шаровых молний. В 2012 году китайские ученые зафиксировали в Тибетских горах свечение молнии-шара, которое длилось полторы секунды. Выяснилось, что спектр таких молний содержит (помимо линий азота, присущих обычным молниям) линии железа, кремния и кальция. Увы, полученной информации оказалось слишком мало, чтобы считать ее сенсацией.

Впрочем, в последние годы все чаще шаровые молнии стали попадать в объектив камер. Некоторые ролики быстро окрестили фейковыми или же в них наблюдалось иное явление: например, мощное искрение проводов в темноте образует форму шара, который можно принять за шаровую молнию. Под нее же может попасть и воспламенение метана, выходящего из почвы.

Некоторого прогресса удалось добиться и команда ученых из Финляндии и США, которым удалось создать синтетический электромагнитный узел шаровой формы. Таким образом ученые склоняются к тому, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу.

Что такое шаровая молния?

При всем дефиците достоверной информации о феномене шаровых молний, ученым все успешнее удается найти теоретические основы для этого явления. Наибольшее распространение получает теория, что шаровая молния — это ионизированный сгусток плазмы, который провоцируется разрядом обыкновенной молнии. Иными словами, это индукционный разряд в вихревом кольце. Температура шара может составлять до 1000 градусов Цельсия. Впрочем, со слов очевидцев, очутившиеся поблизости от такого огненного шара люди не чувствовали тепла — вероятно, оно концентрируется внутри шара. Диаметр шара обычно составляет до 20 сантиметров, цвета — белые, синие, желто-красные.

Очевидцы часто рассказывали, что шаровые молнии проникали в дома сквозь окна, щели, розетки. Был даже случай, когда ученый и преподаватель Владимир Терентьев, скептически настроенный по отношению к этому феномену, сам стал случайным наблюдателем шаровой молнии в метре от себя.

***

В научной фантастике феномен шаровой молнии блистательно раскрыл Лю Цысинь в романе «Шаровая молния». Вместе с изобретательными и вдумчивыми теориями, книга может похвастаться увлекательным сюжетом и запоминающимися сценами, которые буквально просятся на большой экран.

Читайте также: 

Шаровая молния: оптическая иллюзия или явление природы? – Энергетика и промышленность России – № 12 (200) июнь 2012 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 12 (200) июнь 2012 года

Первое упоминание о шаровой молнии приходит к нам из VI века: епископ Григорий Турский писал тогда о появлении огненного шара во время церемонии освящения часовни. С тех пор накоплены тысячи свидетельств очевидцев, но явление шаровой молнии по‑прежнему остается необъяснимым.

Благодаря свидетелям необычного явления можно составить усредненный «портрет» шаровой молнии. Чаще всего она имеет форму шара, но рассказывают также о грушевидных, овальных и медузо­образных молниях. Размер ее в большинстве случаев – от 5 до 30 сантиметров, время «жизни» обычно около 10 секунд, но иногда – более минуты; передвигается она со скоростью 0,5‑1 метр в секунду. Цвет – обычно красный, оранжевый или желтый, гораздо реже – голубой, белый или синий.

В помещение шаровая молния может проникнуть не только через открытое окно, дверь или дымоход: иногда она, деформируясь, просачивается в узкие щели или даже проходит сквозь стекло, не оставляя в нем никаких следов. Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Иногда она просто исчезает, а в других случаях взрывается, порой принося значительный ущерб.

Как перемещается молния-загадка

Поведение шаровых молний непредсказуемо. Они относятся к явлениям, которые появляются когда хотят, где хотят и творят что хотят. Так, раньше считалось, что шаровые молнии рождаются только во время гроз и всегда сопровождают линейные (обычные) молнии. Однако постепенно выяснилось, что они могут появиться и в солнечную ясную погоду. Полагали, что молнии как бы «притягиваются» к местам высокого напряжения с магнитным полем – электрическим проводам. Но были зафиксированы случаи, когда они появлялись фактически посреди чистого поля.

Шаровые молнии непонятным образом исторгаются из электрических розеток в домах и «просачиваются» сквозь малейшие щели в стенах и стеклах, превращаясь в «сосиски», а затем снова принимая свою обычную форму. При этом не остается никаких оплавленных следов. Шаровые молнии то спокойно висят на одном месте на небольшом расстоянии от земли, то несутся куда‑то со скоростью 8‑10 метров в секунду. Встретив на своем пути человека или животное, молнии могут держаться от них вдалеке и вести себя мирно, могут любопытно кружить поблизости, а могут напасть и обжечь или даже убить, после чего или растаять как ни в чем не бывало или взорваться с ужасным грохотом.

Однако, несмотря на частые рассказы о травмированных или убитых шаровой молнией, число таких случаев при появлении шаровой молнии сравнительно невелико – всего 9 процентов. Чаще всего молния, покружив по местности, исчезает, не причинив никакого вреда. Если она появилась в доме, то обычно «просачивается» обратно на улицу и только там тает.

Кроме того, зафиксировано много необъяснимых случаев, когда шаровые молнии «привязываются» к какому‑то конкретному месту или человеку и появляются регулярно. При этом по отношению к человеку они делятся на два вида – те, которые нападают на него в каждое свое появление, и те, которые не причиняют вреда либо нападают на людей, находящихся поблизости.

Так что же это за диво?

На сегодняшний день существует более ста гипотез, претендующих на объяснение физической сути шаровой молнии. Однако ни одну из них не удается подтвердить с достаточной степенью надежности. Экзотическое поведение шаровой молнии дает простор для самых необузданных фантазий. Часто в описаниях очевидцев встречается отношение к молнии как к живому существу. Есть мнение, что молния является аналогом НЛО или существом из параллельного мира с непостижимым разумом и логикой.

Шаровая молния может наводить радиопомехи – это легко выявить, если недалеко от маршрута ее неторопливого движения имеется включенный радио- или телевизионный приемник. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, пока не достигнет вполне конкретного и одной ей известного объекта.

