Шаровая молния — это крайне редкое природное явление в виде летящей светящейся сферы, которую обычно принимают за атмосферное электричество. Описывая свои ощущения при встрече с шаровой молнией, очевидцы почти всегда отмечали, что воспринималась она как одушевленный предмет.
ЗАГАДКИ ШАРОВОЙ МОЛНИИ.
| Шаровая молния – что это, описание, когда появляется, опасности, виды, фото и видео | Шаровые молнии «любят» залетать в помещения через открытую дверь или окно, но это почти всегда происходит во время грозы. |
| О загадках шаровых молний подробно рассказал российский исследователь | Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. |
Шарик-убийца.
Органические вещества в почве, например, палая листва или корни растений быстро сгорают, отнимая кислород у окиси кремния, так что в итоге остается раскаленный кремниевый газ. Тот, в свою очередь, начинает интенсивно окисляться в воздухе, приводя к образованию раскаленного шара, который сгорает в течение считанных секунд. Израильским ученым из тель-авивского университета уже удалось в 2006 году получить шаровую молнию в лабораторных условиях, ударив мощным электрическим разрядом по пластинкам оксида кремния. Однако документальных подтверждений теории Абрахамсона об образовании шаровой молнии в природе до сих пор не было. Благодаря открытию китайских ученых впервые удалось с помощью спектрографа определить состав удивительной светящейся сферы в естественных условиях.
Между облаками и землёй образуется стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, возникает пробой воздуха и образуется газовый разряд. Шаровая молния как бы «нанизана» на силовые линии этой волны и двигается вдоль её проводящих поверхностей. Эта же волна отвечает за энергетическую подпитку молнии. Таким образом, академик считал ее прообразом управляемого термоядерного реактора. Химические реакции вызывают свечение шаровой молнии. Впрочем, как писал Капица в своей статье , этой энергии бы не хватило, чтобы обеспечить такое яркое свечение, как наблюдается в природе. Плазменная теория утверждает, что шаровая молния возникает в месте удара обычной молнии: положительно и отрицательно заряженные частицы перемешиваются и сталкиваются — так происходит выделение энергии, достаточной для свечения шаровой молнии.
Возвращаясь к данным китайских спектрометров, ученые приходят к выводу, что шаровая молния состоит из веществ почвы — то есть, возникает там, где в почву ударила обычная молние. Впрочем, это пока только догадки. Но они определенно представляют интерес тем, что поведение молнии на этих видео полностью совпадает с популярными свидетельствами разных лет. При встрече с шаровой молнией стоит вести себя осторожно. Не делайте резких движений, не бегите от шаровой молнии, чтобы не увлечь ее за собой.
Советский электротехник Георгий Бабат на несколько секунд получил сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. В 1958 году советский физик Петр Капица смог создать в шаровом резонаторе свободно парящий газовый разряд овальной формы, возникший при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения. В 2018 году команда финских и американских специалистов создала в лаборатории квантовый магнитный вихрь, который имел те же свойства, что и шаровая молния. Исследователи использовали два противоположно направленных потока электрического тока, в результате чего образовался синтетический электромагнитный узел шаровой формы.
Микко Меттенен из университета Аалто в Хельсинки полагает, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу. Их эксперимент стал возможен благодаря изучению скирмионов — квантовых квазичастиц, математическая модель которых отражает реальное, а не схематическое поведение протонов и нейтронов в атоме. Визуальный обман По этой версии шаровые молнии — не больше, чем иллюзия или плод богатого воображения очевидцев. Теорию подкрепляет исследование ученых из Инсбрукского университета, опубликованное в 2010 году. Они выяснили, что электрические токи, которые возникают во время грозы, могут влиять на визуальное восприятие света. Мы действительно можем подумать, что видим светящийся шар, но это будет лишь обманом зрения. Волны электромагнитного излучения В своей статье «О природе шаровой молнии» Петр Капица предположил, что у шаровой молнии должен быть внешний источник энергии, который ее подпитывает: «…наиболее естественный и, по-видимому, единственный способ подвода энергии — это поглощение приходящих извне интенсивных радиоволн» [9]. Радиоволны, в свою очередь, образуются из-за сочетания двух факторов — ионизированного воздуха и грозовых разрядов. Реакция между кислородом и химическими элементами в почве В 2012 году китайские ученые, исследовавшие обычные молнии, случайно записали шаровую с помощью спектрографов. Они нашли в шаровой молнии кремний, железо и кальций, которые есть и в почве.
