Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. Александр Максимычев рассказал «Национальной Службе Новостей», что недавно китайским учёным удалось снять спектр шаровой молнии, которая в диаметре достигла 5 метров. Согласно этой теории, шаровая молния образуется в результате удара обычной молнии о землю. Научные обоснования шаровой молнии, свидетельства очевидцев, история исследования, обыгрывание темы в научной фантастике.
Пугающее природное явление: почему ученые до сих пор не могут разгадать тайну шаровой молнии
Очевидица решила не делать резких движений, и шаровая молния плавно проплыла над её головой и разрядилась в проводку. Что представляет собой шаровая молния, откуда она берется, в чем ее опасность? Ищите и загружайте самые популярные фото Шаровая молния на Freepik Бесплатное коммерческое использование Качественная графика Более 51 миллионов стоковых фото.
Китайцы разгадали загадку шаровой молнии
Ищите и загружайте самые популярные фото Шаровая молния на Freepik Бесплатное коммерческое использование Качественная графика Более 51 миллионов стоковых фото. В-третьих, шаровая молния — это отличный повод, чтобы списать разрушения и недостачи. шаровая молния - было заснято на днях в районе города Сент-Питерсберг во Флориде, США.
Шаровая молния: таинственный феномен и история наблюдений
Кольцо с поверхностным винтовым током в плазме: J1 — полоидальный перпендикулярный к средней плоскости тора ток, создающий тороидальное магнитное поле Н1 ; J2 — продольный ток, создающий полоидальное магнитное поле Н2 ; R и а — внешний и внутренний радиусы тора Из сказанного следует, что основным носителем электромагнитной энергии в шаровой молнии может быть только постоянное тороидальное магнитное поле. Классик термоядерного синтеза В. Шафранов доказал: оно может существовать в плазме в виде кольца с поверхностным винтовым током. Остается, однако, непонятным, почему поверхность шаровой молнии холодная. Кроме того, для сохранения стабильности данной конфигурации требуется точное соблюдение соотношения величин полоидального и продольного токов J1 и J2 на рис.
Рассмотрим токовое кольцо внутри вихревого газо-плазменного кольца рис. Как показал, например, известный исследователь Ю. Райзер, можно весьма эффективно стабилизировать газовый разряд, особенно индукционный, закрученным газовым потоком. В этом случае горячую область от внешней среды отделит кольцевой вихрь плазма в нем существует лишь в слоях, прилегающих к токовому слою , и оболочка шаровой молнии останется холодной.
Кроме того, такая конфигурация может быть стабильной и в отсутствие продольной составляющей поверхностного тока; необходимо лишь, чтобы скорость слоя вихря, прилегающего к магнитному полю, превосходила критическую величину. Кольцо с полоидальным током внутри вихревого кольца: 1 — вихревое кольцо стрелками показано направление вращения слоев вихря ; 2 — тороидальное магнитное поле; 3 — токовое кольцо Создать токовое кольцо с полоидальным током может только безэлектродный индукционный газовый разряд. Гипотезу о шаровой молнии как высокочастотном разряде в сфокусированном электромагнитном излучении линейной молнии выдвинул лауреат Нобелевской премии по физике академик П. Однако его предположение не подтвердилось.
Поэтому обратимся к импульсным индукционным разрядам, возникающим при резком нарастании магнитного поля они называются «тета-пинч», см. К недостатку метода относится в первую очередь слабая устойчивость плазмы. Однако тороидальное магнитное поле вполне может быть захвачено плазмой или, как говорят физики, вморожено в нее. Для этого после достижения необходимой величины индукции магнитного поля отключают ток рис.
Таким образом, подавая на виток мощный импульс тока с резким задним фронтом, можно «вморозить» в плазму тороидальное магнитное поле. Остается необъясненным довольно длительное время ее жизни. Дело в том, что обычная плазма имеет весьма большое удельное сопротивление и ток плазмы внутри вихревого кольца должен затухать за тысячные доли секунды. Поэтому необходима еще одна физическая идея, которую мы и заимствуем из техники управляемых термоядерных реакций.
Импульсный индукционный разряд при быстром нарастании магнитного поля — тета-пинч часть тороидальной конструкции. После замыкания ключа, подающего на виток напряжение от емкостного накопителя, ток витка и магнитное поле, создаваемое им, быстро нарастают, индуцируя в разрядном объеме сильное вихревое электрическое поле. Возникает газовый разряд, направление тока в котором, в соответствии с правилом Ленца, противоположно направлению тока витка. Силы, действующие на элементы тока плазмы, согласно правилу левой руки направлены к оси разрядного объема.
В результате плазма сжимается к оси разрядного объема и может быть полностью окружена магнитным полем В сильных вихревых полях электроны плазмы могут переходить в режим непрерывного ускорения и разгоняться до скоростей, близких к скорости света, то есть становиться релятивистскими частицами. С увеличением скорости и соответственно кинетической энергии электронов удельное сопротивление плазмы резко падает, и ток ускоренных электронов в кольце может существовать весьма долго. Величину электрического тока в плазме определяет в основном направленное движение электронов, поскольку их скорость намного больше скорости ионов. Поэтому считают, что электрон налетает на неподвижный ион и рассеивается тем сильнее, чем меньше так называемый прицельный параметр.