Время жизни шаровой молнии может составлять от нескольких секунд до минуты, в конце существования этого явления обычно происходит взрыв. Изредка шаровая молния может распадаться на отдельные части или просто медленно угаснуть. В этом случае у наблюдателя обычно возникают сомнения, на самом ли деле он видел этот сияющий шар или просто выжил из ума. Напротив, в случае взрыва шаровой молнии обычно остаются следы разрушений (например, оплавленные предметы), что служит доказательством реальности видения.

Надо сказать, что синтезировать шаровую молнию пока не удалось. Тем не менее в появлении шаровых молний прослеживается явная связь с другими проявлениями атмосферного электричества (например, обычной молнией). Поэтому исследователи сначала пытались создать газовый разряд (а свечение газового разряда – вещь известная), а затем искали условия, когда светящийся разряд мог бы существовать в виде сферического тела.

Научная история вопроса

За историю человечества скопилось более 10 тысяч свидетельств о встречах с «разумными шарами». Однако до сих пор ученые не могут похвастать большими достижениями в сфере исследования этих объектов. Существует масса разрозненных теорий о происхождении и «жизни» шаровых молний. Время от времени в лабораторных условиях получается создать объекты, по виду и свойствам похожие на шаровые молнии, – плазмоиды. Тем не менее стройной картины и логичного объяснения этому явлению никто предоставить так и не смог.

Наиболее известной и разработанной раньше остальных является теория академика П. Л. Капицы, которая объясняет появление шаровых молний и некоторые их особенности возникновением коротковолновых электромагнитных колебаний в пространстве между грозовыми тучами и земной поверхностью.

Однако Капице так и не удалось объяснить природу тех самых коротковолновых колебаний. К тому же, как уже говорилось выше, шаровые молнии не обязательно сопровождают обычные молнии и могут появляться в ясную погоду. Тем не менее большинство других теорий основаны на выводах академика Капицы.

Отличная от теории Капицы гипотеза была создана Б. М. Смирновым, утверждающим, что ядро шаровой молнии – это ячеистая структура, обладающая прочным каркасом при малом весе, причем каркас создан из плазменных нитей.

Однако самой интересной считается теория новозеландских химиков Д. Абрахамсона и Д. Динниса. Они выяснили, что при ударе молнии в почву, содержащую силикаты и органический углерод, образуется клубок волокон кремния и карбида кремния. Эти волокна постепенно окисляются и начинают светиться. Так рождается «огненный» шар, разогретый до 1200‑1400° С, который медленно тает. Но если температура молнии зашкаливает, то она взрывается. Тем не менее и эта стройная теория не подтверждает все случаи возникновения молний.

Для официальной науки шаровая молния по‑прежнему продолжает оставаться загадкой. Может, поэтому вокруг нее появляется столько околонаучных теорий и еще большее количество вымыслов.

Альтернативные теории о шаровой молнии
Странное поведение позволяет многим исследователям этого феномена предположить, что молнии «мыслят». Как минимум шаровые молнии считаются приборами для исследования нашего мира. Как максимум – энергетическими сущностями, которые также собирают какие‑то сведения о нашей планете и ее обитателях. Косвенным подтверждением этих теорий может служить и тот факт, что любой сбор информации – это работа с энергией.

На сей факт наталкивает и необычное свойство шаровой молний – исчезать в одном месте и появляться мгновенно в другом. Есть предположения, что одна и та же шаровая молния «ныряет» в определенную часть пространства – иного измерения, живущего по другим физическим законам, – и, сбросив информацию, появляется снова в нашем мире в новой точке. Да и действия молний относительно живых существ нашей планеты тоже осмысленны – одних они не трогают, к другим «прикасаются», а у некоторых просто вырывают кусочки плоти, словно на генетический анализ.

Легко объяснимо и частое появление шаровых молний во время гроз. Во время всплесков энергии – электрических разрядов – открываются порталы из параллельного измерения, и в наш мир попадают их сборщики информации о нашем мире.

Рекомендации: что делать при встрече с шаровой молнией?

Главное правило при появлении шаровой молнии – будь то в квартире или на улице – не паниковать и не делать резких движений. Никуда не бегите! Молнии очень восприимчивы к завихрениям воздуха, которые мы создаем при беге и прочих движениях и которые тянут ее за собой. Оторваться от шаровой молнии можно только на машине, но никак не своим ходом.

Постарайтесь тихо свернуть с пути молнии и держаться дальше от нее, но не поворачиваться к ней спиной. Если вы находитесь в квартире – подойдите к окну и откройте форточку. С большой долей вероятности молния вылетит наружу.
И, конечно же, никогда ничего не бросайте в шаровую молнию! Она может не просто исчезнуть, а взорваться, как мина, и тогда тяжелые последствия (ожоги, травмы, иногда потеря сознания и остановка сердца) неотвратимы.

При поражении человека шаровой молнией пострадавшего следует перенести в сухое помещение со свежим воздухом, накрыть теплым одеялом, начать делать искусственное дыхание и немедленно вызвать скорую помощь.

Технические средства защиты от шаровых молний пока не разработаны.

Единственный «шаромолниеотвод» был разработан инженером Московского института теплотехники Б. Игнатовым. Он запатентован, но создано подобных устройств единицы и речи об их активном внедрении в жизнь пока не идет.

Часто ли бывает шаровая молния. В соцсетях делятся опытом

Пользователи российского твиттера начали делиться воспоминаниями о своих встречах с шаровой молнией. Один из микроблогеров опубликовал видео с большим светящимся шаром, плавающим над полем, спросив, сталкивался ли кто-то с подобным. В ответ начали присылать истории о взрывах шаровых молний над головой, перегоревшей технике и молнии, «смотрящей в душу».

Руководитель аналитического центра «ЛаркМедиа» Олег Жаворонков опубликовал в своём твиттере видео некоего светящегося шара, плавающего над полем (предположительно, шаровой молнией). Блогер спросил, сталкивался ли кто-то ещё из подписчиков с подобными явлениями вблизи.

Шаровая молния

Ни разу не довелось её увидеть вживую… Думаю, это хорошо))
А вы — встречали шаровую молнию? Близко? Как впечатления?) pic.twitter.com/85AfbCqiYe

— Lark (@Oleg_Lark) 27 мая 2018 г.