Это дало повод предположить, что при ударе обычной молнии эти элементы вступают в реакцию с кислородом, в результате чего образуется шаровая молния. Этого, согласно теории, достаточно, чтобы вызвать разряд.
Фальшивка это или нет — судить не беремся. Но факт тот, что подобные записи можно пересчитать по пальцам одной руки. Может, шаровая молния и в самом деле настолько редкое явление, что даже при такой тотальной «телефонизации» умудряется не попадать в объектив случайного смартфона? Давайте оценим вероятность встречи с этим явлением природы, исходя из числа свидетельств о подобных событиях. Благо, в статье из УФН есть раздел, так и озаглавленный: «Вероятность наблюдения и появления шаровой молнии».
В нем утверждается, что, согласно опубликованным в 1966 г. Rail lightning characteristics. Там же сообщается, что некий венгерский исследователь в 1987 г. В том же году от читателей этих газет он получил 39 новых сообщений о наблюдениях шаровых молний, что дает представление о числе встреч с этим явлением природы за год в аудитории в 1,5 млн человек. Фото 2. Можно найти в сети и пару довольно эффектных видеозаписей появления шаровых молний в помещениях. Даже если это не фейк, возникает вопрос, почему их так мало?
Судя по количеству устных свидетельств, фото и видео с шаровыми молниями должно быть такой же обыденной вещью, как, скажем, видеоприколы с домашними животными. На основании этих данных автор статьи на стр. Даже если взять нижний предел, получается, что шаровую молнию в течение жизни встречает на своем пути один из 500 человек. А это значит, что в одной только России таких счастливчиков насчитывается 292 тысячи. При средней продолжительности жизни в 73 года получаем, что в год шаровая молния в нашей стране должна попадаться на глаза 4000 очевидцам. Если б хотя бы каждый десятый из них достал свой мобильник, то мы имели бы каждый год 400 снимков или видеозаписей этого таинственного явления природы. То есть Рунет, по идее, должен кишеть шаровыми молниями.
Не говоря о всемирной сети в целом, поскольку Россия далеко не единственная в мире страна, чьи граждане вооружены смартфонами, и далеко не первая по их числу на душу населения. Фото 3. Несколько более распространены фото со следами визитов шаровых молний, но опять же их число не поражает воображение. Но смартфоны — это еще не все.
Загадка шаровой молнии разгадана в России?
Таким образом, теоретические модели шаровой молнии должны учитывать изменчивость ее свойств, что существенно усложняет проблему. Оригинал взят у otevalm в Загадка шаровой молнии До сих пор никто в точности не может ответить на этот вопрос. То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой. Остановимся еще на одной загадке шаровой молнии: если ее температура невелика (в кластерной теории считается, что температура шаровой молнии около 1000°К), то почему же тогда она светится?
У причудливого феномена «Шаровая молния» появилось поразительное новое объяснение
На основе полученных данных они сделали вывод, что подтвердили гипотезу Джона Абрахамсона. Он считал, что в результате удара молнии в почву из нее быстро испаряются некоторые частицы, включая оксиды кремния и железа. Вместе с тем образовавшийся газ выбрасывается ударной волной в воздух, что и приводит к появлению шара. Однако, не все ученые соглашаются с этой версией. По версии китайских ученых шаровая молния возникает при ударе линейной молнии в землю. К примеру, российский ученый и специалист в области изучения шаровых молний Владимир Бычков считает, что китайцы выдают желаемое за действительное. Об этом говорит тот факт, что в составе молнии ими не было зафиксировано алюминия, который присутствует в почве. Следите за новостями и последними научными открытиями на нашем Telegram-канале.