Под воздействием поля иона изменяется импульс электрона, и он отклоняется от линейной траектории.
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении 28 февраля Шаровая молния — это некая светящаяся сфера, которая двигается или висит в воздухе. Люди часто описывают её как огненный или электрический шар. Явление, несмотря на широкую известность, до сих пор остаётся загадкой для учёных и с каждым годом обрастает всё большим количеством мифов. Так, в интернете можно встретить якобы реальные фото огненного шара, но большинство из них на поверку оказывается «фотошопом». Какова природа происхождения шаровых молний?
А вы видели бы когда-нибудь шаровую молнию? Ответить Ираклий Ковалёв 04. Никогда не видел такого шоу природы! Это просто взрыв мозга, когда горы волшебных искр блещут в темноте. Это точно выглядит как праздник в небе!
На нем видно, что диск был выбит коротким мощным импульсом энергии от кольцевого источника, внешний радиус которого около 8 см. Эпюры токов разряда линейной и шаровой молний и схема формирования ядра шаровой молнии: I — проходят лидеры линейной молнии небольшой ток, показанный на эпюре , и возникает воронка, из которой вылетает испаренное вещество, образующее кольцевой вихрь; II — ток линейной молнии резко нарастает, и ее магнитное поле внедряется в газовый вихрь; III — вещество в вихре ионизуется, и появляется ток в формирующемся ядре; IV — во время быстрого спада тока линейной молнии развивается индукционный разряд, который захватывает часть внедренного в вихрь магнитного поля линейной молнии. Это поле вытесняет плазму; внутри вихря возникает ток ускоренных электронов Зависание шаровой молнии над проводами и стальными конструкциями объясняется тем, что ее ядро может иметь магнитное поле, которое взаимодействует с индуцируемыми магнитными полями в проводниках. Прохождение шаровой молнии через узкие щели объясняется возможностью ее значительной деформации. Время жизни шаровой молнии определяется временем жизни токового кольца и стабилизирующей вихревой оболочки. Оно составляет около 10 с для ядра диаметром порядка 0,2 м и возрастает пропорционально квадрату его видимого размера. Цвет шаровой молнии зависит от состава веществ, захваченных вихрем при ударе линейной молнии в землю. В ходе химических реакций ее состав меняется, вызывая изменение цвета. Запахи, оставляемые шаровой молнией после распада, также объясняются прошедшими химическими реакциями в захваченном веществе. Стеклянный диск, выбитый шаровой молнией из оконного стекла Гибель шаровой молнии со взрывом происходит, когда ее ядро теряет устойчивость, например из-за быстрого торможения вихревых слоев или прокалывания токового кольца посторонним предметом. В этом случае тороидальное магнитное поле трансформируется в полоидальное, которое резко расширяется и разбрасывает вещество оболочек, порой производя весьма сильные разрушения. Тихий распад шаровой молнии происходит, если ее ядро, сохраняя устойчивость, полностью теряет запас энергии. Тогда кольцевой вихрь постепенно теряет четкие границы и расплывается. Энергия шаровой молнии выделяется в основном в виде электромагнитной, химической и ядерной энергии. Кинетической энергией движущихся слоев вихря и другими видами энергии можно пренебречь. Величину электромагнитной энергии определяют магнитное давление и объем тороидального магнитного поля. При давлении поля, близком к атмосферному, и объеме ядра молнии около 10 см3 она составляет примерно 1000 Дж и при постепенном выделении угрозы не представляет. Но при взрыве, например за 1 миллионную секунды, возникает электромагнитный импульс мощностью порядка миллиарда ватт, выводящий из строя электронную аппаратуру. Тогда полная химическая энергия молнии составит 10 тысяч джоулей. Это довольно много, что вполне объясняет ожоги на теле людей и пожары, вызванные шаровыми молниями. У людей после встреч с шаровыми молниями порой развиваются болезни, по признакам схожие с последствиями радиоактивного облучения. Это отмечал, в частности, доктор химических наук М. Академик Л. Арцимович, классик теории термоядерного синтеза, считал, что запустить реакцию ядерного синтеза можно, пропустив поток быстрых частиц которые могут возникать в самой плазме через плазму с достаточно высокой электронной температурой. В шаровых молниях имеются быстрые электроны с энергией порядка 10 миллионов электронвольт это соответствует плазме с температурой около 100 миллиардов градусов: 1 эВ соответствует 11 600 К. При столкновениях с ними возникают ионы с энергией до 10 тысяч электронвольт что соответствует плазме с температурой около 100 миллионов градусов , достаточной для осуществления реакций ядерного синтеза. При высокой температуре вихревых слоев, прилегающих к токовому кольцу, интенсивность реакций ядерного синтеза невелика, однако резко возрастает с понижением температуры, поскольку в зоне реакции растет плотность плазмы. И когда вихревую оболочку молнии чтото сильно охлаждает, реакции ядерного синтеза становятся доминирующим поставщиком энергии. Кроме того, их интенсивность может резко возрастать при взрыве шаровой молнии, когда мгновенно выбрасывается огромная мощность. Последовательные кадры видеосъемки процесса электрического взрыва проволочной спирали, свернутой в тор.
Они существуют?
- Эта загадочная шаровая молния…
- Шаровая молния: описание, причины, опасности, виды (фото)
- Что такое шаровая молния
- Картинки шаровой молнии - 90 фото
- Шаровая молния
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении
это загадочное и уникальное природное явление, представляющее собой светящееся и плавающее в воздухе образование в форме шара. 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. О шаровых молниях упоминали очевидцы ещё в древности, но до сих пор никому не удавалось задокументировать столь редкое природное явление (иллюстрация Wikimedia Commons). одно из редчайших природных явлений, вокруг которого ведутся дискуссии в научных и около научных кругах.
Молнии шаровые, но разные
Наиболее достоверными из них является эксперименты сербского изобретателя Теслы и советского ученого Капицы. Что делать при шаровой молнии Образование огненного шара и тем более попадание его в помещение принадлежит к крайне редким явлениям. Большинство людей не имеют представления, что делать при встрече с шаровой молнией. Часто подобная перспектива вызывает страх и панику. Что делать если залетела шаровая молния в помещение? Наиболее мудрое решение - это медленно покинуть комнату. При этом нужно избегать лишних движений. Если выйти невозможно, нужно стоять, не шевелясь.
Это повышает шансы на то, что шаровая молния обойдет человека и исчезнет.
В результате этого происшествия погибло 4 человека, около 60 оказались ранены. Необычная форма — не единственная особенность шаровой молнии. Она также характеризуется необычным, как будто сознательным поведением. Во время Второй мировой войны лётчики разных стран утверждали, что видели неопознанные светящиеся шарики, которые летали по странным траекториям, то ускоряя, то замедляя движение. Известен случай, когда три шаровые молнии атаковали члена экипажа на палубе британского корабля в 1809 году. Когда его товарищи попытались забрать бездыханное тело, светящиеся шары атаковали и их — к счастью, не смертельно, а затем улетели. Очевидцы встречали и огромные шаровые молнии диаметром по 3—4 метра, и крошечные шарики по 5 см в поперечнике Есть и более современные свидетельства — например, в 2008 году в Казанской области светящийся голубой шар залетел в открытое окно троллейбуса.
Кондуктор смогла валидатором оттолкнуть его в другой конец салона, где было пусто. Там молния взорвалась. Все пассажиры, кондуктор и водитель остались целы. Из строя вышел только сам троллейбус. А в 2012 году такая молния неведомым образом появилась в доме жительницы Брестской области. Женщина утверждает, что двери и окна были заперты.
В 1980-е годы прошлого столетия Дж. Бари также подверг проверкам все свидетельства очевидцев, сравнивая разные рассказы об одном и том же факте. Именно благодаря его исследованиям начал вырисовываться «портрет» шаровой молнии.
Светящееся физическое тело сферической формы голубого, оранжевого или белого тонов хотя нередко можно увидеть и другие цвета, вплоть до черного возникает в основном во время грозы, но также были зафиксированы неоднократные случаи его появления и в солнечную погоду. Шар размером от 10 до 20 сантиметров способен передвигаться в воздухе, преодолевая большие расстояния, и сохранять при этом целостность. Продолжительность жизни молнии чрезвычайно мала: от нескольких секунд до двух минут. И если в спектре классической молнии присутствуют линии ионизированного азота, то в спектре шаровой молнии были обнаружены линии железа, кремния, а также кальция. Попыток было немало, но все они были мало похожи на то, что описывают очевидцы.
Как вести себя при встрече с шаровой молнией? Ученые мужи объясняли, что яркая вспышка обычной молнии отпечатывается на сетчатке глаза и заставляет видеть несуществующее сияющее пятно. Впрочем, легенды гласят, что Никола Тесла умел создавать шаровую молнию в лабораторных условиях и держал ее в руках, как котенка.
Никаких записей, которые бы объясняли, как он это делал, не сохранилось. Они существуют? В 1970-х его дело продолжили советские ученые Стаханов и Лопатников; в 2017 году в журнале «Химия и жизнь» была опубликована большая аналитическая статья доктора физико-математических наук Александра Григорьева. Шаровую молнию наблюдали горожане в квартирах и на улицах, пилоты британских ВВС — в воздухе и советские подводники — на приборах. Ее диаметр чаще всего варьируется от 10 до 30 сантиметров; изредка — от 1 см до метра. Цвета шаровая молния бывает самого разного: и оранжевого, и холодно-голубого — а некоторые свидетели и вовсе упоминают, как она меняла цвет по дороге. 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.