На сегодняшний день происхождение и «жизнь» шаровой молнии продолжает оставаться загадкой для науки. Очевидцем шаровой молнии стал бенедиктинский монах XII века Джервас (Gervase) из Кентерберийского собора.
Что такое шаровая молния и существует ли она в реальности
Вчера в новостях говорили, что в Петербурге мужчину и женщину молния убила. Одни ученые считают, что шаровые молнии — это результат разряда электрической энергии во время сильных гроз. При встрече с шаровой молнией не проявляйте по отношению к ней никакой агрессивности, по возможности сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Описывая свои ощущения при встрече с шаровой молнией, очевидцы почти всегда отмечали, что воспринималась она как одушевленный предмет. Оригинал взят у otevalm в Загадка шаровой молнии До сих пор никто в точности не может ответить на этот вопрос. Моделью шаровой молнии может служить мыльный пузырь, который включает в себя все перечисленные признаки.
Шаровая молния — самое таинственное природное явление
Первое упоминание о шаровой молнии мы встречаем в рукописи британского священника Герваса Кентерберийского аж в 1162 году. шаровая молния О шаровых молниях ученые получают тысячи сообщений ежегодно, но о тех, которые оставляют материальные доказательства, сведений значительно меньше, хотя был предпринят самый широкомасштабный их поиск. Вчера в новостях говорили, что в Петербурге мужчину и женщину молния убила. Всего несколько лет назад предполагаемое событие шаровой молнии в Китае было случайно зафиксировано на спектрографе после удара молнии по земле, что дало исследователям пробой электромагнитного спектра.
Шаровая молния - главная загадка атмосферного электричества
Только привычность термина «шаровая молния» оправдывает применение этого термина в данном контексте. Напомним ее основные свойства. По форме это может быть шар, эллипсоид, груша, тороид бублик , цилиндр. Размер ее - от нескольких сантиметров до нескольких метров и более. Иногда шаровая молния может быть невидимой или прозрачной. Невидимые для человеческого глаза молнии нередко наблюдаются только на экранах радиолокаторов тогда их называют ангелами. Их могут видеть также некоторые домашние животные, например, кошки. А вот как-то в Москве, а также в Канаде в сумерках наблюдались совершенно прозрачные шаровые молнии, у которых слегка просматривалась только окружность оболочки. Ясно, что днем или на ярком свету такая молния была бы совершенно невидимой.
Но часто шаровая молния хорошо наблюдается, светясь белым, красным, желтым или оранжевым цветом. Реже бывает зеленый, синий и фиолетовый цвет. И уж совсем редко наблюдались шаровые молнии серого или черного цвета. Время жизни шаровых молний - от десяти секунд до нескольких минут, в конце жизни взрыв или исчезновение. Такой конец жизни понятен — энергия электромагнитного вихря со временем уменьшается и при этом уменьшаются плотность плазмы и критическая частота. Поэтому в какой-то момент плазма теряет способность удерживать электромагнитный вихрь в ловушке и солитон разрушается. При широком спектре вихря разрушение происходит плавно и молния исчезает без взрыва, а при узком спектре солитон разрушается очень быстро, со взрывом. Траектория движения шаровой молнии практически для человека непредсказуема кстати, она может двигаться против ветра , поскольку распределение определяющего ее траекторию электромагнитного потенциала участка или помещения, где находится шаровая молния, человеку неизвестно.
Да, кроме того, эту картину может изменять сама молния за счет электромагнитной индукции. Именно поэтому предсказать ее траекторию практически нереально. Этим же определяется «любовь» шаровой молнии к металлическим предметам. Учитывая, что основа шаровой молнии — электромагнитный вихрь, становится понятной ее способность проходить через стекло, одежду и вообще через любые диэлектрики, которые для вихря прозрачны. При прохождении стекла плазма солитона в толще стекла, естественно, гаснет, но остальная часть плазменной оболочки сохраняется, сохраняя сам электромагнитный вихрь, для которого стекло прозрачно. Иногда в стекле образуется небольшое отверстие, но оно совершенно не обязательно - это побочный эффект. Известные случаи появления шаровой молнии в салоне летящего самолета без нарушения герметичности и в надежно закрытых помещениях доказывают это. Единственно, где возникновение шаровой молнии в принципе невозможно, это так называемая клетка Фарадея с сетчатыми или сплошными металлическими стенами, полом и потолком.