Оказалось, что очевидцев шаровой молнии больше, чем можно было предположить. В твиттере начали описывать свой опыт встречи с малоизученным явлением, и в основном он был не самым приятным.

Poohmanoff ‏

Взорвалась метрах в пяти над головой. Мы стояли в палаточном лагере под Туапсе, буря была страшная.

iNNa ‏

Не видела, но проснулась от её взрыва в гостиной. Родители сказали, была размером с маленький мячик. Перегорели все электроприборы в доме. Но, конечно, впечатляющее явление.

Элли

Та же фигня, я видела, но сдохла только одна розетка, сквозная, двусторонняя. Откуда она (молния) появилась, не знаю, но на улице была гроза. Проснулась от света — я очень чувствительна к нему ночью.

В комментариях также начали говорить, что никакой шаровой молнии не существует, хотя скептики оказались в меньшинстве.

Киберхулиган

Да нет никакой шаровой молнии.

Нерусский мир

Мы тут все по ходу галлюцинируем, видя светящийся шар на видео, где снимают просто поле и деревья?

Шаровая молния действительно явление, пока ставящее перед учёными больше вопросов, чем дающее ответов. Как пишет «Постнаука», официально физики признали существование шаровых молний не так давно — в 2012 году. О том, что это такое на самом деле, есть несколько теорий, но к окончательному выводу учёные ещё не пришли.

Но как показывают обсуждения в соцсетях и многочисленные видео, с редким явлением сталкивалось немало людей.

Добрая Утра

Семейная история, как к в дом к моим прабабке и прадеду шаровая молния влетела в одно окно и вылетела в другое, ничего не задев. Это был простой деревенский дом в Кировской области.

Николай Анисимов

Как-то довелось наблюдать такой феномен. После удара молнии появился шипящий шар. Поплавал в воздухе, минуты через три схлопнулся и всё… Но ощущения были неприятные.

Татьяна Власова

Да, мне повезло, и я видела самое «зарождение» от разряда в грозу в сторону высоковольтного провода и коротящего кабеля линии передачи с появлением электрического шара и «детёныша», их движения-колебания, полёт-остановку и электрическую красоту (разумность) «пузыря» как части Природы.

oleg karev ‏

В детстве доводилось метрах в пяти. Шарик сантиметров пять, не больше, в диаметре, но мощь, судя по треску при исчезновении тоже на глазах, уже тогда понял, пострашнее термоядерной реакции )))))

Некоторым очевидцам шаровая молния даже показалось чем-то живым.

Elena Mikheeva ‏

Было страшно и сложилось впечатление, что это нечто обладающее интеллектом.
Я смотрела на неё, а она на меня. Внутрь меня.
Такие детские воспоминания. 🙂

Артём В

Именно так, точно такие ощущения были, как будто что-то живое рядом.

Sasha Konovalov

Незабываемые впечатления, в метрах в десяти от меня была, это словно разумное существо.

Впрочем, в треде высказывались и справедливые подозрения, что явление, видимо, не такое уж и редкое, раз его видели столько человек.

Учитель людей

Да откуда столько людей её видело? У твита 47 лайков и целых 5 человек в комментах когда-то видели шаровую молнию. ****** не редкое явление получается.

Одесский_UKR ‏

Очень похоже на монтаж, камера почему-то не идёт за молнией.

Patriot ‏

При учебных полётах на Ан-24 в КВЛУГА размером с крупную горошину вошла через локатор, пролетела по салону и вышла в районе стабилизатора. Остались два красивых отверстая. Пассажиров не было, были учебные полёты.

Patriot ‏

Но на видео не шаровая молния, я гарантирую это.

Иногда люди действительно принимают за что-то мистическое обычные природные явления, как это было недавно в Индонезии. Там местные жители решили, что их атакуют инопланетяне, когда из-за облаков начало показываться огромное нечто. Оказалось, что это известный природный эффект.

В отличие от шаровой, обычная молния — давно изученное явление. Но ей тоже лучше не попадаться на пути. В мае 2018 года Национальная метеорологическая служба США наглядно показала, что бывает от прямого попадания молнии и почему в грозу лучше держаться подальше от деревьев.

Молнии шаровые, но разные

Александр Григорьев,
доктор физико-математических наук
«Химия и жизнь» №3, 2017

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 большие 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.

Существует ли шаровая молния? | Britannica

Мирча Мадау

Более 200 лет назад экипаж HMS Warren Hastings сообщил о нападении гигантских огненных шаров, спустившихся с неба. Сообщается, что таинственные огненные шары подожгли корабль и убили несколько человек. Спустя столетие в коттедже, где останавливался британский оккультист Алистер Кроули, появился «ослепительный шар электрического огня», который он подробно описал в своей автобиографии.Он утверждал, что парящий шар мгновенно взорвался, слегка ударив его руку. Это пугающее, загадочное и потенциально опасное явление известно сегодня как шаровая молния.

Виды таинственных парящих световых шаров захватили человечество во многих различных культурах, вдохновив множество фантастических объяснений и мифических историй. В фольклоре австралийской глубинки их называют огнями Мин Мин – странными пушистыми шарами света, которые следуют за людьми ночью. Хитодама Японии – это призрачные огненные шары, которые считаются призраками душ, отделившихся от своих физических тел после смерти.В английском фольклоре их называют блуждающими огоньками, что интерпретируется как озорные феи, которые пытаются сбить с пути путешественников. Ученые нашли возможные объяснения многим из них: некоторые считают, что огни Мин Мин – это просто миражи искусственного света, проецируемые на большие расстояния, в то время как блуждающие огоньки в основном объясняются химической реакцией органического разложения в болотах. Таинственная шаровая молния – еще одно такое явление, которое привлекло внимание ученых, но, в отличие от блуждающего огонька, оно по большей части ускользало от очевидного объяснения своего существования.Хотя существует множество теорий, которые пытаются объяснить его образование, некоторые утверждают, что это явление не более чем галлюцинация и, следовательно, продукт сверхактивного воображения его наблюдателей.