По его мнению, линейная молния ударила в ЛЭП, рядом с которой произошло событие. Это вызвало хорошо известное физике явление — дуговой разряд, который и зафиксировали китайские ученые. Как сказал Дмитрий Бычков, он не одинок в своем мнении. К примеру, журнал Nature, который пользуется высоким авторитетом в научном мире, отказался публиковать материал китайских исследователей. Соответственно, в отличие от линейных молний , о которых ученым известно практически все, шаровые остаются загадкой.
То есть существование этого явления было зафиксировано приборами. Кроме того, шаровые молнии неоднократно были зафиксированы на фото и видео. Что такое шаровая молния Если явление существует, то что оно собой представляет и как возникает? Самое распространенное мнение гласит, что шаровая молния имеет мощный электрический заряд энергии. То есть является молнией шарообразной формы, которая способна двигаться по непредсказуемой траектории, порой сильно удивляющей очевидцев. По свидетельствам очевидцев, шаровые молнии возникают не только в грозу, но и ясную погоду. Чаще всего явление появляется в грозу, однако также есть свидетельства о его возникновении в ясную погоду. Также явление иногда возникает вследствие ударов линейных молний. Реже шары появляются в воздухе из неоткуда или выходят из предметов, которые не являются проводниками. Шаровые молнии чаще возникают из проводников металлических предметов. Существует версия, что данное явление представляет собой крупную каплю жидкого атомарного водорода, который находится в возбужденном неустойчивом состоянии. Она возникает в результате электролиза воды под действием полей и токов грозовой молнии. Но, как и все остальные версии — это лишь предположение. Загадки шаровых молний Шаровые молнии обладают рядом свойств, которые не в силах объяснить наука.
Одну из гипотез, на эту тему, хочу предоставить и я. Надеюсь, что она сможет объяснить происхождение и физическую сущность шаровой молнии. И так вперед. Как известно в верхних слоях атмосферы Земли в основном в стратосфере существует Озоновый слой. Он распределяется неравномерно в атмосфере Земли. В тропических широтах — 25-30 км, в умеренных 20-25, в полярных 15-20. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород О2 диссоциирует распадается на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя Озон О3. Известно, что верхние слои в ионосфере, являются проводником электричества, из-за большой концентрации электронов и положительных ионов в атмосфере, то есть своеобразный конденсатор статического заряда. В то же время имеется значительный градиент потенциала ионов в нижних слоях атмосферы, обладающих свойствами диэлектрика, достигающий сотен вольт на метр, а иногда и более. При этом положительный потенциал ионосферы относительно Земли должен составлять десятки мегавольт. По легенде о Тунгусском метеорите, этим свойством атмосферы воспользовался великий и загадочный чешский ученый Никола Тесла. Не исключено, что в июне 1908 г. Тесла решился на серьезный эксперимент по передаче большой энергии в какое-либо малонаселенное место Земли, чтобы проверить свою идею. Может быть, место вблизи Подкаменной Тунгуски было выбрано намеренно, может быть, оно оказалось случайным, а энергия передавалась в арктические районы о. Лонг-Айленд, Северный полюс и место Тунгусского взрыва лежат на одной дуге большого круга. Не случайно, что взрыв произошел утром - ведь в связи с ионизирующим действием солнечных лучей высота нижней границы ионосферы уменьшается со 110... Следовательно, пробой произошел как раз в области понижения высоты ионосферы где тонко - там и рвется. Более того, по линии терминатора смены дня и ночи на нижней границе ионосферы образуется как бы впадина - вогнутая поверхность, способная фокусировать электромагнитные волны. С помощью глобуса, выставленного на солнце, легко убедиться, что линия терминатора проходила тогда от Тунгуски утро через Гренландию к восточному побережью США вечер. Как бы то ни было, причиной накопления статического заряда является наличие в атмосфере определенной концентрации ОЗОНА. Высокая концентрация озона проявляется во время грозы. Наверное, многие задумывались, почему разряд молнии движется не по прямой линии, что было бы естественно, а как-то зигзагами. Известно, что прямая линия — это самое короткое расстояние между объектами. Наличие озона в воздухе во время грозы, можно ощутить даже по запаху.
