Физика шаровой молнии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Огненный шарообразный объект электрической природы, непредсказуемо перемещающийся в воздушном пространстве, излучающий свет, но не тепло, называется шаровая молния. Уже несколько десятков лет ученые дают различные объяснения происхождению явления, но достоверная теория так пока и не выдвинута. Существует более 400 научных предположений, многие из которых сомнительны. Парящий в воздухе светящийся шар выглядит завораживающе, но представляет опасность для живых организмов. Поэтому при встрече с ним следует знать, как себя вести.

Что такое шаровая молния?

Этот удивительный природный объект до сих пор малоизучен. Внешне представляет собой шарообразный электрический сгусток со следующими параметрами:

величина – обычно от 10 до 20 см в диаметре;
цвет – в спектре свечения от голубого до оранжевого, может меняться;
форма – чаще всего сфера;
время существования – по оценкам большинства очевидцев не дольше 30 секунд;
температура – не установлена, но ученые предполагают, что до 1000°C (удивителен тот факт, что люди вблизи объекта не чувствуют тепла, хотя по физическим законам должны получить ожоги).

Наука пока не знает, благодаря каким физическим свойствам и химическому строению огненный шар способен менять величину и форму, просачиваться сквозь небольшие отверстия, менять траекторию полета и вовсе замирать на месте. Природу шаровой молнии на нынешнем этапе развития науки изучить проблематично, поскольку воссоздание объекта в лабораторных условиях – невыполнимая задача. Поэтому ученым остается выдвигать теории, ожидающие подтверждения.

Появляются шаровые молнии внезапно, чаще всего в грозовую погоду, но бывали случаи наблюдения и в тихие безоблачные дни. Светящаяся сфера способна выплыть из облака, кроны дерева, стены здания, любого находящегося в помещении крупного предмета. Она свободно проходит сквозь любые препятствия, сжимается, чтобы просочиться через небольшие отверстия, затем расширяется.

Встретить уникальный природный объект можно в любом месте. Обычно явление единичное, но есть места, в которых молния фиксируется с определенной периодичностью. Например, в районе Пскова есть открытое пространство, называемое Чертовой поляной. В этом месте из-под земли то и дело выплывает черный горящий шар. Явление стали наблюдать после падения метеорита в Тунгусский бассейн. Пытались следить за черным шаром датчиками, но все технические устройства расплавляются.

Поскольку причины возникновения молнии пока неизвестны, установить принципы ее перемещения сложно. Наиболее распространенные гипотезы гласят, что перемещение осуществляется посредством электромагнитных колебаний, ветрового воздействия или силы притяжения. Движется объект преимущественно в горизонтальной плоскости, располагается на высоте около 1 м над поверхностью земли. Движение сопровождается треском, писком и иными специфическими звуками.

Как появляется?

Люди наблюдали шаровые молнии с древнейших времен, относились к ним с суеверным страхом, связывали с различными мифами. По самому распространенному мифу форму огненного шара принимал адский пес Цербер, выходящий из земли, чтобы убивать всех встречающихся на пути людей и сжигать все, что попало под руку. Есть предположение, что в русских сказках молния трансформирована в образ Змея Горыныча. А в Древнем Риме жуткое природное явление воспринимали как огненных ворон, нападающих на города, забрасывающих их раскаленными углями.

Первый документ, в котором описывается история появления огненного шара, датируется 1638 годом. Согласно записи, молния залетела в церковь английского графства Девон, металась по помещению, ранила 60 прихожан, убила 4 человека.

В середине 19 века французский астроном Франсуа Араго собрал показания 30 очевидцев, обобщил собранную информацию, на основе чего составил перечень присущих явлению характеристик.

В мире науки уделяют огромное внимание загадочному явлению природы. Выяснить, как получаются шаровые молнии, пытались многие известные ученые: Никола Тесла, Петр Леонидович Капица, Игорь Павлович Стаханов. Теорий происхождения, как емких, так и вызывающих сомнение, собрано огромное количество.

Так, знаменитый физик Капица считал, что молнии шарообразного вида формируются на электромагнитной оси, когда происходит разряд между грозовой тучей и земной поверхностью. Другая теория гласит, что такая молния – высокоплотная плазма, испускающая микроволновые лучи. Некоторые исследователи считают, что явление возникает, когда поток космического излучения фокусируется облаками. Также раньше существовала гипотеза газового происхождения. Но откуда берется этот газ, почему он не поднимается в атмосферу под влиянием собственного тепла, непонятно. Поэтому эту гипотезу закрыли.