Шаровая молния, по мнению наблюдателей, проявляется как яркий шипящий шар молнии диаметром от 1 до 100 сантиметров, который появляется во время грозы, часто левитируя над землей и перемещаясь независимо от силы или направления ветра. Часто описывается, что шаровая молния красного, оранжевого, желтого или синего цвета проникает в здания и взрывается, поджигая территорию или даже травмируя людей в ее окрестностях.Многие наблюдатели также отмечают отчетливый сернистый запах при его исчезновении. Это явление описано во всем мире. Гравюра на дверях Золотого Храма в Амритсаре, Индия, описывает, как шар молнии вошел и взорвался внутри храма, свидетелями чего стали сотни прихожан. Царь Николай II в России описал встречу, в которой огненный шар молнии влетел в его комнату. Шаровая молния снова появилась и была задокументирована группой наблюдателей за штормами в Цинхае, Китай, в 2012 году.Несмотря на количество случаев, фото и видео свидетельства шаровой молнии встречаются крайне редко. Лабораторные попытки воссоздать и объяснить шаровые молнии не были полностью успешными, хотя некоторые из них многообещающие.

Отсутствие конкретных доказательств существования шаровой молнии заставило некоторых исследователей усомниться в существовании шаровой молнии за пределами анекдотов. Исследование, проведенное в 2010 году, показало, что электрические токи, вызванные молнией, могут влиять на зрительное восприятие, при этом наблюдатели часто сообщают, что видели движущиеся светящиеся диски после удара током.Хотя это, безусловно, может объяснить, почему шаровая молния чаще всего наблюдается во время грозы или после ударов молнии, она не объясняет сообщения, в которых несколько очевидцев описывают одни и те же детали или когда шаровая молния вызвала физический ущерб окружающей среде при взрыве. Визуальное восприятие также не учитывает другие ощущения, такие как обычное описание сероподобного запаха шаровой молнии после ее исчезновения.

Если шаровая молния действительно существует, у ученых нет единого мнения о том, как и почему она существует.Есть много конкурирующих теорий, которые пытаются расшифровать природу шаровой молнии. Одно из наиболее значительных исследований было проведено российским исследователем Петром Капицей, который предположил, что шаровая молния вызывается стоячими волнами электромагнитного излучения, хотя эта теория подвергалась критике и сомнению со стороны других ученых. Другие предложения по фундаментальному определению шаровой молнии – от микроволнового излучения, захваченного в плазме, до нанобатарей, образованных из аэрозольных частиц.Один из самых захватывающих примеров исследования шаровой молнии произошел, когда она рассматривалась как вид оружия. В 1960-х годах правительство США исследовало возможность использования энергии шаровой молнии для разработки плазменного оружия. В начале 2000-х Агентство по противоракетной обороне профинансировало разработку оружия с шаровой молнией, способного выводить из строя электронные устройства и ракеты. Однако по состоянию на 2020 год такого оружия не существует.

Шаровая молния одновременно захватывала воображение людей и веками обходила ясное научное объяснение.Хотя мы этого не понимаем, на самом деле можно увидеть шаровую молнию – некоторые статистические данные говорят о том, что частота ее появления такая же, как и при обычных ударах молнии. Надеюсь, что в нашу эпоху почти повсеместного распространения фотоаппаратов будет больше фактов для анализа и обсуждения.

Решена ли загадка шаровой молнии? | Земля

Серия изображений, показывающих создание в лаборатории явления, похожего на шаровую молнию. Изображение предоставлено Дэвидом М. Фрайдей и др. al / BBC.

Шаровая молния – одно из самых известных природных явлений, которое мало кто видел.До недавнего времени большинство ученых скептически относились к шаровой молнии; это казалось скорее мифом, чем реальностью. В настоящее время уличное доверие к шаровой молнии среди ученых более велико, но все же сохраняется тот факт, что большинство изображений, которые вы видите в Интернете, якобы изображающие шаровые молнии, – это просто переэкспонированные изображения обычных молний. Фактически, ни один из опрошенных нами экспертов не смог указать нам на реальное изображение шаровой молнии в природе. Что такое шаровая молния? Со времен древних греков поступали сообщения о маленьких шарах яркого плазмоподобного света, которые двигались по земле и затем исчезали.Объяснение до сих пор по большей части ускользает от ученых, хотя сейчас были предложены различные объяснения. И теперь есть потенциальный новый ответ на эту загадочную загадку, основанный на предыдущих исследованиях.

Исследование опубликовано в новой рецензируемой статье в июльском номере журнала Optik за 2019 год, подготовленном Владимиром Торчигиным из Российской академии наук.

Как следует из названия, шаровая молния часто рассматривается как форма молнии.Однако на самом деле это может быть не так; это может быть не настоящая молния. Ранее предложенная гипотеза Торчигина предполагала, что эти странные шары – это просто свет, заключенный внутри сферы из разреженного воздуха. Новая статья теперь расширяет эту идею и предлагает физические параметры того, как эти вещи могут существовать.

Торчигин ранее предположил, что световые шары состоят из фотонов – элементарных частиц, которые являются основными единицами света – рикошетом внутри воздушного пузыря, созданного ими самими.Его гипотеза основана на предположении, что когда любая частица поглощает и испускает электромагнитное излучение, возникает отдача, называемая силой Абрахама-Лоренца. Излучение света от удара молнии заставляет частицы воздуха дрожать, поскольку они поглощают и передают электромагнитное излучение.

Эти силы обычно очень малы, но могут быть усилены при правильных условиях: создание тонкого слоя воздуха, который преломляет свет обратно на себя. Из аннотации статьи:

Мы показываем, что загадочное и интригующее поведение шаровой молнии, наблюдаемое многими очевидцами, объясняется предположением, что шаровая молния состоит только из света и сжатого воздуха.В отличие от мыльного пузыря сферическая оболочка шаровой молнии состоит из сильно сжатого воздуха, в котором обычный белый свет вращается во всех возможных направлениях. Свет сжимает воздух из-за оптического электрострикционного давления. В свою очередь оболочка из сжатого воздуха представляет собой двумерный световод, препятствующий распространению света в свободном пространстве. Таким образом, шаровая молния представляет собой самоограничивающийся свет в нелинейно-оптической среде в виде обычной воздушной атмосферы.