ПРИКИНЕМ Очень мощный кипятильник Оценить количество энергии в шаровой молнии позволяет происшествие около города Перечина в Закарпатье, случившееся в августе 1962 года, когда около 11 часов вечера в корыто с водой для скота попала шаровая молния размером с теннисный мяч. В течение десятка секунд вода из корыта полностью выкипела, а на дне корыта остались сварившиеся лягушки. Воды в корыте было около 110 литров. Расчет показывает, что для нагрева и испарения такого количества воды нужно затратить около 80 кВт.
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.
Двигаясь от стены к стене, она убила и ранила многих прихожан, а также нанесла повреждения зданию. В 1809 году британский корабль «Уоррен Гастингс» попал в шторм. Во время грозы его атаковали три огненных шара, убившие двух людей, которые стояли на палубе.
После произошедшего в воздухе пахло серой. В 1944 году в Уппсале, городе на юге Швеции, светящаяся сфера насквозь прожгла окно здания. Свидетелями этого явления стали прохожие. Кроме того, атмосферное электричество зафиксировала система наблюдения, установленная Уппсальским университетом. Загадки шаровых молний По свидетельствам очевидцев, яркие сгустки света могут появиться неожиданно, например вылететь из облаков.
Известны случаи, когда это явление неоднократно возникало в одном месте. Например, по рассказам, на Чертовой поляне в Псковской области из-под земли периодически вылетает темный светящийся шар. Ученые пытались снять это редкое природное явление на видео, но датчики расплавились при перемещении огненной сферы по поляне. Очевидцы неоднократно сообщали, что шаровая молния состоит из хаотично движущихся световых линий или точек. Также есть данные о том, что при ударе о твердую поверхность она рассыпается на искры или шарики.
Остается неясным, какая сила удерживает эти элементы вместе, не позволяя им разъединяться во время полета. Еще одна загадка — то, что, по сообщениям очевидцев, шаровая молния способна проникать в щели, а затем принимать изначальную форму. Также рассказывают о случаях попадания сгустка света в салон летящего самолета, герметичность которого не была нарушена. Ученые объясняют это тем, что основой этого природного явления является электромагнитный вихрь. К удивлению ученых, люди, рядом с которыми пролетела шаровая молния, не почувствовали жара, хотя при взрыве сгусток энергии прожигал стены домов.
Как ведет себя шаровая молния Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Может пролететь и исчезнуть, не причинив никакого вреда, а может с грохотом взорваться, подобно гранате, изувечить, убить. В одних случаях шаровая молния неподвижно парит в воздухе, в других - подчиняется слабому дуновению, в третьих - умудряется лететь против ветра. Появляется обычно во время или после грозы, но иногда и при ясной погоде. В общем, делает что хочет. Некоторые ученые, отчаявшись понять этот феномен, заявляют, что его... Между тем «обману» по меньшей мере 2,5 тыс. Об огненных шарах упоминал Аристотель. Сенека ссылался на труды жившего в I в. Сотни свидетелей происшедшего пришли в ужас, но затем преисполнились благоговейного трепета, полагая, что стали свидетелями чуда.
В мемуарах XVI в. Оно покружило по комнате, затем приблизилось к кровати, опалив простыню и волосы женщины. Следы от шаровой молнии поразившей в 2010 году в Кузбассе 20 домов. Шаровая молния по-хозяйски заходила в избы, летние кухни и сараи со скотиной, взрывала телевизоры и провода. Просто чудом никто не пострадал. В 1896 г. Через мгновение он взорвался с ослепительной вспышкой, всех присутствующих отбросило на спинки стульев. Одному слегка опалило волосы и одежду, но серьезно никто не пострадал. Интересно, что сразу после взрыва обычная молния ударила в дерево около дома. Очевидцы рассказывали и о двух шарах, соединенных друг с другом.
В Италии их наблюдали во время извержения Везувия в 1794 г. Любопытная деталь: все четверо единодушно утверждали, что в части неба, где появились «шарики», не было ни одной вспышки линейной молнии. Огненные шары Шары возникли внезапно, они летели примерно в 100 м над землей, оставаясь при этом на одной вертикальной линии. Постепенно расстояние между ними увеличивалось, нить растягивалась и вскоре исчезла. Некоторые свидетели утверждают, что шаровая молния может быть источником искр, лучей или даже разрядов, напоминающих обычную молнию. В 1849 г. Но заблуждение было недолгим - из нижней части сферы вдруг вырвались искры и языки пламени. Раздался сильный взрыв, и во все стороны полетели зигзагообразные разряды молний.