Есть и скептически настроенные ученые, сомневающиеся, существует ли вообще данный вид молнии. Поскольку современные устройства не фиксируют волны, подходящие для формирования объекта, скептики полагают, что загадочное явление – атмосферный обман зрения или даже галлюцинация, посещающая определенных людей.

Разновидности

Согласно рассказам очевидцев, выделяют 2 типа молнии:

горящий шар оранжевого или красного цвета, спускающийся с неба во время грозы, взрывающийся при воздействии на него;
светлый шар, плавно движущийся над земной поверхностью, способный притягиваться к проводникам электричества, проходить сквозь предметы.

Чем опасна шаровая молния?

Для простого человека не столь важно, как образуется и из чего состоит молния, гораздо важнее опасность уникального природного явления. Очевидцы отмечают, что горящая сфера перемещается непредсказуемо, словно живой разумный организм, может обогнуть препятствие, а может врезаться в него. При встрече с шаровой молнией человек может получить серьезную травму, даже погибнуть. При столкновении шара с деревом или зданием начинается пожар.

Одна из самых сложных загадок шаровой молнии – траектория движения. Непонятно, почему в некоторые предметы и живые организмы огненный шар врезается, а другие огибает, почему он изменяет скорость перемещения, почему в одних случаях при столкновении пропадает, а в других взрывается.

При взрыве шаровой молнии жертвы в большинстве случаев погибают, так как на теле образуются глубокие и обширные ожоги. Отмечено, что после взрыва воздух длительное время пахнет серой.

Как вести себя при встрече?

При ударе шаровой молнии в человека могут появиться несовместимые с жизнью травмы и ожоги, поэтому при появлении огненной гостьи нужно вести себя предельно осторожно.

Ниже приводится перечень правил поведения при встрече с природным объектом:

Раздумывая, как спастись от нежданной гостьи, не нужно рассчитывать на бегство. Нельзя суетиться, совершать резкие движения. Молния воспринимает воздушные колебания и направляется вслед за убегающим человеком.
Нужно спокойно и неторопливо сойти с пути движения объекта, остановиться на достаточном расстоянии. Стоять следует лицом, а не спиной к шару.
Если молния проникла в квартиру, то необходимо первым делом открыть форточку. Высока вероятность, что шар вылетит через окно с выходящим воздушным потоком.
Категорически нельзя швырять в сферу предметы, пытаться ее отогнать от себя руками или палкой. Объект взорвется, покалечит или убьет нападавшего.

Интересные факты

С этим загадочным и впечатляющим явлением связано множество интересных фактов:

Рассказав, что такое шаровая молния, чем она опасна, следует подвести итог. Объект непредсказуем, появляется внезапно, способен взорваться, пройти сквозь препятствия любой толщины и структуры. Чтобы не было негативных последствий нужно вести себя спокойно, нельзя прикасаться к светящемуся шару, отгонять его, швырять в него предметы.

На сегодняшний день нам известно множество явлений, будоражащих воображение. С какими-то из них мы сталкиваемся в повседневной жизни: солнечный свет, дождь, ветер — а другие можно увидеть раз в несколько десятилетий: падение астероида, мегацунами.

Ключевое место среди них занимают природные катаклизмы, которые мы привыкли доказывать и объяснять с точки зрения физических законов: почему разрушается озоновый слой, как возникают ураганы и смерчи, какова вероятность глобального потепления или нового ледникового периода.

Однако одним из наиболее обсуждаемых и интересных явлений стала молния, в особенности это касается её гипотетической разновидности — шаровой молнии. Так существует ли она на самом деле? В чём заключается её отличие от линейной молнии? И как вести себя в случае надвигающейся угрозы?

Что такое молния: как образуется природное явление?

Каждую секунду в Землю ударяют около пятидесяти молний. Каждый разряд производит электрический ток, измеряемый десятками тысяч ампер, и мощность, достигающую тераватта, — это практически в два раза больше мощности, чем потребляют Соединённые Штаты Америки. Температура вокруг разряда превышает тридцать тысяч градусов по шкале Цельсия, а воздух расширяется со сверхзвуковой скоростью, создавая раскат грома, знаменующего скорую грозу.