Тонкий слой воздуха напоминает пленку мыльного пузыря.Этот «пузырь» мог фокусировать свет как линза. Когда свет становится достаточно интенсивным, частицы воздуха будут выталкиваться на внешнюю границу – пленку пузыря – где фотоны могут концентрироваться на секунды за раз.

Гравюра 1901 года, изображающая наблюдение шаровой молнии. Изображение взято с Викимедиа.

Некоторые из этих «зародышевых» пузырей снова быстро исчезнут из-за недостатка света или не полностью закрытой поверхности пузыря. Те, что у и прослужили дольше, мы называем шаровой молнией.

Так как же Торчигин пришел к таким выводам?

Гипотеза представляет собой комбинацию предыдущих предположений с физическими моделями, которая фиксирует плотность света и давление воздуха, необходимые для создания таких фокусирующих свет пузырей. Это полный ответ? Еще нет. Есть некоторые детали, которые он пока не объясняет, например, случай в Китае несколько лет назад, когда сообщалось о шаровой молнии после удара молнии. Событие было зафиксировано на спектрографе, поэтому ученые смогли получить разбивку его электромагнитного спектра.Это также не может объяснить иногда сообщаемые сернистые запахи. Но это может привести к экспериментам, которые либо подтвердят, либо опровергнут это последнее предположение о том, как работает шаровая молния.

О шаровой молнии сообщалось на протяжении столетий. Шары обычно размером с грейпфрут, медленно движущиеся по земле. Их видели во время грозы, отсюда и ранние теории, что это просто другая форма молнии. Обычно они исчезают через 10 секунд незаметно, но иногда можно услышать хлопок.Было замечено, что они даже проходят через закрытые окна!

Художественная концепция шара шаровой молнии.

Согласно другой теории, инженер Кентерберийского университета Джон Абрахамсон предположил, что шаровая молния могла быть результатом испарения материала земли, выталкиваемого вверх ударной волной воздуха. Испаренный диоксид кремния конденсируется в наночастицы – микроскопические частицы, по крайней мере, с одним размером менее 100 нанометров – и связываются вместе электрическими зарядами. Он светится горячим из-за химической реакции между кремнием и кислородом в воздухе.

Три основных характеристики шаровой молнии были описаны в 1970-х годах Стэнли Сингером: продолжительность, плавающее движение и внезапное исчезновение. Все должно быть объяснено любыми предложенными теориями.

Одно из самых ранних задокументированных сообщений о шаровой молнии относится к штормовому воскресенью 1638 года. Приходская церковь в Девоншире, Англия, загорелась в результате пожара, и некоторые люди внутри были убиты. С тех пор были тысячи наблюдений. Шаровая молния, или по крайней мере что-то подобное, даже была создана в лаборатории.В исследовании 2007 года, опубликованном в журнале Physical Review Letters , исследователи из Федерального университета Пернамбуку в Бразилии использовали электричество для испарения крошечных пластинок кремния. Это создавало синие или оранжево-белые сферы размером с шарики для пинг-понга, которые парили вокруг в течение восьми секунд.

Итог: Шаровая молния долгое время была загадочным явлением, объяснение которого ускользало от ученых на протяжении сотен лет. Но благодаря постоянным исследованиям таких ученых, как Торчигин, кажется, что ответ на эту загадку, наконец, может быть под рукой.

Источник: Физика шаровой молнии в форме светового пузыря

Via Science Alert

Пол Скотт Андерсон

Просмотр статей

Об авторе:

Пол Скотт Андерсон страстно увлекся исследованием космоса, который зародился еще в детстве, когда смотрел «Космос» Карла Сагана. В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии.Он начал свой блог The Meridiani Journal в 2005 году, который представлял собой хронику исследования планет. В 2015 году блог был переименован в «Планетария». Хотя его интересуют все аспекты освоения космоса, его главной страстью является планетология. В 2011 году он начал писать о космосе на фрилансе, а сейчас пишет для AmericaSpace и Futurism (часть Vocal). Он также писал для Universe Today и SpaceFlight Insider, а также был опубликован в The Mars Quarterly и написал дополнительные статьи для известного iOS-приложения Exoplanet для iPhone и iPad.

Действительно ли существует шаровая молния?

Шаровая молния выглядит как светящиеся шары, которые появляются во время грозы, обычно после удара молнии. Эти парящие огненные шары сияют так же ярко, как 100-ваттная лампочка; могут быть белого, желтого, оранжевого, красного или синего цвета и обычно размером с небольшой грейпфрут, хотя наблюдения показывают, что они могут иметь размер от мяча для гольфа до пляжного мяча.

Из огненного шара исходят маленькие усики, которые, кажется, дергают мяч, как будто он находится под властью спастичного кукловода.Они движутся медленно и беспорядочно, за ними следуют следы дыма, которые образуют спирали вокруг них. И через мгновение они исчезают.

Не существует научного объяснения возникновения шаров молний, ​​хотя есть несколько предложенных теорий.

На протяжении всей истории предположения о причине возникновения шаровой молнии варьировались от существования стоячих волн электромагнитного излучения до плазменных облаков и от короткого замыкания линий электропередачи до огня Святого Эльма. Более необычные объяснения предполагали миниатюрные черные дыры, созданные во время Большого взрыва или возможное присутствие инопланетян.Хотя пока нет теории, объясняющей шаровую молнию, многообещающая теория фокусируется на кремнии .

Самая популярная современная теория, предложенная Джоном Абрахамсоном из Кентерберийского университета в Крайстчерче, Новая Зеландия, предполагает, что шаровая молния является результатом химической реакции горящих в воздухе частиц кремния.

Когда молния ударяет в землю, кремний, который встречается в почве естественным образом, соединяется с кислородом и углеродом и превращается в чистый пар кремния .Когда пар охлаждается, кремний конденсируется в мелкую пыль. Частицы этой мелкой пыли притягиваются друг к другу электрическим зарядом, создаваемым ударом молнии, и объединяются в шар.

Свечение и тепло происходят от химической энергии, создаваемой при рекомбинации кремния с кислородом в воздухе. И как только кремний перегорел, шаровая молния исчезла.

Эта теория также предполагает, что материалы, отличные от кремния, такие как алюминий и железо, также могут вызывать шары, и что любой атмосферный разряд, не обязательно молния, может объяснить, почему шаровая молния была замечена рядом с опорами электропередач, электрическими установками. , и даже активные неисправности.

Ученые внедряют эту гипотезу в свои лаборатории. Исследователи Антонио Павао и Герсон Пайва из Федерального университета Пернамбуку в Бразилии работали с кремниевой гипотезой и полагают, что они подтвердили теорию с кремниевой подложкой и высоковольтной дугой. Они приложили 140 ампер электричества к кремниевой подложке, которая испарила подложку и иногда образовывала огненные шары размером с мяч для гольфа.

Эли Джерби и Владимир Дихтьяр из Тель-Авивского университета в Израиле успешно (и случайно) воссоздали шаровую молнию с помощью устройства, которое они называют «микроволновая дрель».«Эта микроволновая дрель сделана из магнетрона мощностью 600 Вт, взятого из обычной кухонной микроволновой печи, и мощного микроволнового луча, способного проникать в твердые предметы. Кончик дрели – заостренный стержень – направляет луч на твердое вещество ( кремний, стекло, оксид алюминия были среди испытанных материалов) и создает горячую точку в твердом теле. Когда сверло отодвигается от горячей точки, сопротивление создает огненный шар, напоминающий шаровую молнию.

Как шаровая молния, кажется, проплывает сквозь стены , однако, все еще остается предметом обсуждения.

Чтобы узнать больше о молнии и электричестве, просмотрите список ресурсов на следующей странице.

Новое объяснение одного из самых странных явлений в природе: шаровая молния – такие романтичные факты

Фотография Storm Wolf / Flickr

Время от времени при определенных условиях небольшой и примерно сферический кусочек атмосферы вокруг нас на короткое время загорается. Поскольку их лучше всего рассматривать поздно ночью и нет очевидного естественного объяснения, возможно, неудивительно, что они вдохновили богатую мифологию.Имена огненных шаров включают ignis fatuus , блуждающий огонь, призрачные огни и шаровая молния. Говорят, что они парят над могилами, танцуют на берегах рек, сигнализируют о скором приближении землетрясения и крадутся по проходам самолетов. Даже сегодня у нас нет кристально ясного понимания того, как они формируются и делают то, что делают. Что не означает, что ученые проиграли. В прошлом месяце китайский ученый Х.-К. Ву предложил новое убедительное объяснение в Scientific Reports .

Некоторые огненные шары, похоже, являются продуктом живых организмов. Разложение органического вещества, например, на болотах и ​​других заболоченных территориях (или даже в массовом захоронении в польском лесу) приводит к выбросу метана и фосфорсодержащих газов, таких как фосфин, которые могут самопроизвольно загораться при попадании кислорода в атмосфера, производящая мерцающий свет, висящий в воздухе. Некоторые из них, с другой стороны, имеют электрическое происхождение и образуют искры в земле во время землетрясения, когда напряженные породы выпускают поток электронов на поверхность, где, взаимодействуя с воздухом, они производят вспышки света.Третьи образуются в атмосфере, обычно во время гроз, и называются «шаровой молнией».

Шаровая молния бывает большинства цветов радуги и различается по размеру – от типичного игрушечного мрамора до очень больших мячей для упражнений, на которых некоторые люди сидят вместо офисных стульев. Он может образовываться внутри замкнутых пространств и перемещаться по дымоходам и горизонтально через закрытые окна. Помимо света, шаровая молния может испускать искры и связана с шипением или жужжанием, а также с сильным раздражающим запахом.Обычно он длится всего несколько секунд и светится с силой яркой домашней лампочки. Непредсказуемая и изменчивая природа шаровой молнии затрудняет разработку убедительной теории, объясняющей, как она работает, но свидетельств ее необычности существует множество, и они публиковались веками.

Огромные огненные шары !: Гравюра 1901 года, изображающая шаровую молнию. Wikicommons

Весной 1963 года, например, покойный астроном Роджер Дженнисон летел поздно ночью во время шторма, когда он стал свидетелем появления баскетбольного мяча. шар света вскоре после того, как в самолет ударила молния.Мяч «вышел из кабины пилота и прошел по проходу самолета, – сказал он, – сохраняя одинаковую высоту и курс на всем расстоянии, на котором его можно было наблюдать». В другом случае женщина из Соединенного Королевства сообщила, что она сидела дома, «когда без всякого предупреждения большой оранжевый шар, похожий на большой грейпфрут, но более оранжевый и пушистый по краям, прошел через переднее окно, которое было закрыто и жалюзи тоже закрыты. Он двигался горизонтально примерно на уровне плеч в течение примерно 10 секунд, и сразу же над мной раздался раскат грома, который был настолько громким, что я выскочил из кресла.”

Проникновение шаровой молнии в дома через оконные стекла и ее способность развиваться внутри самолета оказались сложными наблюдениями, с которыми трудно справиться. Объяснения того, как образуется шаровая молния, даже более разнообразны, чем ее физические характеристики. Просто некоторые из имеющихся теорий предполагают, что шар – это облако горячих частиц кремния, естественная ядерная реакция, эпилептическая галлюцинация, вызванная молнией, миниатюрная черная дыра, совокупность целлюлозы и других природных полимеров и заполненный микроволновой печью пузырек плазмы.

При случайном разрыве пузыря микроволны могут просочиться наружу и привести к взрыву шарика.

Микроволновые пузыри были главной темой доклада Ву, ученого из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай. В то время как исследователи ранее предполагали, что такие пузыри могут быть образованы микроволновым излучением, испускаемым грозовыми облаками или атмосферными мазерами, Ву предполагает, что микроволны вместо этого возникают из пучка электронов, ускоренных до скорости, приближающейся к скорости света, когда на Землю поражает молния.В частности, электроны ускоряются сильным электрическим полем, создаваемым, когда канал электронов ступенчато движется от основания облака к земле, как раз перед яркой вспышкой, известной как молния. «На кончике удара молнии, достигающего земли, – говорит Ву, – может образоваться релятивистский электронный сгусток, который, в свою очередь, возбуждает интенсивное микроволновое излучение».