Однако время его жизни было не в пример короче шаровых молний — всего несколько сотен миллисекунд. Шабанов за экспериментами Тем не менее исследователи были убеждены, что «формирующееся светящееся образование является аналогом природной шаровой молнии», так как оно успевало демонстрировать свойства природной шаровой молнии. Среди них — отсутствие взаимодействия с диэлектриками, расплавление и распыление проводников, изменение цвета в зависимости от наружной освещенности и фона и так далее. Ученые провели несколько экспериментов по уточнению температуры их аналога природной шаровой молнии. На высоте 15 сантиметров от электрода аналог не смог расплавить диэлектрик с температурой плавления около 200 градусов по Цельсию. Хлопчатобумажная нить, размещенная на высоте 25 сантиметров от электрода, не загорелась. Когда на нить нанесли тонкий слой коллоидного графита, она загорелась моментально. Ученые сделали выводы, что их аналог оказался довольно холодным, но может проявлять «огонек» в случае с электропроводными телами, в том числе с человеческими. Такие шарообразные светящиеся объекты удается получать ученым по всему миру. Не всякая команда берется называть их шаровыми молниями — скорее долгоживущими плазменными образованиями. Наблюдение природной шаровой молнии учеными В 2014 году в авторитетном рецензируемом журнале Physical Review Letters Цзяньюн Цен с коллегами из Северо-западного педагогического университета Китая описали свой опыт наблюдения шаровой молнии в дикой природе. Они случайно зафиксировали шаровую молнию с помощью видеокамер и спектрографов. Увеличенные цветные изображения шаровой молнии в разное время Когда обычная линейная молния ударила в землю, возник шар шириной 5 метров. Он пролетел над землей 15 метров и исчез спустя 1,6 секунды. Спектрограф показал, что основными элементами в шаре были кремний, железо и кальций — те же элементы, которые находились и в почве. Это наблюдение стало подтверждением теории новозеландца Джона Абрахамсона.
Существуют ли шаровые молнии? Наблюдения и эксперименты
Изучение шаровой молнии – это шаг к новым источникам энергии, поскольку даже при небольших объёмах она выделяет колоссальное количество энергии. Тем более загадки шаровой молнии со временем не уменьшаются, а лишь множатся. Загадка шаровой молнии Шаровой молнией называют сгусток энергии, плавающей в воздухе в виде светящегося шара. При встрече с шаровой молнией не проявляйте по отношению к ней никакой агрессивности, по возможности сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. А если хотите поделиться своей новостью, просто создайте пост с тегами Шаровая молния и Наука. Очевидцем шаровой молнии стал бенедиктинский монах XII века Джервас (Gervase) из Кентерберийского собора.
Иллюстрации
- Вы точно человек?
- Шаровая молния: что это и существует ли | РБК Тренды
- Загадка шаровой молнии
- Загадки шаровой молнии
Самое таинственное природное явление. Откуда берется шаровая молния и чем она опасна?
Очевидцем шаровой молнии стал бенедиктинский монах XII века Джервас (Gervase) из Кентерберийского собора. Но иногда шаровые молнии взрываются, выделяя столько же энергии, сколько выделяется при взрыве десятка килограммов тола, вызывая разрушения, убивая и калеча свидетелей. Однако документальных подтверждений теории Абрахамсона об образовании шаровой молнии в природе до сих пор не было. 17 января в журнале «Physical Review Letters» была опубликована статья китайских учёных, которым удалось летом 2012 года заснять шаровую молнию во время наблюдений за обычными молниями на Тибетском нагорье.
ЗАГАДКИ ШАРОВОЙ МОЛНИИ.
Российский эксперт Александр Костинский рассказал о главных загадках шаровых молний. Но проблему шаровой молнии нельзя оставлять неразрешённой — уж больно заманчиво разгадать эту загадку тем более в наше время, когда наука почти не оставила «белых пятен». Главной загадкой в изучении шаровых молний является их долгоживучесть и крайне непредсказуемые моменты появления, рассказал Naked Science замдиректора МИЭМ НИУ ВШЭ Александр Костинский.