Мы вряд ли задумываемся об этом, когда видим в небе электрическую вспышку, именуемую молнией, не так ли?

Молния — внезапный электрический разряд от грозового облака до земли или до другого грозового облака, носящего противоположный заряд.

Молния возникает, когда в нижней части облака накапливается большое количество отрицательного заряда и между ней и землей возникает разность потенциалов (напряжение) в несколько миллионов вольт. Считается, что это происходит из-за кристаллов льда. Они собирают положительные заряды, а затем внутренним вихревым течением поднимаются в верхнюю часть облака.

Более тяжёлые частицы льда и воды оседают на его дне, неся отрицательные заряды. Этот процесс разделения формирует сильный отрицательный электрический заряд в нижней части облака. По мере того, как он растет, он притягивает положительные заряды, заставляя равные противоположные заряды собираться на земле.

Электрическое сопротивление находящегося между ними воздуха не позволяет зарядам сблизиться и уравновесить друг друга до тех пор, пока оно не будет преодолено мощным разрядом.

Как обойти электрическое сопротивление?

Электрическое сопротивление преодолевается благодаря явлению, называемому ионизацией.

Ионизация — процесс, при котором электрические силы отрывают электроны от их атомов, превращая воздух в проводник.

Из нижней части грозового облака к земле проскальзывают лидеры отрицательно ионизированного воздуха.

Лидер — этап развития некоторых типов электрических разрядов.

В то же время на земле гроза выбивает из атомов электроны, создавая положительно заряженные ионы, которые стремятся вверх.

Когда лидеры отрицательно ионизированного воздуха и положительно ионизированного встречаются, возникает электрический ток — и бьет молния.

Шаровая молния с точки зрения физики

Если разряды линейной молнии стали для нас привычным явлением, которое можно объяснить с научной точки зрения, что представляет собой один из её гипотетических видов?

Шаровая молния — гипотетическая разновидность молнии, выглядящая как светящийся плазматический шар, парящий в воздухе.

За все время накопилось более 10 000 свидетельств очевидцев, которые утверждали о том, что наблюдали данное природное явление. Однако правдивость этих показаний зачастую подвергается сомнению, так как в прошлом множество известных нам процессов трактовалось совсем по-другому.

На французской иллюстрации изображена шаровая молния, проникающая в комнату через окно. Явление шаровой молнии неоднократно фиксировалось в истории.

Краткая историческая справка: эволюция представлений о шаровой молнии

Наибольшие успехи в изучении шаровой молнии были достигнуты в конце девятнадцатого и в двадцатом веках, когда четвертое состояние вещества — плазма — было открыто Уильямом Круксом и было доказано, что атом делим. Тогда начали появляться наиболее признанные гипотезы.

Серия изображений, показывающих создание подобия шарообразной молнии в лаборатории. Изображения: BBC.

Гипотезы возникновения и происхождения шаровой молнии.

Существует множество различных гипотез о шаровых молниях: от теорий, частично доказанных в лабораторных условиях — до заявлений уфологов о том, что шаровые молний на Землю присылают инопланетные цивилизации. Однако некоторые из них обладают наибольшим авторитетом среди научного сообщества. Рассмотрим:

Гипотеза П.Л. Капицы, согласно которой возникновение шаровой молнии и некоторые свойства объясняются появлением стоячей электромагнитной волны (явление интерференции, при котором перенос энергии ослаблен или отсутствует) в пространстве между грозовыми тучами и земной поверхностью. Стоячая волна подпитывает молнию энергией.
Гипотеза Б.М. Смирнова, где ядро шаровой молнии представлено в виде ячеистой структуры, обладающей прочным плазматическим каркасом, за которым скрывается весь запас энергии.
В другой теории шаровая молния состоит из положительных и отрицательных ионов воздуха, образовавшихся после разряда линейной молнии. Под воздействием электрических сил они соединяются в шар.
Шаровая молния также рассматривается как ридберговское вещество (вещество, состоящее из водородоподобных атомов, у которых электрон находится в возбуждённом состоянии).
Теория Абрахамсона и Денниса, согласно которой при ударе молнии в почву температура почвы повышается и начинается процесс испарения элементов, содержащихся в ней. Образовавшийся газ собирается в шар.