Независимо от источника атмосферные микроволны производят плазму, заряжая окружающий воздух.Излучение оказывает достаточное давление, чтобы вытолкнуть плазму наружу в пузырь, который мы видим как шаровую молнию. Захваченные внутри микроволны продолжают генерировать плазму и, таким образом, поддерживать пузырь в течение его короткого срока службы. В конце концов шаровая молния затухает, поскольку излучение, удерживаемое внутри пузыря, рассеивается. При случайном разрыве пузыря микроволны могут просочиться наружу и привести к взрыву шарика.

Присутствие микроволн и плазмы как компонентов шаровой молнии может объяснить несколько ее свойств.Например, микроволны могут проходить через стеклянные панели, поэтому окна не закрывают проход шаровой молнии. Микроволны, как правило, издают слышимый шум, когда попадают во внутреннее ухо человека, а производимая ими плазма, в свою очередь, генерирует едкий озон из атмосферного кислорода.

Теорию происхождения микроволн Ву отличает то, что она объясняет, как шаровые молнии могут появляться внутри самолета. Электроны, будучи крошечными по сравнению с атомами, могут проходить через металлическую оболочку самолета после ускорения за ее пределами с помощью удара молнии.Затем электроны излучают микроволны внутри, где они образуют шаровую молнию. Путь электрон-микроволновая-плазма также объясняет размер шаровой молнии, поскольку длина электронного сгустка, ускоренного ударом молнии, совпадает с типичным диаметром 20-50 сантиметров образующегося микроволнового пузыря.

Как всегда бывает в науке, необходимо проделать большую работу, чтобы подтвердить теорию Ву. Он основан на моделировании частиц, поэтому потребуются эксперименты, чтобы проверить предложенный механизм электронно-микроволнового-плазменного образования шаровой молнии.Это включает в себя поиск хорошего способа создания шаровой молнии с помощью ударов молнии по запросу, а затем поиск высокоскоростных электронов, а также микроволн. Если это верно, говорит Ву, теория поднимает важные вопросы об опасностях, создаваемых высокоэнергетическими электронами и микроволновым излучением, генерируемым рядом с людьми, попавшими в грозу.

Крис Драдж – писатель из Канады. Следуйте за ним в Twitter @RosinCerate.

Получите информационный бюллетень Nautilus

Самые свежие и популярные статьи доставляются прямо на ваш почтовый ящик!

Главный снимок любезно предоставлен Storm Wolf через Flickr.

Ученые впервые случайно зафиксировали шаровую молнию в природе

Образец шаровой молнии, воссозданный в лаборатории в прошлом году командой Академии ВВС США. Майк Линдси / Академия ВВС США

Шаровая молния, явление, при котором светящийся шар сохраняется в течение нескольких секунд после удара молнии, является одной из самых устойчивых загадок атмосферы в науке.Сообщения о наблюдениях датируются еще в Древней Греции – по слухам, шаровая молния убила ученого XVIII века Георга Вильгельма Рихмана – и воссоздание ее синтетическим путем было устрашающим подвигом, совершенным лишь несколькими исследовательскими группами после Николы Тесле удалось впервые проявить сферические заряды в лаборатории в 1904 году.

С тех пор мало что было сделано в отношении конкретных теорий, которые могут объяснить странную, почти мистическую природу шаровой молнии.Однако в 2012 году группе китайских ученых удалось совершенно случайно не только наблюдать и регистрировать его в Цинхае на западе Китая, но и измерить содержимое шара с помощью спектрографов. Это первый случай, когда это явление зафиксировано в природе.

Хотя зарегистрированные случаи наблюдения шаровой молнии многочисленны на протяжении всей истории и распространены сейчас на YouTube, использование спектрографов делает этот случай значительным достижением и достойным публикации в пятницу в журнале Physical Review Letters.

Одна из наиболее обоснованных теорий относительно шаровой молнии, предложенная Джоном Абрахамсоном и Джеймсом Динниссом из Кентерберийского университета в Кристчерче, Новая Зеландия, заключается в том, что она возникает в результате удара молнии в почву и превращения ее химического состава в пар. Считается, что этот пар затем конденсируется в шар плавающего аэрозоля, который светится от тепла элементов почвы, смешивающихся с кислородом. Благодаря показаниям спектрографа эта теория, впервые высказанная в 2000 году, теперь кажется еще более правдоподобной.

Ученые – Цзяньюн Цен, Пин Юань и Симин Сюэ – наблюдали грозу, когда перед их глазами появилась шаровая молния шириной 5 метров и продолжительностью примерно 1,6 секунды. Они отнесли свое оборудование, которое состояло из фотоаппарата и спектрографов без щелей, обратно в лабораторию, где команда обнаружила, что шар содержит те же элементы, которые преобладают в почве: кремний, железо и кальций. «Спектральный анализ показывает, что радиация от элементов почвы присутствует на протяжении всего срока службы шаровой молнии», – говорится в заключении группы.Сопровождающая видеозапись происшествия в настоящее время не публиковалась.

Когда NewScientist связалась с результатами исследования, Абрахамсон сказал: «Вот наблюдение, которое имеет все признаки нашей теории. Это золотая пыль, если говорить о подтверждении».

Полученные данные не совсем убедительны в отношении природы шаровой молнии и не свидетельствуют о том, что теория Абрахамсона универсально применима. Например, он не объясняет, как шаровая молния может проходить через внутренние помещения, такие как дома людей или внутри кабины самолета, как это было в случае с шаровой молнией, прошедшей через кабину грузового самолета C-133A, летевшего в Гавайи из Калифорнии.Он также не рассматривает причины взрыва, который, по мнению многих, является типичным при испарении шаров.

Тем не менее, результаты подтверждают идею о том, что загадочная природа шаровой молнии в некоторых случаях может быть не чем иным, как вполне объяснимой и совершенно естественной химической реакцией между силой удара молнии и землей, на которой мы стоим.