Шаровые молнии: почему ученые до сих пор не имеют единой теории их происхождения
Первое описание шаровой молнии Ученые древности и предыдущих веков долго не могли рационально объяснить явление обычной молнии, поэтому ей приписывалось сверхъестественное происхождение. Говорили о своеобразном проявлении богов, например, Зевса. Шаровая молния — редкое явление, поэтому легенды о них еще более мистические и жутковатые. Первое письменное освидетельствование было сделано в 1638 году в графстве Девон Англия. Во время службы в церкви, которая находилась в деревне Вайдкомб-Мур, в помещение влетел огненный шар, диаметр его был около двух метров. Шар выбил камни из стен церкви, сломал деревянные балки, скамейки разлетелись в щепки, лопнули стекла.
Помещение церкви наполнилось густым дымом, и повсюду чувствовался запах серы. Шар разделился на две части, одна улетела наружу, а вторая скрылась в церкви. В результате появления молнии погибло четыре человека, а шестьдесят человек получили различные ранения. Явление расценили как «пришествие дьявола», а виновными объявили прихожан, которые во время проповеди играли в карты. Это не первый случай, когда шаровая молния была исторически зафиксирована.
Загадочные огненные шары встречаются и в записках Св. Григория из Тура, которые датируются 6 веком н. Необычное природное явление изображено на всемирно известном полотне «Проповедь святого Мартина», которое выставлено в Лувре. Ужас шаровой молнии Шаровая молния — специфическое явление и многие признаки сопутствуют только ей. По форме она не всегда напоминает собой сферу, иногда в природе встречаются и овальные, и каплевидные, и стержнеподобные экземпляры.
Второе: большинство случаев ее наблюдения — после обычной молнии или как-то связано с нею. Она, конечно, не в клубок сворачивается. Но это, скорее всего, плазменное явление. Люди, которые попадали, контактировали с ней, получали ожоги — не такие, как от настоящей молнии, она-то почти всегда убивает, но примерно как от сильного электрического удара», — отметил эксперт. По словам Костинского, главной проблемой феномена является не форма молнии, а способ подпитки энергией, пишет Газета. Если мы говорим про исследования обычных молний, то их жизнь очень коротка десятые и сотые доли секунды.
Ужас шаровой молнии Шаровая молния — специфическое явление и многие признаки сопутствуют только ей. По форме она не всегда напоминает собой сферу, иногда в природе встречаются и овальные, и каплевидные, и стержнеподобные экземпляры. У овальной и сферической размер составляет в среднем сорок сантиметров в диаметре. Цвет молний красный или желто-красный, иногда желтый, редко в природе встречаются молнии, которые имеют белый или зеленый цвет. Молния во время своего появления может менять свой цвет, например, с красного на желтый или белый.
Движение шаровой молнии кажется наблюдателю «осмысленным», по своему «поведению» она напоминает простейшее, которое ищет пищу в окружающей среде, ощупывая территорию. В любой момент молния может остановиться в пространстве, а потом стремительно врезаться в предмет, который заземлен. Очевидцы говорят, что «огненный шар» издает шипящий звук, а пахнет в пространстве рядом с ней серой и озоном. Прикасаться с шаровой молнии крайне опасно, некоторые случаи оканчивались очень сильными ожогами и потерей сознания человеком. Столкновения с шаровой молнией могут быть летальными.
Широко известный научному миру случай: Георга Рихмана профессора физики убила шаровая молния, когда он проводил эксперимент с электрометром в Санкт-Петербурге. Трагедия случилась 6 августа 1753 года. Михаил Ломоносов описал смертельные травмы, которые были на теле Рихмана: «Красно-вишневое пятно на лбу, электрическая сила вышла через ноги в доски. Пальцы синие, башмак разорван, но не прожжен». Еще один очень важный эффект, о котором стоит упомянуть — многие очевидцы говорят, что до появления молнии на них находил слепой ужас.
Потом появлялась молния.
Широко распространено мнение, что шаровая молния — явление электрического происхождения естественной природы, то есть представляет собой особого вида молнию, существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории. По свидетельствам очевидцев, шаровая молния обычно появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую но не обязательно наряду с обычными молниями.
Чаще всего она как бы «выходит» из проводника или порождается обычными молниями, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета дерево, столб. Шаровая молния на гравюре XIX века Сомнения по поводу существования шаровой молнии Вплоть до 2010 года вопрос существования шаровых молний был принципиально опровержимым. Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая критерию Поппера , была разработана в 2010 году австрийскими учеными Джозефом Пиром Joseph Peer и Александром Кендлем Alexander Kendl из Университета Инсбрука.
Они опубликовали в научном журнале Physics Letters A предположение, что свидетельства о шаровых молниях можно понимать как проявление фосфенов — зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть шаровые молнии являются галлюцинациями. Их расчеты показывают, что магнитные поля определенных молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры, которые и кажутся человеку шаровой молнией. Фосфены могут проявиться у людей, находящихся на расстоянии до 100 метров от удара молнии.
В итоге были зафиксированы 1,64 секунды свечения шаровой молнии и ее подробные спектры. В отличие от спектра обычной молнии, в котором в основном присутствуют линии ионизированного азота, спектр шаровой молнии наполнен линиями железа, кремния и кальция, которые являются основными составляющими веществами почвы. Данное приборное наблюдение, вероятно, означает, что гипотеза фосфенов не является исчерпывающей.
История наблюдений за шаровой молнией В первой половине XIX века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго, возможно, первым в истории цивилизации произвел сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики XIX века, включая Кельвина и Фарадея, при своей жизни были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы.
Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание ученых, в том числе известных физиков. Большой вклад в работу по наблюдению и описанию шаровой молнии внес советский ученый И. Стаханов, который вместе с С.
Лопатниковым в журнале «Знание — сила» в 1970-х годах опубликовал статью о шаровых молниях.
Вы точно человек?
Может, шаровая молния и в самом деле настолько редкое явление, что даже при такой тотальной «телефонизации» умудряется не попадать в объектив случайного смартфона? Легенды о шаровых молниях уходят в глубь веков, но сам этот феномен до сих пор плохо изучен,? ведь светящиеся шары непредсказуемы; внезапно материализовавшись в воздухе они через несколько секунд бесследно исчезают. То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой. Шаровые молнии «любят» залетать в помещения через открытую дверь или окно, но это почти всегда происходит во время грозы.
Шаровая молния: таинственный феномен и история наблюдений
Кажется, что только наши бабушки вживую сталкивались с парящими сгустками электричества. Хотя свидетельства очевидцев шаровых молний часто регистрируют, систематизируют и даже пишут по ним целые монографии, которые становятся учебными пособиями в вузах. Существуют ли шаровые молнии? Чем они могут быть на самом деле и что об этом думают ученые? Наверное, в детстве каждый из нас слышал истории о шаровых молниях, которые залетают в дома и могут вызвать пожар. А потому наши бабушки настаивают: форточки во время грозы должны быть закрыты — чтобы в них не дай бог не залетела шальная шаровая молния.
Судя по многим историческим свидетельствам, с шаровыми молниями или похожими на них явлениями люди регулярно сталкиваются еще с античных времен и в разных уголках света. Тут раздался раскат 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, 1920 год Описания эти сильно разнятся, однако некоторые закономерности вывести можно. Итак, шаровая молния — это светящаяся сфера размером с небольшой капустный кочан. Часто она появляется до, после или во время грозы после удара молнии. Иногда ее появление никак не связано с погодой. Наблюдают шаровую молнию в течение нескольких секунд или минут.
Кроме того, были зафиксированы даже случаи летальных исходов. То есть шаровые молнии не менее опасны, чем линейные. В результате соприкосновения с шаровой молнией на теле возникают ожоги и травмы.
Но, не взирая на эти свидетельства, наука официально признала феномен существования шаровых молний только после того, как один из таких светящихся шаров оказался в поле зрения бесщелевых спектрометров. 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.
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. Гипотезу выдвинул российский ученый Владимир Торчигин из Российской академии наук. Он предположил, что шаровая молния — это свет, оказавшийся в «ловушке» разреженного воздуха.
Прагматический оттенок изучение шаровых молний приобрело после 1950-х годов и развертывания работ в области физики плазмы. Внешне шаровая молния схожа с объектами плазменной природы, но в идеальных лабораторных условиях эти объекты не могут существовать десятки секунд и при этом активно светиться. Попытки воспроизвести шаровую молнию в лаборатории предпринимались неоднократно. Не сказать, что они были удачными. Иногда удавалось воспроизвести светящиеся объекты, но по своим свойствам они напоминали шаровые молнии лишь отдаленно.
Геннадий Шабанов из Петербургского института ядерной физики РАН в прошлом десятилетии опубликовал научную работу о своих экспериментах по рождению шаровой молнии в лаборатории. Делал он это с помощью экспериментальной установки. У поверхности воды с помощью электрического разряда удавалось создать светящийся шаровой объект. 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.