Именно теория Абрахамсона и Денниса нашла подтверждение в ходе недавнего наблюдения.

Научное открытие или заблуждение?

Группа китайских ученых под руководством профессора Цен Цзянь Юна проводила исследования в высокогорных районах Тибета при помощи видеокамер и спектрографов.

Спектрограф — прибор, в котором приёмник излучения одновременно регистрирует весь возможный электромагнитный спектр.

Во время грозы им удалось зафиксировать шаровую молнию и основной химический состав: кремний, железо, кальций — подтвердив тем самым гипотезу Абрахамсона и Денниса об испарении элементов из почвы. Ударная волна в данном случае отправляет образовавшийся газ в воздух, формируя шар.

Фото, на которое попала шаровая молния. Ее место отмечено постфактум в дневное время суток, поскольку наблюдения велись ночью. Вывод из наблюдений: когда возник спектр плазменного канала шаровой молнии (наряду со спектром линейной молнии), спустя 20 мс спектр линейной молнии исчез, а спектр шаровой – остался.

Сейчас учёные продолжают исследовать вопрос о структуре шаровых молний, чтобы дать на него ответ. Возможно, этот ответ появится в ближайшее десятилетие, а пока что важно изучать имеющиеся данные.

Шаровая молния — FAQ

Это была информация о шаровых молниях, известная на данный момент. Однако осталось несколько интересных вопросов:

В 2007 году это доказал житель Пенсильвании Дон Фрик, которого ударило молнией два раза с промежутком в двадцать семь лет. Он остался жив.

Средняя вероятность получить за жизнь хотя бы один удар молнией примерно равна 1 к 3000. По статистике, от ударов молнии в четыре раза чаще страдают мужчины, чем женщины.

Поведение шаровых молний непредсказуемо. Если раньше считалось, что шаровые молнии появляются в сопровождении линейных молний, то сейчас известно, что они могут появиться в любую погоду. Также предполагалось, что молнии появляются у мест высокого напряжения и с сильным магнитным полем, но были зафиксированы другие случаи.

Самое главное — не поддаваться панике и не совершать необдуманных поступков. Ни в коем случае нельзя делать резких движений: шаровые молнии чувствительны к потокам воздуха. Если молния оказалось в квартире, то отойдите к окну и откройте его, возможно, она вылетит наружу. Не трогайте и не бросайте ничего в молнию, так как это может спровоцировать взрыв.

Ответ на этот вопрос доподлинно неизвестен, однако есть множество косвенных доказательств. Мысленный эксперимент описал М.И. Зеликин:

Атмосфера и погода

Вопросы существования шаровой молнии — святящегося электрического шара, парящего над землей — долгие века беспокоили ученых, создавая вокруг себя огромный пласт мифов и легенд. Это мистическое природное явление, которое также может называться “земной молнией”, обычно появляется во время грозы в виде сферы, дрейфующей над землей — цветовая гамма этих объектов варьируется от оранжевого до желтого. Длится явление, как правило, недолго — всего пару секунд, но сопровождается шипением и резким запахом.

Молния, как таковое явление — это электрический разряд, вызванный положительным и отрицательным дисбалансом внутри самих облаков или между грозовыми тучами и землей. Молниеносная вспышка может нагревать воздух вокруг нее до температуры, в пять раз превышающей солнечную. Высокая температура заставляет окружающий воздух быстро расширяться и вибрировать, отсюда появляется и гром.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния — это светящийся сферический сгусток электрического тока. Даже если она существует, а некоторые ученые в этом сомневаются, то встречается очень редко. Однако о проделках шаровых молний известно немало удивительных историй.

Как выглядит шаровая молния?

Шаровая молния

Описания шаровых молний сильно отличаются друг от друга, поэтому не представляется возможным точно ответить на поставленный вопрос. Так, некоторые очевидцы описывали их движущимися вверх и вниз, другие — в сторону, третьи — по непредсказуемой траектории, четвертые — находились в статическом положении, пятые — против ветра. Еще были заявления, что шаровые молнии могли без какого-либо воздействия отталкиваться от людей, автомобилей или зданий; другие же заявляют, что это явление наоборот притягивается окружающими объектами.