квантовых физиков, возможно, наконец-то разгадали загадку шаровой молнии

Ученые связали магнитные поля переохлажденного квантового объекта сложным узлом.И то, что они обнаружили, возможно, наконец разрешило многовековую загадку шаровых молний, ​​светящихся шаров, которые иногда задерживаются в атмосфере во время гроз.

Этот причудливый узел был квантовым объектом, названным «скирмион Шанкара», о котором впервые была высказана теория в 1977 году, но никому никогда не удавалось создать в лаборатории. Скирмион – это плотно сгруппированная группа круговых магнитных полей, каждый круг которой пересекает друг друга ровно один раз, – пояснили исследователи в статье, опубликованной 2 марта в Science Advances.[Искаженная физика: 7 поразительных открытий]

Подумайте, что происходит, когда вы прикрепляете одно кольцо для ключей к другому. Затем представьте, что вы добавляете все больше и больше колец, присоединяя каждое новое ко всем существующим. Получившаяся форма будет похожа на магнитные поля скирмиона – невозможно разделить, не разорвав кольца.

Изображение из бумаги показывает взаимосвязанные магнитные поля скирмиона. (Изображение предоставлено: Science Advances / Creative Commons)

Но скирмион существенно отличается от этих брелков: он скручен.Переплетенные линии магнетизма дважды поворачиваются по своим маршрутам. Если бы вы управляли крошечным космическим кораблем, исследующим атомы, на одном из них, вы бы проделали два штопора по всей длине кругооборота.

Рисунок из бумаги показывает винтовые магнитные поля. Видите синие лампочки на изображенных объектах, движущихся по полю? Следуйте за одним из них по кругу, чтобы посмотреть, как он поворачивается. (Изображение предоставлено: Science Advances / Creative Commons)

Исследователи построили скирмион из облака атомов, переохлажденных в плотную каплю, называемую «конденсатом Бозе-Эйнштейна» – состояние материи, которое возникает на границе абсолютного нуля, где границы между атомами сливаются вместе, и квантовые эффекты начинают проявляться в масштабах, которые людям легче обнаружить и наблюдать.

Используя методы, разработанные для создания экзотического класса квантового магнита, исследователи подталкивали спины или магнитную ориентацию атомов в конденсате до тех пор, пока не образовались взаимосвязанные кольца скирмиона.

Именно тогда стало ясно, что скирмион может быть хорошей моделью для шаровой молнии.

Шаровая молния, как ранее сообщала Live Science, – это редкое и малоизученное погодное явление, при котором появляется красочный светящийся шар – обычно во время грозы – и кажется, что он летит по воздуху, намного дольше, чем зазубренный разряд молний, ​​к которому привыкли люди. .

Еще в 1996 году в статье, опубликованной в Nature, предполагалось, что шаровая молния может быть результатом магнитных полей вокруг плазмы молнии, сворачивающейся в узел и удерживающей его внутри, и была предложена модель того, как могут выглядеть эти узловые поля. нравиться.

Исследователи сообщили, что поля, которые они наблюдали вокруг своего маленького холодного скирмиона, соответствовали модели, предложенной в этой статье, предполагая, что горячая шаровая молния на самом деле может быть гигантским естественным скирмионом.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Рассказы свидетелей шаровой молнии, проиллюстрированные в комиксах

На протяжении тысячелетий люди рассказывали истории о таинственных световых сферах, которые светятся, потрескивают и устрашающе парят во время гроз. Их видели в домах, в сельской местности, в городах, в самолетах и ​​даже через окна.

Они кажутся не из этого мира, но ученые верят, что они действительно из этого мира. Эти явления называются шаровой молнией, и они остаются одним из самых загадочных погодных явлений на Земле.Это тема серии Unexplainable на этой неделе, которую вы можете послушать здесь:

Шаровая молния обычно длится всего несколько мгновений, и невозможно предсказать, где и когда она появится. Нельзя охотиться на шаровую молнию и надежно ее найти. Шаровая молния находит вас.

Это редкость, но многие люди действительно видели шаровые молнии. Мы разговаривали с людьми, которые сообщали о наблюдениях, и они рассказывали нам невероятные истории.Одна женщина сказала, что видела шаровую молнию на своей кухне! Хотя для некоторых эти события были пугающими, все свидетели, с которыми мы говорили, сказали, что им повезло, когда они увидели шаровую молнию. Они отметили его красоту, его буквальное великолепие.

Скудные (якобы проверенные) видеозаписи шаровой молнии, которые существуют в научной литературе, не передают эти истории должным образом. Итак, мы обратились к иллюстратору Элизабет Галиан, чтобы воплотить эти сказки в жизнь. Теперь вы можете представить себе это удивительное явление природы.

Текст в этих комиксах взят из интервью со свидетелями, слегка отредактирован для увеличения длины и ясности.

Элизабет Росс, 52, Джэксонвилл, Флорида

Мэг Элисон, 38, Окленд, Калифорния

Эмили Клэнтон, 24, Северная Вирджиния

По сей день ученые не совсем уверены в том, как формируются эти световые шары, и даже не знают, из чего они сделаны.Мы также поговорили с парой ученых, которые пытаются понять шаровое освещение и даже воссоздать его в своих лабораториях. Подробнее об этом в выпуске на этой неделе, который вы можете прослушать здесь, .

Большинство из нас не увидят шаровых молний при жизни. Если вы это видели, ученые хотят знать: отправьте свой опыт в эту базу данных, и исследователи смогут узнать больше.

Элизабет Галиан – независимый внештатный дизайнер и аниматор из Нью-Йорка.Среди ее клиентов Netflix, Google, Wall Street Journal, Mailchimp и iHeartMedia. Галиану была предоставлена ​​свобода выбора моделей персонажей и создания фонов для иллюстраций.

Следуйте Необъяснимое везде, где вы слушаете подкасты. И подпишитесь на Unexplainable’s еженедельный информационный бюллетень . Каждую среду мы будем присылать вам ссылки на то, что мы упомянули в подкасте, способы внести свой вклад в наши репортажи и истории, чтобы пробудить ваше любопытство.