Некоторые очевидцы утверждают, что шаровые молнии способны проходить сквозь твердые объекты — металлы, деревья без какого-либо эффекта; другие говорят, что при контакте с “огненным шаром” вещества взрываются, плавятся или другим образом уничтожаются. Были свидетельства возникновении молний вблизи линий электропередач, на разной высоте, в грозу и в спокойную погоду.

Очевидцы придавали явлению множество разных видов — прозрачная, полупрозрачная, многоцветная, равномерно освещенная, излучающая пламя, нити или искры; а ее формы варьируются не меньше — сферы, овалы, капли, стержни или диски. Некоторые же часто путают шаровую молнию с Огнями Святого Эльма, но нужно понимать, что это два различных природных явления.

Шаровая молния

Сообщалось, что шары исчезали различными образами — испарялись, резко исчезали, постепенно рассеивались, поглощались близлежащими предметами, трещали, громко взрывались или даже наносили повреждения всему вокруг. Опасность для людей также сильно отличается от свидетеля к свидетелю — некоторые говорят о полной безвредности, другие пугают смертельной опасностью.

В 1972 году была предпринята попытка проанализировать все доступные сведения, о шаровой молнии, и создать наиболее верный образ этой загадки природы. Получилось, что огненная сфера обладает следующими свойствами:

появляется практически одновременно с грозовым разрядом;
обычно имеет сферическую или грушевидную форму;
диаметр варьируется от 1 до 100 см;
яркость примерно такая же, как и у обычной настольной лампы;
имеется широкий спектр возможных цветов, наиболее распространенными являются красный, оранжевый и желтый;
продолжительность “жизни” от 1 секунды до целой минуты. Яркость сохраняется на протяжении всего явления;
обычно двигается, но в основном горизонтально со скоростью несколько метров в секунду.
иногда могут двигаться вертикально или же просто стоять на месте;
могут совершать вращательные движения;
некоторые свидетели сообщали об ощущении жара, находясь вблизи с молнией;
стремятся к металлам;
могут появляться в зданиях, проходя через двери и окна;
некоторые появлялись в металлических самолетах не нанося никакого ущерба;
исчезновение может происходить как со взрывом, так и в виде бесшумного испарения;
часто сообщается о запахах — озона, серы или оксида азота.

Виды шаровой молнии

На основании рассказов очевидцев выделяют два типа шаровых молний. Первый — это молния красного цвета, спускающаяся с облака. Когда такой небесный гостинец коснется какого – нибудь предмета на земле, например дерева, он взрывается.

Интересно: шаровая молния размером может быть с футбольный мяч, она умеет угрожающе шипеть и жужжать.

Другой тип шаровой молнии долго путешествует вдоль земной поверхности и светится ярким белым светом. Шар притягивается к хорошим проводникам электричества и может коснуться чего угодно — земли, линии электропередачи или человека.

Шаровая молния

Свидетельства очевидцев

Гроза в Уидеком-ин-те-Мур

Одно из самых первых свидетельств рассказывает о “Великой Грозе”, произошедшей в церкви Уидеком-ин-те-Мур в городе Девон, Англия, 21 октября 1638 года. Во время сильного шторма в помещение церкви влетел огромный светящийся шар, почти полностью уничтожив ее. Каменные элементы и огромный деревянные балки были отброшены на много метров в разные стороны. Очевидцы заявляли, что молний крушила все на своем пути — скамьи и стекла — она наполнила всю церковь сернистым запахом и темным густым дымом.

Шаровая молния

Пострадавшие рассказывали о том, что загадочный шар в какой-то момент разделился на две части — одна из них вышла в окно, разбив его, а другая — испарилась в самой церкви.

Очевидцы — из-за запаха серы и разрушительной мощи явления — сошлись во мнении, что это был сам дьявол, обрушивший божий гнев на людей. Считалось, что во всем виноваты два прихожанина, решивший во время проповеди поиграть в карты.

Эбенезер Кобхам Брюер

Эбенезер Кобхам Брюер, английский писатель, в 1864 году в своей книге “Руководство по научному познанию вещей” рассуждает про шаровую молнию. Там он описывает это явление, как медленно движущиеся шары огня и газа, которые могут падать на землю или быстро перемещаться по ней во время грозы. Писатель рассказывал о том, что шары могут взорваться “как пушка”.

Шаровая молния

Вильфрид де Фонвиель

Шаровая молния

Это, наверное, самые знаменитые случаи в истории, но было и множество других.

30 апреля 1877 года шаровая молния влетела в Золотой Храм в Амритсаре, Индия, и вылетела через боковую дверь. Несколько человек стали свидетелями этого явления, а инцидент записан на передней стене Даршани Деодхи;

Как образуется шаровая молния?

Зрительной галлюцинация

В 2010 году ученые из австрийского Университета Инсбрук опубликовали свою гипотезу, которая впервые попала под критерии Поппера (то есть это первая гипотеза, которая может считаться научной). Специалисты посчитали, что явление шаровой молнии является не природной аномалией, а лишь фосфеном (то есть зрительной галлюцинацией, которая возникает без прямого воздействия света на рецепторы глаза, вызывая у наблюдаемого образы светящихся точек и фигур, которые появляются в темноте).

Пир и Кендель предполагают, что изменяющиеся условия окружающей среды, возникающие при ударах молний, влияют на зрительные нервы людей таким образом, что им кажется, что они видят шаровые молнии. Подобный эффект может быть вызван даже на расстоянии 100 метров от непосредственной точки удара молнии.

На протяжении двух лет эта теория считался основной, и ученому миру казалось, что вопрос решен, но вот в 2012 в районе Тибетского плато произошло нечто, вернувшее шаровую молнию на повестку дня. Китайские метеорологи, установившие спектрометры для наблюдений за обычными молниями, смогли зафиксировать свечение шаровой молнии. Оно длилось ровно 1,64 секунды, а специалистам удалось зарегистрировать ее подробные спектры. Они сильно отличаются от обычных молний, в которых присутствуют линии ионизированного азота, тогда как у шаровой молнии было железо, кремний и кальция, содержащиеся в почве.

Таким образом можно сделать вывод, что гипотеза австрийских ученых не является исчерпывающей. Но до сих пор не существует ни одной неопровержимой теории о том, почему возникает подобная аномалия. И множество экспертов вообще сомневается в ее существовании.

Химических реакция

Китайские метеорологи из Ланьчжоу, которые в 2012 году зафиксировали шаровую молнию, опубликовали свою гипотезу возникновения шаровой молнии. Так они предположили, что аномалия возникает из-за определенных химических реакций между кислородом и элементами, которые испаряются из почвы при ударе молнии. Этот ионизированный воздух, или же плазма, также могут вызывать и другой эффект, который называется Огнями Святого Эльма (они представляют собой стационарное свечение, часто возникающее на концах мачт кораблей. Его иногда путают с шаровой молнией).

Но это не стало единственной теорией, которую опубликовали в 2012 году. Тогда же было сделано еще одно предположение, в соответствии с которым стекло может стать источником возникновения шаровой молнии. Так специалисты предполагают, что ионы из атмосферы могут скапливаться на поверхности стекла, а при достаточной их концентрации генерируется разряд, который и становится шаровой молнией. Через четыре года после этих двух исследования появилась статья, где сообщалось, что микроволновое излучение, возникающее из-за удара молнии, может “капсулироваться” в некоем шаре из плазмы — это и есть шаровая молния.

Другие ученые строят свои догадки вокруг землетрясений. Они заявляют, что на территориях, где происходит землетрясение могут возникать подобия шаровых молний, которые могут выглядеть по-разному — голубоватыми шарами пламени, летающих примерно на уровне лодыжек или же резкие ярки вспышки света, которые можно спутать с молнией, возникающей из земли, а не из туч, а также могут возникать и плавающие шары.

Это происходит — согласно исследованию, опубликованному сейсмологами в 2014 году — из-за того, что некоторые породы при определенных реакциях способы выделять электричество, поэтому когда сейсмическая волна проходит по этой территории, она может вызывать подобные реакции.

Микроволновые лучи

Но ученые пытались не только анализировать свидетельства, пришедшие из прошлого, но и в лабораторных условиях старались воссоздать это загадочное явление. Так израильские специалисты из университета в Тель-Авиве смогли вызывать свою версию шаровой молнии, используя микроволновые лучи. В совсем недавнем же эксперименте, проведенном в 2018 году, квантовые физики решили создать шаровую молнию, используя синтетически связанное магнитное поле.

Но это далеко не все теории появления шаровой молнии, а лишь самые последние из них. Ученые продолжают ломать головы над столь неуловимым явлением, которое не факт, что даже существует.

Лабораторные эксперименты

Ученые давно пытались воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях. Хотя некоторые эксперименты и давали эффекты, которые визуально похожи на свидетельства о естественной шаровой молнии, но еще не было подтверждено, есть ли между ними какая-либо связь.

Управляемые микроволны

У. Х. Отсуки и Х. Офурутон описывали эксперимент по созданию “плазменных огненных шаров” с помощью использования микроволновых помех в заполненной воздухом цилиндрической емкости, питаемой прямоугольным волноводом с использованием микроволнового генератора мощностью 2,45 ГГц, 5 кВт (максимальная мощность).

Домашние эксперименты с микроволновкой

Можно создать светящиеся шарики, которые часто называются плазменными шариками, поместив в микроволновую печь только что потухшую спичку или другой сгоревший небольшой предмет. Опаленная часть начнет вспыхивать в виде большого огненного шара, а “плазменные шары” начнут появляться у потолка камеры печи.

Некоторые экспериментаторы рекомендуют накрывать объекты, дабы не повредить микроволновку. Однако стеклянная банка, к примеру, в конечном итоге взрывается, а не просто вызывает обугливание краски или плавление металла, как это происходит внутри микроволновой печи. Поэтому повторять такие эксперименты дома не стоит!

Эксперименты с кремнием

Ученые в 2007 году решили попробовать использовать электрические пластины, которые способны испарять кремний и вызывать окисление в парах. Визуальный эффект можно описать как маленькие светящиеся, сверкающие шары, которые вращаются вокруг поверхности. Эти эксперименты основывались на теории, что шаровая молния на самом деле является окисленным паром кремния.

Трудности изучения шаровой молнии

Ученые мало знают о шаровых молниях, потому что их очень трудно изучать. Во – первых, надо угадать, где молния появится, а это практически невозможно. Затем надо заснять на фотопленку или на видеокассету светящийся шар, а это весьма сложно, потому что не успеете вы нажать на кнопку видеокамеры, как светящееся явление уже исчезнет.

Так что единственное, на чем основываются ученые в своих рассуждениях — это на рассказах людей, которые были очевидцами этого явления. Объективных свидетельств реальности шаровой молнии мало, поэтому многие ученые сомневаются в самом факте ее существования. А те, которые не сомневаются, затрудняются объяснить ее природу. Главный вопрос заключается в том, почему шаровая молния существует так долго. Вспышка обычной молнии продолжается неуловимое мгновение, она происходит в тот момент, когда отрицательно заряженные частицы облака встречаются с положительно заряженными частицами, поднимающимися с земли.

Интересно: шаровая молния — маленькая копия грозовой тучи, которая возникает при вспышке обычной молнии.

Время существования шаровой молнии

Шаровая молния существует от нескольких секунд до нескольких минут. Как это получается? Одна из теории утверждает, что шар — маленькая копия грозовой тучи. Вот как это, возможно, происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха. Одни пылинки заряжаются положительно, другие — отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара.

Как себя вести при встрече с шаровой молнией?

Никаких конкретных советов по защите себя от шаровой молнии не может быть дано в связи с тем, что явление мало изучено и не имеет никаких конкретных характеристик и закономерностей. Но если сделать предположение, что шаровая молния является просто необычной формой типичной молнии, то и защита должна быть такая же, как и во время грозы.

Хоть вероятность попадания молнии в человека равняется примерно 1 к 1 000 000, некоторые факторы могут все же немного сократить это соотношение. Поэтому стоит знать их, чтобы избегать. Чаще всего молния поражает людей работающих или отдыхающих на улице. Последствия ударов молнии серьезны. Молния является одной из основных причин смертельных случаев, связанных с погодой.

От рисков можно защититься даже находясь на улице:

Если прогноз погоды предупреждает о грозе, лучше отложить поездку;
Если услышали раскаты грома — идите в помещение;
Не забывайте про правило 30-30: когда прозвучал гром, начните считать, если следующий раскат произойдет до того, как вы успели досчитать до 30, то не выходите из помещения в течение 30 минут;
Если помещения поблизости отсутствуют, то присядьте максимально низко так, чтобы как можно можно меньший участок тела соприкасался с землей;
Держитесь подальше от деревьев, бетонных дорог или стен.

В помещение тоже стоит быть внимательным, так как 1/3 травм, вызванных ударом молнии, происходит как раз в здании:

Избегайте воды во время грозы — разряд может пройти через трубы;
Избегайте любого электрического оборудования;
Избегайте использования телефонов;
Избегайте бетонных поверхностей.

Хоть вероятность того, что молния попадет в вас невероятно мала, все же стоит предпринимать попытки максимально сокращать риски. Берегите свое здоровье!

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Шаровой молнией называют сгусток энергии, плавающей в воздухе в виде светящегося шара. По сей день это явление остается одним из самых таинственных и неизученных. Правда, ученые регулярно заявляют о том, что им удалось выяснить природу шаровых молний и даже воссоздать их в лабораторных условиях. Но единой общепринятой теории их возникновения не существует. Связано это с тем, что каждое предположение имеет свое “пробелы”, то есть так или иначе противоречит имеющимся свидетельствам. А шаровые молнии, созданные в лабораторных условиях, по своим физическим свойствам отличаются от тех, что встречаются в природе. Поэтому вопрос данного явления остается открытым. Что о нем известно на сегодняшний день и к какой версии склоняются ученые? Предлагаем далее об этом поговорить.

Шаровая молния — самое загадочное природное явление, которое до сих пор не имеет общепринятого научного объяснения

Существуют ли шаровые молнии

Как бы это парадоксально не звучало, вплоть до 2012 года ученые вообще не были до конца уверены в существовании шаровых молний. Так Джозеф Пир и Александр Кендль из Университета Инсбрука предположили, что шаровые молнии — это ни что иное, как проявление фосфенов, то есть зрительный обман.

По мнению этих ученых причиной галлюцинаций становятся магнитные поля некоторых молний, которые действуют на нейроны зрительной коры. Фосфены, по их мнению, возникают в том случае, если человек находится ближе 100 метров от места удара молнии.

Разумеется, эта теория идет в разрез со словами очевидцев, которые описывали взрывы шаровых молний при столкновении с предметами, и даже показывали последствия таких взрывов. Тем, кому повезло меньше, сообщают о сильных ожогах, вызванных столкновением с таким шаром. Кроме того, были зафиксированы даже случаи летальных исходов. То есть шаровые молнии не менее опасны, чем линейные.

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. Очевидцы отмечают, что светящийся шар способен “выходить” из проводников, к примеру, электропроводки. 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. Удельный вес этого вещества практически равен весу воздуха, что и позволяет молнии “плавать”. Но, как и все остальные версии — это лишь предположение.

Загадки шаровых молний

Шаровые молнии обладают рядом свойств, которые не в силах объяснить наука. Как уже было сказано выше, они движутся по непредсказуемой траектории и, вопреки распространенному мнению, порой даже против потока воздуха.

Также неизвестно какое вещество позволяет шаровым молниям проникать в помещение не только через окна или двери, но и сквозь узкие щели. После прохождение через них они вновь принимают шарообразную форму.

Последствия взрыва шаровой молнии, залетевшей в дом в Тернопольской области (Украина).

В одних ситуациях шаровые молнии при столкновении с предметами взрываются. В других же оставляют след или даже проходят сквозь предмет. При столкновении с человеком ШМ чаще всего вызывает ожоги, но иногда на теле возникают раны, словно на человека напал дикий зверь.

Узнать о других загадках природы, над которыми ломают голову ученые, вы можете на нашем Яндекс.Дзен-канале или прочитать материал о малоизвестных фактах о молниях.

Разгадали ли китайские ученые тайну шаровых молний?

Группа китайских ученых во главе с профессором Цен Цзянь Юна во время сильной грозы случайно зафиксировали удар молнии, в результате которого возник большой светящийся шар. Спектрометр показал, что в составе шаровой молнии имеется кремний, железо и кальций, то есть тот набор элементов, который в большом количестве присутствует в почве.

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. Причем количество вопросов со временем только растет.

Читайте также: