Одним из самых удивительных и опасных явлений природы является шаровая молния. Как себя вести и что следует делать при встрече с ней, вы узнаете из этой статьи.

Что такое шаровая молния

Удивительно, но современная наука затрудняется ответить на этот вопрос. К сожалению, еще никто не смог проанализировать это природное явление с помощью точных научных приборов. Все попытки ученых воссоздать его в лабораторных условиях также потерпели неудачу. Несмотря на множество исторических данных и рассказов очевидцев, некоторые исследователи и вовсе отрицают само существование этого феномена.

Те, кому посчастливилось остаться в живых после встречи с электрическим шаром, дают противоречивые показания. Они утверждают, что видели сферу от 10 до 20 см в диаметре, но описывают ее по-разному. По одной версии, шаровая молния почти прозрачна, сквозь нее даже угадываются контуры окружающих предметов. По другой, ее цвет варьируется от белого до красного. Кто-то рассказывает, что чувствовал исходящий от молнии жар. Другие не замечали от нее никакого тепла, даже находясь в непосредственной близости.

Китайским ученым повезло зафиксировать шаровую молнию с помощью спектрометров. Хотя это мгновение и длилось полторы секунды, исследователи смогли сделать вывод о ее отличиях от обычных молний.

Где появляется шаровая молния

Как себя вести при встрече с ней, ведь огненный шар может появиться где угодно. Обстоятельства его образования сильно отличаются и трудно найти определенную закономерность. Большинство думают, что встретить молнию можно только во время или после грозы. Однако существует масса свидетельств о том, что она появлялась и в сухую безоблачную погоду. Также невозможно предсказать место, где может образоваться электрический шар. Были случаи, когда он возникал из сети напряжения, ствола дерева и даже из стены жилого дома. Очевидцы видели, как молния появлялась сама по себе, встречали ее на открытой местности и внутри помещения. Также в литературе описаны случаи, когда после удара обычной возникала шаровая молния.

Как себя вести

Если вам «посчастливилось» встретиться с огненным шаром на открытой местности, вы должны придерживаться основных правил поведения в этой экстремальной ситуации.

• Постарайтесь медленно удалиться от опасного места на значительное расстояние. Не поворачивайтесь к молнии спиной и не пытайтесь от нее убежать.
• Если она близко и движется к вам, замрите, вытяните вперед руки и затаите дыхание. Через несколько секунд или минут шар обойдет вас и исчезнет.
• Ни в коем случае не бросайте в него никакие предметы, так как при столкновении с чем-либо молния взрывается.

Шаровая молния: как спастись, если она появилась в доме?

Этот сюжет наиболее страшен, так как неподготовленный человек может запаниковать и совершить фатальную ошибку. Помните, что электрическая сфера реагирует на любое движение воздуха. Поэтому самый универсальный совет заключается в рекомендации сохранять неподвижность и спокойствие. Что еще можно сделать, если в квартиру залетела шаровая молния?

• Что делать, если она оказалась около вашего лица? Подуйте на шар, и он отлетит в сторону.
• Не прикасайтесь к железным предметам.
• Замрите, не совершайте резких движений и не пытайтесь спастись бегством.
• Если рядом находится вход в соседнее помещение, то попробуйте укрыться в нем. Но не поворачивайтесь к молнии спиной и постарайтесь двигаться как можно медленнее.
• Не пытайтесь отогнать ее каким-либо предметом, иначе вы рискуете спровоцировать сильный взрыв. В этом случае вам грозят такие серьезные последствия как остановка сердца ожоги, травмы и потеря сознания.

Как помочь пострадавшему

Помните, что молния может нанести очень серьезную травму или вообще лишить жизни. Если вы увидели, что человек ранен ее ударом, то срочно примите меры - перенесите его в другое место и не бойтесь, так как заряда в его теле уже не останется. Положите его на пол, укутайте и вызывайте «скорую». В случае остановки сердца делайте ему искусственное дыхание до приезда врачей. Если человек пострадал не сильно, положите ему на голову мокрое полотенце, дайте две таблетки анальгина и успокаивающие капли.

Как уберечь себя

Как уберечься от шаровой молнии? Прежде всего необходимо предпринять действия, которые обезопасят вас во время обычной грозы. Помните, что в большинстве случаев люди страдают от электрического удара, находясь на природе или в сельской местности.

• Как спастись от шаровой молнии в лесу? Не прячьтесь под одинокими деревьями. Постарайтесь найти невысокую рощу или подлесок. Помните, что молния редко бьет в хвойные деревья и березу.
• Не держите над головой металлические предметы (вилы, лопаты, ружья, удочки и зонты).
• Не прячьтесь в стог сена и не ложитесь на землю - лучше опуститесь на корточки.
• Если гроза застала вас в машине, остановитесь и не трогайте металлические предметы. Не забудьте опустить антенну и отъехать от высоких деревьев. Остановитесь у обочины и не заезжайте на заправочную станцию.
• Помните, что довольно часто гроза идет против ветра. Точно так же движется и шаровая молния.
• Как себя вести в доме и стоит ли беспокоиться, если вы находитесь под крышей? К сожалению, громоотвод и другие приспособления не способны вам помочь.
• Если вы находитесь в степи, то присядьте на корточки, постарайтесь не возвышаться над окружающими предметами. Можно укрыться в канаве, но покиньте ее сразу же, как только она начнет заполняться водой.
• Если вы плывете в лодке, то ни в коем случае не вставайте. Постарайтесь как можно быстрее добраться до берега и отойдите от воды на безопасное расстояние.

• Снимите с себя украшения и отложите подальше.
• Отключите мобильник. Если он сработает, то к сигналу может притянуться шаровая молния.
• Как спастись от грозы, если вы на даче? Закройте окна и дымоход. Пока не известно, является ли стекло преградой для молнии. Однако замечено, что она легко просачивается в любые щели, розетки или электроприборы.
• Если вы дома, то закройте окна и выключите электроприборы, не касайтесь ничего металлического. Постарайтесь держаться подальше от розеток. Не звоните по телефону и отключите все внешние антенны.

Ввведение.

Над проблемой структурирования горячей плазмы в магнитном поле и удержания ее в малом объеме термоядерного реактора физики Советского Союза, США и Великобритании начали работать примерно в одно время. И.В. Курчатов, рассказывая в 1956 г. о самых «секретных» термоядерных исследованиях в СССР, отметил, что физики трех разных стран пришли к одному выводу: единственная возможность удержать плазму и не дать ей охладиться – использовать магнитное поле. Замкнутое магнитное поле прочной сетью силовых линий будет держать горячую плазму вдали от стенок любого сосуда – ведь при соприкосновении с ними она могла бы их расплавить. Для того, чтобы в водородной плазме началась термоядерная реакция, необходимо эту плазму разогреть до миллионов градусов Цельсия и удерживать в этом состоянии некоторое время.

Средние энергии различных типов частиц, составляющих плазму, могут отличаться одна от другой. В таком случае плазму нельзя охарактеризовать одним значением температуры: различают электронную температуру Te , ионную температуру Ti , (или ионные температуры, если в плазме имеются ионы нескольких сортов) и температуру нейтральных атомов Ta (температура нейтральной компоненты). Подобная плазма называется неизотермической, в то время как плазма, для которой температуры всех компонент равны, называется изотермической. Низкотемпературной принято считать плазму с Ti = 105°К, а высокотемпературной – плазму с Ti=106–108°К и более. Возможные значения плотности плазмы n (число электронов или ионов в см3) расположены в очень широком диапазоне: от n~10 в 6-й степени в межгалактическом пространстве и n~10 в солнечном ветре до n~10 в 22-й степени для твёрдых тел и ещё больших значений в центральных областях звёзд.

Чтобы удержать плазму, например, при температуре 10 в 8-й степени К, её нужно надежно термоизолировать. Изолировать плазму от стенок камеры можно, поместив ее в сильное магнитное поле. Это обеспечивается силами, которые возникают при взаимодействии токов с магнитным полем в плазме. Под действием магнитного поля ионы и электроны движутся по спиралям вдоль его силовых линий. В отсутствие электрических полей высокотемпературная разреженная плазма, в которой столкновения происходят редко, будет лишь медленно диффундировать поперек магнитных силовых линий. Если силовые линии магнитного поля замкнуть, придав им форму петли, то частицы плазмы будут двигаться вдоль этих линий, удерживаясь в области петли.

Идея магнитной термоизоляции плазмы основана на известном свойстве электрически заряженных частиц, движущихся в магнитном поле, искривлять свою траекторию и двигаться по спирали силовых линий магнитного поля. Это искривление траектории в неоднородном магнитном поле приводит к тому, что частица выталкивается в область, где магнитное поле более слабое. Задача состоит в том, чтобы плазму со всех сторон окружить более сильным полем. Магнитное удержание плазмы открыли советские ученые, которые еще в 1950 г. предложили удерживать плазму в магнитных ловушках – так называемых магнитных бутылках.

На практике осуществить магнитное удержание плазмы достаточно большой плотности непросто: в ней часто возникают магнитогидродинамические и кинетические неустойчивости. Магнитогидродинамические неустойчивости связаны с изгибами и изломами магнитных силовых линий. В этом случае плазма может начать перемещаться поперек магнитного поля в виде сгустков, за несколько миллионных долей секунды она уйдет из зоны удержания и отдаст тепло стенкам камеры, моментально проплавив и испарив их. Такие неустойчивости можно подавить, придав магнитному полю определенную конфигурацию. Кинетические неустойчивости очень многообразны. Среди них есть такие, которые срывают упорядоченные процессы, как например, протекание через плазму постоянного электрического тока или потока частиц. Другие кинетические неустойчивости вызывают более высокую скорость поперечной диффузии плазмы в магнитном поле, чем предсказываемая теорией столкновений для спокойной плазмы.

Простую систему для магнитного удержания плазмы с магнитными пробками или зеркалами построили сотрудники Института атомной энергии имени И.В. Курчатова под руководством М.С. Иоффе. Прямолинейные проводники были расположены под катушками, создающими магнитное поле пробок. Индукция продольного магнитного поля в центре камеры составляла 0,8 Тл, в области пробок 1,3 Тл, индукция магнитного поля прямолинейных проводников вблизи стенок была равной 0,8 Тл, длина рабочего объема 1,5 м, диаметр 40 см. Устойчивость горячей плазмы возросла в 35 раз по сравнению с устойчивостью, имевшей место на чистых пробкотронах, и плазма жила в течение нескольких сотых долей секунды. В 1964 г. вступила в строй установка «Огра-11», в которой также использован принцип комбинированных магнитных полей.

Таким образом, усложнение конфигурации магнитного поля – это ключ к созданию долгоживущей горячей плазмы. Сейчас созданы магнитные системы со встречными полями (установка «Орех»), антипробкотроны и другие весьма изощренные установки.

К чему я столь подробно пишу про термоядерный синтез в магнитных ловушках? Да потому, что на Солнце и звездах термоядерный синтез с выделением огромного количества энергии идет не в их центре (ядре), а в их атмосферах. В атмосфере Солнца, например, возникают такие магнитные ловушки, которые функционируют как термоядерные реакторы, выделяющие энергию в пространство. Магнитные ловушки в атмосфере Солнца возникают за счет тока электронов из сверхплотного ядра Солнца к его периферии. Ячеистая структура солнечной фотосферы является совокупностью своеобразных кластеров – магнитных ловушек, в которых, вероятно, и происходит термоядерный синтез гелия из водорода.

Кольцевая структура (темное пятно) на фотосфере Солнца. Отчетливо видна ячеистая структура фотосферы. Можно предположить, что именно в этих ячейках – плазменных структурах – протекают термоядерные процессы.

Эксперименты по созданию аналогов шаровых молний – шаров из горячей плазмы, удерживаемой замкнутыми магнитными полями.

Что такое шаровая молния.

Шаровая молния – это светящийся сфероид, обладающий большой удельной энергией, образующийся нередко вслед за ударом линейной молнии. Исчезновение шаровой молнии может сопровождаться взрывом, вызывающим разрушения. Природа шаровой молнии не выяснена. Молнии – как линейная, так и шаровая – могут быть причиной тяжёлых поражений и гибели людей.

Шаровая молния состоит из плазмы, удерживаемой замкнутым магнитным полем в некотором объеме пространства. К пониманию строения и происхождения загадочного явления – шаровой молнии – позволили приблизится результаты экспериментов по созданию магнитных ловушек для горячей плазмы. Кроме того, благодаря этим экспериментам стала более менее понятна и работа Солнца. Солнце, скорее всего, – это не газовый сверхгигант, возникший в результате уплотнения водородного галактического облака, а массивное сверхплотное тело, которое с помощью своей мощной гравитации собрало в галактическом пространстве мощную атмосферу из водорода.

Таким образом, шаровая молния сродни магнитным ловушкам в атмосфере Солнца. Вот на это родство земных плазмоидов – шаровых молний и структур в атмосфере нашего светила мне хочется указать особо и вот почему. Магнитные неоднородности и структуры плазмы на Солнце существуют и развиваются очень давно – по крайней мере, несколько миллиардов лет. За более короткое время на Земле на базе химических структур и процессов сформировалась биосфера и ноосфера. На Солнце на базе плазменных электромагнитных структур и процессов вполне могла сформироваться гелиомагнитосфера – не менее организованная, чем биосфера и ноосфера Земли.

Не удивляюсь, что были многократно зафиксированы факты «целенаправленного» перемещения плазменных образований, что наводило на мысль о некоем разумном начале, свойственном этим образованиям. Дефицит доказательной базы спровоцировал поток домыслов на эту тему со стороны увлекающихся впечатлительных натур. Уфологии считают светящиеся объекты пришельцами из далекого космоса и носителями инопланетного разума.

Среди обывателей широко распространена фантастическая версия, что шаровые молнии – это пролет корабля пришельцев из другой галактики, возможно, посетивших Землю с исследовательским визитом или потерпевших технологическую аварию. Или, быть может, пришельцы прибыли из параллельного мира, а то и вовсе из будущего. Люди внутри светящихся шаров якобы видят существ с вытянутыми головами и паукообразными руками, разговаривают с ними, оказываются на их корабле и подвергаются «зомбированию». Некоторые даже показывают неизвестно откуда появившиеся на теле синяки и ссадины – метки «гуманоидов». Думаю, что никаких кораблей и “гуманоидов” внутри таких огненных шаров нет, – они плод фантазии наблюдателей. Но сама плазменная магнитная структура может быть настолько высоко организованной информационной системой, что по сравнению с ней наш мозг – как плотник по сравнению со столяром краснодеревщиком.

Шаровая молния “заблудилась” в хвойном лесу.

Максим Карпенко так охарактеризовал шаровую молнию: «Рассказы очевидцев о встречах с шаровыми молниями создают образ удивительного существа с непостижимым разумом и логикой – этакого сгустка плазмы, образовавшегося в месте локальной концентрации энергии и вобравшего в себя часть этой энергии, самоорганизовавшегося и эволюционировавшего к осознанию окружающего мира и себя в нем».

Поведение шаровой молнии в некоторых случаях на самом деле можно расценивать, как разумное. Есть повод подозревать шаровые молнии в причастности к образованию знаменитых каменных шаров в земной коре.

В 1988 г. в графстве Глочестершир в Англии фермер Том Гвинетт вечером примерно две минуты наблюдал над полем светящийся красный шар размером с футбольный мяч, а утром обнаружил на поле круг из изогнутых колосьев.

Быть может, некоторые круги на полях – это не результат розыгрыша художников копмейкеров, а попытка плазмоидного “разума” войти в контакт с разумом химическим (т.е. нашим). Ведь иначе мы контактировать не можем, уж слишком велика разница в энергетике и материальном носителе, из которой построены мы и они.

А ведь было время, когда ученые просто не верили в само существование шаровой молнии, не обращая внимания на рассказы очевидцев, которым довелось ее увидеть. Для них шаровая молния была как летающая тарелка для современных ученых. Однако шло время, количество наблюдений шаровой молнии увеличивалось, сейчас это общепризнанное природное явление, которое уже нельзя отрицать. Тем не менее, и сегодня немало ученых, не признающих реальность существования шаровых молний, несмотря на то, что шаровые молнии и магнитные ловушки для горячей плазмы научились делать в научных лабораториях.

Так, в предисловии к бюллетеню Комиссии РАН по борьбе с лженаукой «В защиту науки», № 5, 2009 использовались такие формулировки: “Конечно, в шаровой молнии до сих пор много неясного: не желает она залетать в лаборатории ученых, оснащенные подобающими приборами”. Далее в бюллетене сообщается: “Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая Критерию Поппера была разработана в 2010 г. австрийскими учеными Джозефом Пиром (Joseph Peer) и Александром Кендлем (Alexander Kendl) из Университета Инсбрука. Они предположили, что свидетельства о шаровых молниях можно интерпретировать как проявление фосфенов – зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть в переводе на обычный человеческий язык шаровые молнии являются галлюцинациями. Расчеты этих ученых скептиков 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”. Теория эта была опубликована в научном журнале Physics Letters, теперь сторонники существования шаровых молний в природе должны зарегистрировать шаровую молнию научной аппаратурой, и таким образом опровергнуть теорию австрийских ученых о фосфенах.

Странная постановка вопроса: почему должны опровергать гипотезу фосфенов сторонники реальности шаровых молний, а не наоборот? Почему надо приносить шаровые молнии в лаборатории ученых, чтобы ученые с помощью имеющейся у них аппаратуры смогли подтвердить то, что эти плазменные шары не галлюцинации? Гипотеза фосфенов не имеет никаких преимуществ перед другими гипотезами, объясняющими происхождение шаровых молний. Скорее наоборот, гипотеза фосфенов – это самая слабая из всех гипотез на этот счет.

Я считаю, что иногда Комиссия РАН по борьбе с лженаукой доводит свои усилия до абсурда, например, когда, как в случае с шаровыми молниями, начинает отрицать очевидные факты, известные очень многим людям. Такое отрицание очевидного напоминает откровенное мракобесие, которое превращает науку в одну из форм религии, у которой вместо кадила в руках синхофазотроны и коллайдеры. Это напоминает мне отрицание метеоритов французской Академией наук в конце XIX в. на том основании, что “камни с неба падать не могут, поскольку камней на небе нет”. Но оказалось, что камни на небе есть, и они довольно часто падают на Землю.

Рассказы очевидцев о шаровых молниях.

Случай во Франции: Одно из первых упоминаний о наблюдении шаровой молнии относится к 1718 г., когда в один из апрельских дней во время грозы в Куэньоне (Франция) очевидцы наблюдали три огненных шара диаметром более одного метра. А в 1720 г. опять же во Франции в одном из городов огненный шар во время грозы упал на землю, отскочил от нее, ударился о каменную башню, взорвался и разрушил башню.

Гроза в Вайдкомб-Мур: 21 октября 1638 г. шаровая молния появилась во время грозы в церкви деревушки Вайдкомб-Мур в Англии. В церковь влетел огромный огненный шар порядка двух с половиной метров в поперечнике. Он выбил из стен церкви несколько больших камней и деревянных балок. Затем шар якобы сломал скамейки, разбил много окон и наполнил помещение густым тёмным дымом с запахом серы. Потом он разделился пополам; первый шар вылетел наружу, разбив ещё одно окно, второй исчез где-то внутри церкви. В результате 4 человека погибли, 60 получили ранения. Явление, разумеется, объясняли «пришествием дьявола», и обвинили во всём двух людей, которые осмелились играть в карты во время проповеди.

Случай на борту «Кэтрин энд Мари»: В декабре 1726 г. некоторые британские газеты напечатали отрывок из письма некоего Джона Хоуэлла, который находился на борту шлюпа «Кэтрин энд Мари». «29 августа мы шли по заливу у берегов Флориды, как вдруг из части корабля вылетел шар. Он разбил нашу мачту на много частей, разнёс бимс в щепки. Также шар вырвал три доски из боковой подводной обшивки и три с палубы; убил одного человека, поранил руку другому, и если бы не обильные дожди, то паруса были бы просто уничтожены огнём».

Случай с Георгом Рихманом.

Случай на борту «Монтаг»: Адмирал Чемберс на борту «Монтаг» в 1749 г. около полудня поднялся на палубу замерить координаты судна. Он заметил довольно большой голубой огненный шар на расстоянии около трёх миль. Незамедлительно был отдан приказ спустить топсели, но шар двигался очень быстро, и прежде чем удалось сменить курс, он взлетел практически вертикально и, находясь не выше сорока-пятидесяти ярдов над оснасткой, исчез с мощным взрывом, который описывается, как одновременный залп тысячи орудий. Верхушка грот-мачты была уничтожена. Пятерых человек сбило с ног, один из них получил множество ушибов. Шар оставил после себя сильный запах серы; перед взрывом его величина в сечении достигала размеров мельничного жернова (примерно 1,5 м).

Смерть Георга Рихмана: В 1753 г. физик Георг Рихман, действительный член Петербургской Академии наук, погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление. Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схожий с выстрелом ружья. Рихман упал замертво, а гравёр был оглушен и сбит с ног. Позже гравер описал то, что произошло. На лбу Рихмана осталось маленькое темно-малиновое пятнышко, его одежда была опалена, башмаки разорваны. Дверные косяки разлетелись в щепки, а саму дверь снесло с петель. Позже осмотр места происшествия совершил лично М.В. Ломоносов.

Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»: Британское издание сообщало о том, что в 1809 г. корабль «Уоррен Хастингс» во время шторма «атаковало три огненных шара». Команда видела, как один из них спустился и убил человека на палубе. Того, кто решил забрать тело, ударил второй шар; его сбило с ног, на теле остались лёгкие ожоги. Третий шар убил ещё одного человека. Команда отметила, что после происшествия над палубой стоял отвратительный запах серы.

Ремарка в литературе 1864 г.: В издании «A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar» Эбенезер Кобэм Брюер рассуждает о «шарообразной молнии». В его описании молния предстаёт как медленно движущийся огненный шар из взрывоопасного газа, который иногда спускается к земле и движется вдоль её поверхности. Также отмечается, что шары могут делиться на шары меньшего размера и взрываться «подобно пушечному выстрелу».

Описание в книге «Молния и свечение» Вильфрида де Фонвьюэля: Книга сообщает примерно о 150 встречах с шарообразной молнией. «Судя по всему, шарообразные молнии сильно притягиваются металлическими предметами, поэтому они часто оказываются у балконных перил, водопроводных и газовых труб. Они не имеют определённой окраски, оттенок их может быть разный, например, в Кётен в герцогстве Ангальт молния была зелёной. M. Колон, заместитель председателя Парижского Геологического Общества, видел, как шар медленно спустился вдоль коры дерева. Коснувшись поверхности земли, он подпрыгнул и исчез без взрыва. 10 сентября 1845 г. в долине Корреце молния влетела в кухню одного из домов деревни Саланьяк. Шар прокатился через всё помещение, не причиня никакого ущерба находящимся там людям. Добравшись до граничащего с кухней хлева, он неожиданно взорвался и убил случайно запертую там свинью.

В XIX веке один французский писатель описал любопытный случай , когда огненный шар влетел на кухню жилого дома в деревне Саланьяк. Один из поваров крикнул другому: «Выброси эту штуку из кухни!» Однако тот побоялся, и это спасло ему жизнь. Шаровая молния вылетела из кухни и направилась в свинарник, там ее на предмет съестного решила понюхать любопытная свинья. Только она поднесла к ней свой пятачок, как та взорвалась. Бедная свинья погибла, да и всему свинарнику был нанесен значительный урон. Двигаются шаровые молнии не очень быстро: некоторые даже видели, как они останавливаются, но от этого шары приносят не меньше разрушений. Молния, влетевшая в церковь города Штральзунд, при взрыве выбросила несколько маленьких шаров, которые тоже взрывались как артиллерийские снаряды.»

Шаровая молния вылетает из горящего камина.

Случай из жизни Николая II: Последний российский император в присутствии своего деда Александра II наблюдал явление, которое он назвал «огненным шаром». Он вспоминал: «Когда мои родители были в отъезде, мы с дедушкой совершали обряд всенощного бдения в Александрийской церкви. Была сильная гроза; казалось, что молнии, следующие одна за другой, готовы сотрясти церковь и весь мир прямо до основания. Вдруг стало совсем темно, когда порыв ветра распахнул врата церкви и потушил свечи перед иконостасом. Раздался гром сильнее обычного, и я увидел, как в окно влетел огненный шар. Шар (это была молния) покружился на полу, пролетел мимо канделябра и вылетел через дверь в парк. Моё сердце замерло от страха и я взглянул на дедушку – но его лицо было совершенно спокойно. Он перекрестился с таким же спокойствием, как и тогда, когда молния пролетала мимо нас. Тогда я подумал, что испугаться, как я – это неподобающе и немужественно. После того, как шар вылетел, я снова взглянул на дедушку. Он слегка улыбнулся и кивнул мне. Страх мой исчез и я больше никогда не боялся грозы».

Случай из жизни Алистера Кроули: Известный британский оккультист Алистер Кроули говорил о явлении, которое он называл «электричеством в форме шара» и которое он наблюдал в 1916 г. во время грозы на озере Паскони в Нью-Гэмпшире. Он укрылся в небольшом загородном доме, когда «в безмолвном изумлении заметил, что на расстоянии шести дюймов от правого колена остановился ослепительный шар электрического огня трёх-шести дюймов в диаметре. Я смотрел на него, а он вдруг взорвался с резким звуком, который невозможно было спутать с тем, что буйствовало снаружи: шумом грозы, стуком града или потоками воды и треском дерева. Моя рука была ближе всего к шару и она почувствовала лишь слабый удар».

Случай в Индии: 30 апреля 1877 г. шаровая молния влетела в центральный храм Амристара (Индия) Хармандир Сахиб. Явление наблюдало несколько человек, пока шар не покинул помещение через переднюю дверь. Этот случай запечатлён на воротах Даршани Деоди.

Случай в Колорадо: 22 ноября 1894 г. в городе Голден, штат Колорадо (США), появилась шаровая молния, которая просуществовала неожиданно долго. Как сообщала газета «Голден Глоб»: «В ночь на понедельник в городе можно было наблюдать красивое и странное явление. Поднялся сильный ветер и воздух, казалось, был наполнен электричеством. Те, кто той ночью оказался рядом со школой, могли наблюдать, как огненные шары летали друг за другом в течение получаса. В этом здании находятся электрические динамо-машины, возможно, лучшего завода во всём штате. Вероятно, в минувший понедельник к динамо-машинам прибыла делегация прямо из облаков. Определённо, этот визит удался на славу, равно как и та неистовая игра, которую они вместе затеяли».

Случай в Австралии: В июле 1907 г. на западном побережье Австралии в маяк на мысе Кабо-Натуралист ударила шаровая молния. Смотритель маяка Патрик Бэйрд лишился сознания, а явление описала его дочь Этель.

Шаровые молнии на подводных лодках: Во время Второй мировой войны подводники многократно и последовательно сообщали о маленьких шаровых молниях, возникающих в замкнутом пространстве подводной лодки. Они появлялись при включении, выключении или неверном включении батареи аккумуляторов, либо в случае отключения или неверного подключения высокоиндуктивных электромоторов. Попытки воспроизвести явление, используя запасную батарею подводной лодки, оканчивались неудачами и взрывом.

Случай в Швеции: В 1944 г. 6 августа в шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив за собой круглую дырку около 5 см в диаметре. Явление наблюдали не только местные жители – сработала система слежения за разрядами молнии Уппсальского университета, созданная на отделении изучения электричества и молнии.

Случай на Дунае: В 1954 г. физик Тар Домокош наблюдал молнию в сильную грозу. Он описал увиденное достаточно подробно. «Это произошло на острове Маргарет на Дунае. Было где-то 25–27°С, небо быстро затянуло облаками и началась сильная гроза. Поблизости не было ничего, где можно было бы укрыться, рядом находился только одинокий куст, который гнуло ветром к земле. Вдруг приблизительно в 50 метрах от меня в землю ударила молния. Это был очень яркий канал 25–30 см в диаметре, он был точно перпендикулярен поверхности земли. Где-то две секунды было темно, а затем на высоте 1,2 м появился красивый шар диаметром 30–40 см. Он появился на расстоянии в 2,5 м от места удара молнии, так что это место удара было прямо посередине между шаром и кустом. Шар сверкал подобно маленькому солнцу и вращался против часовой стрелки. Ось вращения была параллельна земле и перпендикулярна линии „куст – место удара – шар“. У шара было также один-два красных завитка, но не такие яркие, они исчезли спустя доли секунды (~0,3 с). Сам шар медленно двигался по горизонтали по той же линии от куста. Его цвета были чёткими, а сама яркость – постоянной на всей поверхности. Вращения больше не было, движение происходило на неизменной высоте и с постоянной скоростью. Изменения в размерах я больше не заметил. Прошло ещё примерно три секунды – шар резко исчез, причём совершенно беззвучно, хотя из-за шума грозы я мог и не расслышать».

Случай в Казани: В 2008 г. в Казани шаровая молния залетела в окно троллейбуса. Кондуктор с помощью машинки для проверки билетов отбросила её в конец салона, где не было пассажиров, и через несколько секунд произошёл взрыв. В салоне находилось 20 человек, никто не пострадал. Троллейбус вышел из строя, машинка для проверки билетов нагрелась, побелела, но осталась в рабочем состоянии.

Шаровая молния в помещении. Этот плазмоид находится явно в неравновесном состоянии, о чем говорит ореол вокруг шара.

Чаще всего шаровая молния движется на одной высоте горизонтально, огибая неровности рельефа. Обратите внимание на неоднородность этой шаровой молнии.

Случай в Чехии: В 2011 г. 10 июля в чешском городе Либерец шаровая молния появилась в диспетчерском здании городских аварийных служб. Шар с двухметровым хвостом подпрыгнул к потолку прямо из окна, упал на пол, снова подпрыгнул к потолку, пролетел 2–3 метра, а затем упал на пол и исчез. Это испугало сотрудников, которые почувствовали запах горелой проводки и посчитали, что начался пожар. Все компьютеры зависли (но не сломались), коммуникационное оборудование выбыло из строя на ночь, пока его не отремонтировали. Кроме того, был уничтожен один монитор.

Случай в Брестской области: В 2012 г. 4 августа шаровая молния напугала сельчанку в Пружанском районе Брестской области. Как рассказывает газета «Раённыя будні», шаровая молния влетела в дом во время грозы. Причем, как рассказала Надежда Владимировна Остапук, окна и двери в доме были закрыты, и женщина так и не смогла понять, каким образом огненный шар проник в помещение. К счастью, женщина догадалась, что не стоит делать резких движений, и осталась просто сидеть на месте, наблюдая за молнией. Шаровая молния пролетела над её головой и разрядилась в электропроводку на стене. В результате необычного природного явления никто не пострадал, лишь была повреждена внутренняя отделка комнаты, сообщает издание.

Шаровая молния может взорваться в волосах человека, не причинив ему вреда, а может разрушить целый дом. Чаще всего существование шаровой молнии заканчивается взрывом, нередки случаи, когда она распадается на части. Большей частью это все же взрыв, сопровождаемый громким хлопком из-за быстрого схлопывания газа в объеме, занимаемом до этого шаровой молнией. При этом отмечаются разрушения легких предметов (например, легкого дачного домика, трансформаторной будки), вырывается асфальт в радиусе 1–1,5 метра, разбрасываются камни, бьется стекло, разбиваются изоляторы проводов, расщепляются бревна на причале и т.д.

Известен случай, когда шаровая молния влетела в комнату и взорвалась над столом, зацепившись за металлическую подвеску керосиновой лампы. Никто из людей, сидевших за столом, не пострадал. Однако в другом случае взрыв молнии произошел в волосах на голове у человека, в результате чего тот ощутил сильный удар и потерял сознание, но не умер. При встрече с шаровой молнией лучше отнестись к ней, как к незнакомой собаке – стоять или сидеть неподвижно, наблюдая за ее поведением.

Cлучай в Кемеровской области. Виталий Шумилов стал свидетелем необычного явления. Это было после грозы. Возвращаясь домой после работы, уже в полумраке, он вдруг увидел на небе яркую радугу. Она заслоняла собой лес и будто опиралась на крышу его дома. Он позвал соседей – они минут 15 стояли и смотрели на странное явление. Спустя некоторое время радуга начала меркнуть, и тут все увидели в небе быстро движущийся светящийся объект. Пронесясь над огородами, НЛО будто вспыхнул и исчез за лесом. Листья клена, который растет как раз на месте, где «опиралась» радуга, покрылись белыми пятнами, будто их чем-то обожгли. Диаметр «пятна», в котором оказались обожженные деревья, был равен трем метрам. Научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН Дмитрий Малашенков, рассмотрев листья под микроскопом, пришел к заключению, что это не химический ожог, а результат действия некоего высокотемпературного излучения – вероятно, ультрафиолетового или инфракрасного.

Образование шаровой молнии при линейном грозовом разряде.

Внутренняя плазмоидная магнитная структура шаровой молнии с изящна и замысловата. Эта структура может накапливать не только энергию, но и информацию.

Случай в Кемерове: Доцент Кемеровского технологического института Лев Иванович Константинов рассказал: «Около полуночи при наблюдении в телескоп за метеорным потоком я обратил внимание на необычно яркое свечение в небе и, приглядевшись, увидел радугу. Это было странно: грозы у нас не было. Спустя 25 минут радуга померкла, длинная полоса на моих глазах «сложилась» в шар, который все быстрее двигался по ночному небу. Через две минуты произошла вспышка, и объект исчез». Отправляясь спать, он почувствовал, что кончики пальцев у него болят, как от легкого ожога. Утром исследователь обнаружил, что они покраснели и покрылись пузырьками. Не столько от боли, сколько из любопытства пошел к врачу. Тот вынес диагноз – «ожог первой-второй степени» и порекомендовал мази и перевязки. Через три дня все прошло. Однако выяснилось, что радугу и летящий шар в ту ночь видел не только он, но и многие знакомые. Лев Иванович провел опрос 47 очевидцев, и они рассказали, что первые 7–10 дней почти все жаловались на головные боли и сильную слабость. По ночам одних мучили кошмары, другие, наоборот, впадали в беспробудный сон и видели странные сны: будто они путешествуют по незнакомой местности, разговаривают на непонятном языке с удивительными существами, каких никогда не встречали.

В декабре 1975 г. журнал “Наука и жизнь” обратился к своим читателям с анкетой, содержащей вопросы, касающиеся шаровой молнии. Журнал просил ответить на вопросы анкеты и прислать письма с описанием обстоятельств наблюдения и различных подробностей. В течение 1976 г. было получено 1400 писем. Познакомимся с выдержками из нескольких писем.

“Я видел с расстояния около 10 м, что шаровая молния светло-желтого цвета диаметром 30–40 см выскочила из земли в месте удара обычной молнии. Поднявшись на высоту 6–8 метров, она начала двигаться горизонтально. При этом она пульсировала, принимая то шаровую, то эллипсоидную форму. Пройдя за 1 минуту расстояние около 50 м, она наткнулась на сосну и взорвалась”.

“Шаровую молнию я встретил вечером перед грозой, когда шел на охоту. Она была около 25 см в диаметре, белая, двигалась горизонтально, повторяя рельеф местности”.

“Я видел, как шаровая молния диаметром 10 см прошла через отверстие в окне диаметром 8 мм”.

“После сильного удара грома в открытую дверь влетела бело-голубая шарообразная масса диаметром 40 см и начала быстро двигаться по комнате. Она подкатилась под табурет, на котором я сидел. И хотя она оказалась непосредственно у моих ног, тепла я не ощутил. Затем шаровая молния притянулась к батарее центрального отопления и исчезла с резким шипением. Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм”.

“В городе разразилась сильная гроза с ливнем. В открытую форточку окна кухни на втором этаже влетела шаровая молния. Это был однородный желтый шар 20 см в диаметре. Шар медленно двигался по горизонтали, чуть снижаясь; прошел расстояние около 1 м. Он плыл в воздухе, как плавает тело внутри жидкости. Внутри шара стали образовываться тонкие красноватые полоски. Затем он, не распадаясь на части и не падая, тихо, без звука исчез. Все наблюдение заняло около 30 секунд”.

“Я видел шаровую молнию, когда мне было 14 лет. Отдыхал в деревне у тётушки. Случилась гроза…, уже и на убыль пошла. Сидели тихо, разговаривали, в деревнях тихо в грозу сидят. Вдруг невесть ниоткуда появилось три шара. Первый с большое яблоко, второй шар поменьше, ну а третий совсем маленький, шары медленно двигались. Тетушка крикнула: “бегите из дома”, – мы все врассыпную. Надо сказать, было страшновато. Это самое яркое впечатление моего детства”.

“Я видел шаровую молнию в дестве, когда ловил рыбу на озере. Смотрю – дождь пошёл, я сел под дерево, сижу жду, начал думать: а вдруг молния в дерево ударит. Смотрю – в метре от меня какой-то шарик размером с тенисный мячик синеватого цвета, пока соображал, что это такое, шарик начал лететь зигзагами ко мне, я испугался и переплыл озеро в одежде – так, что даже не заметил, а когда я обернулся, то увидел, что дерево, под котором я сидел, немного дымилось”.

Фото шаровой молнии, атакующей летящий самолет.

В 1936 году английская газета «Дейли мейл» сообщила о случае, когда очевидец наблюдал раскаленный шар, опустившийся с неба. Сначала он ударился о дом, повредил телефонные провода и поджег деревянную оконную раму. Свой путь шар закончил в бочке с водой, которая тут же закипела.

Залетали шаровые молнии и в самолеты. В 1963 году свидетелем такого случая на самолете, следовавшим рейсом «Нью-Йорк – Вашингтон», стал британский профессор Р.С. Дженнисон. Согласно его рассказу, сначала в самолет ударила обычная молния, затем из кабины пилотов вылетела шаровая молния. Она медленно поплыла вдоль салона, изрядно перепугав пассажиров. Профессор сообщил, что молния была диаметром около восьми дюймов и светилась как 100-ваттная лампочка. Тепла шаровая молния не излучала, шар имел идеальную сферическую форму и, по словам Дженнисона, этот шар «на вид казался твердым телом».

Обычно средний срок жизни шаровой молнии не превышает нескольких минут. По величине она колеблется от первых сантиметров в диаметре до размера футбольного мяча. Для шаровой молнии обычно характерен белый цвет, но бывают молнии красного, желтого, зеленого и, если верить очевидцам, даже серого и черного цвета. Шаровая молния способна маневрировать и облетать различные препятствия на своем пути. Однако она обладает и способностью проходить сквозь твердые тела. Перемещаясь, шаровая молния часто издает звук, напоминающий потрескивание высоковольтных линий, жужжание или шипение.

Существует несколько вариантов возможного объяснения феномена, полагает доктор физико-математических наук, профессор МГУ Леонид Сперанский. Шаровая молния – это одна из самых ярких загадок современной науки, и природа ее до сих пор неясна. Известны случаи, когда шаровая молния проходила сквозь стекло, оставляя лишь крошечное отверстие правильной формы. Чтобы просверлить такое, нужно алмазное сверло и несколько часов кропотливой работы. Каким же образом это удается шаровой молнии? Все это говорит о том, что она обладает температурой, сопоставимой с той, что царит на поверхности Солнца, и большой энергией. Скорость, с которой передвигается шаровая молния, может быть небольшой, но может превосходит звуковую в несколько раз.

Существует более сотни различных гипотез, пытающихся объяснить происхождение шаровой молнии, но пока ни одна из них не нашла полного признания в качестве теории в научной среде. Можно считать, что вопрос о природе естественной шаровой молнии до сих пор остается открытым. Согласно наиболее любопытной гипотезе, шаровая молния является разумным плазмоидом.

Структурная неоднородность искусственного плазмоида, возникшего вокруг мощного электрического разряда.

Удар линейной молнии привел к образованию нескольких шаровых молний. Надо заметить, что молния ударила вблизи высоковольтной линии электропередачи.

Строение и образование шаровой молнии.

В процессе экспериментов были зафиксированы моменты массового зарождения плазмоидных образований (эльфейский туман). Это напоминало закипание воды при ее переходе из одного агрегатного состояния в другое. Световые пятна, подобно пузырькам воздуха в толще воды, занимали все свободное пространство.

Физик Николо Тесла с двумя шаровыми молниями в руках в своей лаборатории.

Было сделано несколько заявлений о получении шаровой молнии в лабораториях, но в основном к этим заявлениям в академической среде сложилось скептическое отношение. Остаётся открытым вопрос: действительно ли наблюдаемые в лабораторных условиях явления тождественны природному явлению шаровой молнии? Первыми опытами и заявлениями об искусственных плазмоидах можно считать работы Николо Теслы в конце XIX века.

В своей краткой заметке он сообщал, что при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он, после выключения напряжения, наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2–6 см. Однако Тесла не сообщал подробности своего эксперимента, так что воспроизвести эту установку оказалось затруднительно. Очевидцы утверждали, что Тесла мог делать шаровые молнии, жившие несколько минут, при этом он брал их в руки, клал в коробку, накрывал крышкой, опять доставал.

Первые детальные исследования светящегося безэлектродного разряда были проведены только в 1942 г. советским электротехником Бабатом. Ему удалось на несколько секунд получить сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. П.Л. Капица смог получить сферический газовый разряд при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения. В литературе описана схема установки, на которой авторы воспроизводимо получали некие плазмоиды со временем жизни до 1 секунды, похожие на «природную» шаровую молнию. Российский математик М.И. Зеликин предположил, что феномен шаровой молнии связан со сверхпроводимостью плазмы. Большинство теорий сходится на том, что причина образования любой шаровой молнии связана с прохождением газов через область с большой разностью электрических потенциалов, что вызывает ионизацию этих газов и их сжатие в виде шара.

Внутреннее строение шаровой молнии.

Поперечное сечение тороида – модели шаровой молнии.

Плазмоид с несколькими шаровыми молниями внутри.

На двух рисунках вверху и слева изображено поперечное сечение тороидов – моделей шаровой молнии. Плазменный тороид представляет собой плазменную структуру, стянутую двумя собственными магнитными полями. В сечении тороид выглядит как два плосковыпуклых овала, обращенных плоскими сторонами к центральному отверстию. Продольное поле на схеме окрашено синим цветом, поперечное – зеленым. На схемах эти поля изображены условно одно поверх другого, в действительности же они взаимно пронизывают друг друга.

Азотные и кислородные ионы движутся по спиралям на периферии тороида и образуют замкнутую овальную “трубу” большого диаметра. Внутри этой “трубы” по замкнутому кольцу движутся протоны и электроны по спиралям малого диаметра. При формировании тороида часть протонных спиралей сместились вверх, а часть электронных спиралей сместились вниз овальной трубы. Разделившиеся протоны и электроны образуют электрическое поле, иначе говоря, заряженный электрический конденсатор.

Наблюдатели сообщают, что иногда из ярко светящегося клубка, возникающего на нижнем конце разряда линейной молнии, выскакивают несколько шаровых молний. Очевидцы наблюдали шаровые молнии, которые разделяются на несколько мелких шаровых молний. Наблюдались шаровые молнии, из которых даже при взрыве выскакивали шаровые молнии меньшего размера.

Разумеется, предложенные на этих схемах модели – всего лишь гипотезы, но они дают представление о том, что шаровые молнии обладают сложной динамичной структурой, что эта структура имеет электромагнитную природу.

При разряде линейной молнии в магнитное поле с холодной плазмой, в холодную плазму влетают несколько пространственно разделенных порций горячей плазмы. Каждая отдельная порция горячих ионов и электронов (этакий шмот горячей плазмы) образуют вместе с холодной плазмой магнитную структуру с движущимися по спиралям электронами в виде “трубы”, замкнутой в тороид. В результате внутри каждой подогретой тороидальной трубы в магнитном поле движутся по своим спиральным дорожкам электроны и протоны и те, что были там и те, что влетели в холодную плазму вместе с порцией горячей плазмы. Двигаясь в неоднородном магнитном поле внутри ионной трубы, протоны и электроны частично разделяются, образуя электрическое поле. Если образовавшиеся автономные тороиды не успели объединиться, сцепившись собственными поперечными магнитными полями, то они выталкиваются в атмосферу по отдельности, а если успели объединиться, то выталкивается одна большая шаровая молния в виде удлиненного овала.

По-видимому, шаровая молния может включать в себя несколько автономных шаровых молний. Автономные тороиды молнии нанизаны на одну общую ось, проходящую через центральные отверстия тороидов. Каждый тороид охвачен локально собственным продольным магнитным полем, а собственные поперечные магнитные поля тороидов, складываясь, образуют одно общее поперечное магнитное поле, охватывающее все автономные тороиды и замыкающееся через общее центральное отверстие шаровой молнии. При возникновении неустойчивости объединенная молния может разделиться, иногда с взрывом, при этом взрывается одна из них, а остальные при взрыве могут уцелеть.

На втором рисунке изображена сложная шаровая молния, состоящая из трех автономных молний, из которых каждая охвачена и удерживается собственным продольным магнитным полем, условно окрашенным синим цветом. Поперечные магнитные поля автономных молний суммировались в одно общее поперечное магнитное поле (окрашено зеленым цветом), охватывающее снаружи и удерживающее все три молнии и замыкающееся через общее центральное отверстие молнии. Внутри больших тороидов, а также и между ними могут находиться в движении как одиночные спирали протонов и электронов, так и небольшие тороиды объединившихся спиралей одноименных зарядов этих же частиц.

В основе предлагаемой модели шаровой молнии лежит теоретически предсказанная бессиловая магнитная конфигурация – сферомак . Зарождается она в канале линейной молнии при повторных разрядах в областях развития на нём неустойчивости типа перетяжек. Начальным полоидальным магнитным полем служит слабое магнитное поле Земли. В процессе сжатия токовой оболочки полоидальное магнитное поле возрастает и становится сравнимым с азимутальным магнитным полем пинча. В результате перезамыкания силовых линий полоидального магнитного поля в области перетяжек образуются бессиловые магнитные конфигурации с замкнутым магнитным полем, которые и являются основой шаровой молнии. В зависимости от числа слившихся бессиловых ячеек энергия и размеры шаровой молнии могут изменяться в широких пределах. Во внешней области силовые линии магнитного поля незамкнуты и уходят в бесконечность. Основная энергия шаровой молнии запасена в ней в виде энергии магнитного поля.

Иногда в небе можно наблюдать вот такие спиралевидные свечения, имеющие электромагнитную природу.

Момент образования шаровых молний из замкнутых линейных молний.

На границе с воздухом у шаровой молнии образуется тонкая оболочка неизотермической плазмы. В ней по внутренней поверхности протекает диамагнитный ток, экранирующий её от магнитного поля плазмоида. На внешней поверхности оболочки неизотермической плазмы возникает двойной электрический слой, являющийся потенциальным барьером для электронов. В результате интенсивной конденсации паров воды на отрицательных и положительных ионах в воздухе на границе двойного слоя образуется водяная плёнка. Молекулы воды играют также важную роль в образовании кластеров в двойном электрическом слое, в результате чего существенно снижается величина и энергия потока ионов. Кроме того, неизотермическая плазма оболочки служит отражательным экраном для интенсивного циклотронного излучения электронов из центральной бессиловой области. В целом, внешняя оболочка молнии является эффективным тепловым и магнитным экраном. Вследстивии сильного электростатического давления в двойном электрическом слое плотность энергии в шаровой молнии достигает порядка 10 Дж/см3.

Предлагаемая модель шаровой молнии. Обозначения: 1 – горловина внешнего магнитного поля; 2 – водяная плёнка; 3 – двойной электрический слой; 4 – оболочка неизотермической плазмы; 5 – переходной токовый слой; 6 – сепаратриса; 7 – область бессилового магнитного поля.

Сплюснутый бессиловой сферомак является устойчивой магнитной ловушкой. В результате частичного поглощения циклотронного излучения поддерживается электронная температура в оболочке неизотермической плазмы. Вследствие различной скорости диффузии электронов и ионов центральная область плазмоида заряжена отрицательным зарядом. Шаровая молния обладает также электрическим и магнитным дипольным моментами, направленными вдоль её оси симметрии.

Перемещается шаровая молния под действием силы тяжести, воздушных потоков и электромагнитных сил. Её движение при малой электромагнитной силе сходно с движением мыльного пузыря. В электрическом поле наведённого заряда в диэлектрике (стекле) она принимает такое положение, чтобы направление её электрического дипольного момента совпадало с направлением поля. В результате она соприкасается со стеклом в области горловины её внешнего магнитного поля. Захваченные частицы, уходящие вдоль силовых линий магнитного поля, расплавляют стекло в этой области, проделывая в нём отверстие. Под действием разности давлений снаружи и внутри помещения шаровая молния переливается через это отверстие.

Основная энергия в ней запасена в виде энергии магнитного поля. Вес шаровой молнии определяется весом водяной плёнки. Взрыв шаровой молнии сопровождается генерацией мощного электромагнитного импульса. Она является источником интенсивного рентгеновского излучения. Основной вклад в излучение в видимом спектре даёт неизотермическая плазма оболочки. Наличие водяной плёнки у шаровой молнии подтверждается наблюдением нескольких световых оттенков у неё, “экзотических” черных шаровых молний, а так же особенностями её движения. Голубой ореол вокруг шаровой молнии обусловлен рентгеновским и ультрафиолетовым излучением.

Фиолетовое свечение вблизи её границы вызывается электронами, преодолевающими потенциальный барьер в двойном электрическом поле. Наблюдение связанных шаровых молний, намагничивание металлических предметов и т.д. указывают на наличие у неё магнитного поля. В стадии угасания шаровой молнии внешнее магнитное поле может отсутствовать. Наиболее точно строение шаровой молнии описано в уникальном наблюдении М.Т. Дмитриева. Шаровая молния может служить источником нейтронов, если заполнить её дейтерием или другим термоядерным сырьём. На основе данной модели удаётся дать удовлетворительное описание поведения шаровой молнии в различных условиях.

В Закарпатье три такие шаровые молнии “гуляли” по центру г Хуст.

Шаровая молния за окном.

Шаровые молнии могут быть причиной пожаров и поражения людей электрическим током. Часто прямым ударам молний подвергаются сооружения, возвышающиеся над окружающими строениями, например, неметаллические дымовые трубы, телевизионные и иные башни, пожарные депо, строения, отдельно стоящие в открытой местности. Попадание молний в самолёт может привести к разрушениям элементов конструкции, нарушению работы радиоаппаратуры и навигационных приборов, ослеплению и даже непосредственному поражению экипажа. При ударе такой молнии в дерево разряд может поразить находящихся около него людей; опасно также напряжение, возникающее вблизи дерева при стекании с него тока молнии на землю.

Шаровая молния находится под влиянием как гравитационного, так и электрического поля Земли, которое сильно возрастает перед грозой и во время грозы. Вокруг поверхности Земли существуют так называемые эквипотенциальные, невидимые для нас поверхности, характеризующиеся постоянным значением электрического потенциала. Эти поверхности повторяют рельеф местности. Они огибают строения и верхушки деревьев. Являясь легким свободно блуждающим зарядом, шаровая молния может “сесть” на какую-либо эквипотенциальную поверхность и скользить по ней без затрат энергии. Со стороны же кажется, что она парит над поверхностью Земли и двигается вдоль нее, повторяя рельеф местности.

Шаровая молния в просторном помещении.

Шаровая молния в помещении перед окном (Австрия).

Шаровые молнии стремятся проникнуть в закрытые помещения, залетая туда через форточки, просачиваясь через щели, дырки в стекле и т.д. При этом шаровая молния временно принимает форму сосиски, лепешки или тонкой нити, а затем, пройдя дырку, снова превращается в шар. Форма шара для шаровой молнии энергетически более выгодна. В закрытых помещениях электрическое поле Земли экранируется, и с шаровой молнии частично снимается гнет мощного электрического поля Земли. Именно поэтому неслучайно, влетая через форточку, молния часто опускается до пола.

Шаровые молнии часто притягиваются к металлическим предметам. Это можно объяснить действием закона электромагнитной индукции. Являясь заряженным телом, шаровая молния при приближении к металлическим предметам наводит в них заряд противоположного знака, а затем притягивается к ним, как к противоположно заряженным телам. Шаровая молния может также двигаться вдоль электрических проводов. Поверхность проводника с током несет электрический заряд отрицательного знака. Поэтому шаровая молния, заряженная положительно, притягивается к проводам с током.

В естественных условиях чаще всего шаровая молния 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). В лабораторных условиях похожие на шаровую молнию, но кратковременные горячие плазмоиды удалось получить несколькими разными способами. Установка израильтян для получения горячих плазмоидов по принципу действия напоминает микроволновую печь.

Взрыв шаровой молнии сопровождается генерацией мощного электромагнитного импульса. При взрыве шаровая молния является источником интенсивного рентгеновского излучения.

Некоторые гипотезы, объясняющие возникновение шаровых молний.

Гипотеза Капицы. Академик П.Л. Капица в 1955 г. объяснял появление шаровой молнии и ее некоторые особенности возникновением коротковолновых электромагнитных колебаний в пространстве между грозовыми тучами и земной поверхностью. Между облаками и землёй возникает стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, в каком-либо месте (чаще всего, ближе к земле) возникает пробой воздуха, образуется газовый разряд. В этом случае шаровая молния оказывается как бы «нанизана» на силовые линии стоячей волны и будет двигаться вдоль проводящих поверхностей. Стоячая волна тогда отвечает за энергетическую подпитку шаровой молнии.

Однако Капице так и не удалось объяснить природу коротковолновых колебаний. К тому же шаровые молнии не обязательно сопровождают обычные молнии и могут появляться в ясную погоду. Энергия подводится к шаровой молнии при помощи электромагнитного излучения диапазона сверхвысоких частот (диапазон дециметровых и метровых волн). Сама шаровая молния рассматривается как пучность электростатического поля стоячей электромагнитной волны, находящейся на расстоянии четверти длины волны от поверхности земли или какого либо проводящего объекта. В области этой пучности напряженность поля очень велика, и поэтому здесь образуется сильно ионизированная плазма, которая и является веществом молнии.

П.Л. Капица предположил, что шаровая молния возникает при поглощении мощного пучка дециметровых радиоволн, которые могут излучаться во время грозы. Несмотря на многие привлекательные стороны данной гипотезы, она все же представляется несостоятельной. Дело в том, что она не может объяснить характера перемещений шаровой молнии, ее причудливого блуждения и, в частности, зависимости ее поведения от воздушных потоков. В рамках данной гипотезы трудно объяснить хорошо наблюдаемую четкую поверхность молнии. К тому же взрыв такой шаровой молнии вообще не должен сопровождаться выделением энергии. Если по каким-то причинам поступление энергии электромагнитного излучения вдруг прекращается, нагретый воздух быстро остывает и, сжимаясь, производит громкий хлопок.

Согласно гипотезе А.М. Хазена шаровая молния часто движется над землей, копируя рельеф местности, потому что светящаяся сфера, обладая более высокой температурой по отношению к окружающей среде, стремится выплыть наверх под действием архимедовой силы; с другой стороны, под действием электростатических сил шар притягивается к влажной проводящей поверхности почвы. На какой-то высоте обе силы уравновешивают друг друга, и шар словно катится по невидимым рельсам. Иногда, правда, шаровая молния делает и резкие скачки. Их причиной может послужить либо сильный порыв ветра, либо изменение в направлении движения электронной лавины.

Нашлось объяснение и еще одному факту: шаровая молния стремится попасть внутрь построек. Любое строение, особенно каменное, поднимает в данном месте уровень грунтовых вод, а значит, возрастает электропроводность почвы, что и привлекает плазменный шар. Если к шаровому «сосуду» подводится слишком много энергии, он в конце концов лопается от перегрева или, попав в область повышенной электропроводности, разряжается, подобно обычной линейной молнии. Если же электронный дрейф по каким-либо причинам затухает, шаровая молния тихо угасает, рассеивая свой заряд в окружающем пространстве.

А.М. Хазен предложил схему возникновения шаровой молнии: «Возьмем проводник, проходящий через центр антенны передатчика сверхвысоких частот (СВЧ). Вдоль проводника, как по волноводу, будет распространятся электромагнитная волна. Причем проводник надо взять достаточно длинный, чтобы антенна электростатически не влияла на свободный конец. Подключим этот проводник к импульсному генератору высокого напряжения и подадим на него короткий импульс напряжения, достаточный для того, чтобы на свободном конце мог возникнуть коронный разряд. Импульс надо сформировать так, чтобы возле его заднего фронта напряжение на проводнике не падало до нуля, а сохранялось на каком-то уровне, недостаточном для создания короны – постоянно светящегося заряда на проводнике. Если менять амплитуду и время импульса постоянного напряжения, варьировать частоту и амплитуду поля СВЧ, то в конце концов на свободном конце провода даже после выключения переменного поля должен остаться и, возможно, отделиться от проводника светящийся плазменный сгусток». Однако необходимость большого количества энергии затрудняет реализацию данного эксперимента.

Гипотеза Б.М. Смирнова. Первым эту гипотезу, правда, предложил Доминик Араго, а в середине 70-х годов ХХ в. ее детально разрабатывал Б.М. Смирнов. Б.М. Смирнов считал, что ядро шаровой молнии – это ячеистая структура, обладающая прочным каркасом при малом весе, причем каркас этот образован из плазменных нитей. Шаровая молния имеет химическую природу. Она состоит из обычного воздуха (имеющего температуру примерно на 100 градусов выше температуры окружающей атмосферы), содержит небольшую примесь озона, окислов азота. Принципиально важную роль играет озон, образующийся при разряде обычной молнии; его концентрация около 3%. Внутри шаровой молнии проходят химические реакции, они сопровождаются выделением энергии. При этом в объеме диаметром 20 см выделяется примерно 1 кДж энергии. Это мало, для всех зарегистрированных шаровых молний таких размеров запас энергии должен составлять примерно 100 кДж. Недостатком рассматриваемой физической модели является также невозможность объяснения устойчивой формы шаровой молнии и существования у нее поверхностного натяжения.

Д. Тернер объяснял природу шаровых молний термохимическими эффектами, протекающими в насыщенном водяном паре при наличии достаточно сильного электрического поля. Энергетика шаровой молнии в его гипотезе определяется теплотой химических реакций с участием молекул воды и ионов.

Новозеландские химики Д. Абрахамсон и Д. Диннис выяснили, что при ударе молнии в почву, содержащую силикаты и органический углерод, образуется клубок волокон кремния и карбида кремния. Эти волокна постепенно окисляются и начинают светиться. Так рождается «огненный» шар, разогретый до 1200–1400°С, который медленно тает. Но если температура шаровой молнии зашкаливает, то она взрывается. Но и эта теория не подтверждает все случаи возникновения шаровых молний.

Гипотеза Фернандеса-Раньяда. Эту гипотезу сложно объяснить, не прибегая к математическим формулам. Речь в ней идет об образовании, похожем на клубок, только состоящий не из нитей пряжи, а из линий магнитного поля. Шаровая молния – это сочетание магнитных и электрических полей, обеспечивающее продолжение одного из них при существовании другого и так далее. Когда эти поля объединяются и взаимно усиливают друг друга, внутри них порождается сильное давление, удерживающее всю структуру. Короче, возникает нечто –”магнитная бутылка”. Внутри этой бутылки накапливается энергия.

Существует довольно много гипотез, предполагающих, что шаровая молния сама является источником энергии. Придуманы самые экзотические механизмы извлечения этой энергии. Согласно идее Д. Эшби и К. Уайтхеда, шаровая молния образуется при аннигиляции пылинок антивещества, попадающих в плотные слои атмосферы из космоса, а затем увлекаемых разрядом линейной молнии на землю. Но пока ни одной подходящей частицы антивещества обнаружено не было. В качестве гипотетического источника энергии называются различные химические и даже ядерные реакции. Но при этом трудно объяснить шаровую форму молнии – если реакции идут в газообразной среде, то диффузия и ветер приведут к выносу «грозового вещества» из двадцатисантиметрового шара за считанные секунды и еще раньше деформируют его. К тому же не известно ни одной реакции, которая бы протекала в воздухе с нужным для объяснения шаровой молнии энерговыделением. Возможно, шаровая молния аккумулирует энергию, выделяемую при ударе линейной молнии.

Гипотеза И.П. Стаханова, или Кластерная теория. Кластер – это положительный или отрицательный ион, окруженный своеобразной “шубой” из нейтральных молекул. Если ион окружен молекулами воды с ориентированными диполями, то его называют гидратированным. Молекулы воды в силу своей полярности удерживаются вблизи ионов силами электростатического притяжения. Два и более гидратированных иона могут объединяться в нейтральный комплекс. Вот из таких комплексов и состоит, согласно гипотезе И.П. Стаханова, вещество шаровой молнии. Таким образом, предполагается, что в шаровой молнии каждый ион окружен “шубой” из молекул воды. Согласно этой теории, шаровая молния представляет собой самостоятельно существующее тело (без непрерывного подвода энергии от внешних источников), состоящее из тяжелых положительных и отрицательных ионов, рекомбинация которых сильно заторможена вследствие гидратации ионов. Рекомбинации мешают ориентированные своими диполями молекулы воды.

Почему молния имеет форму шара? Должна существовать сила, способная удержать вместе частицы «грозового вещества». Почему капля воды шарообразна? Такую форму придает ей поверхностное натяжение, которое возникает из-за того, что ее частицы сильно взаимодействуют между собой, гораздо сильнее, чем с молекулами окружающего газа. Если частица оказывается вблизи границы раздела, то на нее начинает действовать сила, стремящаяся вернуть молекулу в глубину жидкости.

В газах кинетическая энергия частиц настолько превышает потенциальную энергию их взаимодействия, что частицы оказываются практически свободными и о поверхностном натяжении в порциях газа говорить не приходится. Но шаровая молния – это газоподобное тело, а поверхностное натяжение у «грозового вещества», тем не менее, есть, оно-то и обеспечивает у плазмоида форму шара, которую чаще всего имеет шаровая молния. Единственное вещество, которое может иметь такие свойства, это плазма – ионизированный газ.

Плазма состоит из положительных и отрицательных ионов. Энергия взаимодействия между ними гораздо больше, чем между атомами нейтрального газа, больше в этом случае и поверхностное натяжение у сгустка плазмы, чем у порции нейтрального газа. Однако при температурах ниже 1000 градусов Кельвина и при нормальном атмосферном давлении шаровая молния из плазмы могла бы существовать только тысячные доли секунды, так как ионы при таких условиях быстро превращаются в нейтральные атомы и молекулы.

Тем не менее, шаровая молния порой живет несколько минут. При температурах 10–15 тысяч градусов Кельвина кинетическая энергия частиц плазмы становится слишком большой, гораздо больше силы их электрического взаимодействия, и шаровая молния при таком разогреве должна просто развалиться. Поэтому П.Л. Капица и ввел в свою модель мощную электромагнитную волну, способную постоянно порождать новую низкотемпературную плазму. Другим же исследователям, предполагающим, что молниевая плазма более горячая, пришлось придумывать механизм удержания в форме шара слишком горячей плазмы.

Попробуем использовать для стабилизации шаровой молнии воду, которая является полярным растворителем. Ее молекулу можно грубо представить себе как диполь, один конец которой заряжен положительно, а другой – отрицательно. К положительным ионам вода присоединяется отрицательным концом, а к отрицательным – положительным, образуя защитную прослойку вокруг ионов – так называемую сольватную оболочку. Вода может резко замедлить рекомбинацию плазмы. Ион вместе с сольватной оболочкой и называется кластером.

При разрядке линейной молнии происходит практически полная ионизация молекул, входящих в состав воздуха, в том числе и молекул воды. Образовавшиеся ионы начинают быстро рекомбинировать, эта стадия занимает тысячные доли секунды. В какой-то момент нейтральных молекул воды становится больше, чем оставшихся ионов, и начинается процесс образования кластеров. Он тоже длится доли секунды и заканчивается образованием «грозового вещества» – вещества, похожего по своим свойствам на плазму и состоящего из ионизированных молекул воздуха и воды, окруженных сольватными оболочками.

Шаровая молния может возникать в грозовых облаках. Здесь видна ее внутренняя неоднородность.

В конце 60-х годов с помощью геофизических ракет было проведено подробное исследование самого нижнего слоя ионосферы – слоя D, расположенного на высоте около 70 км. Оказалось, что несмотря на то, что на такой высоте воды крайне мало, все ионы в слое D окружены сольватными оболочками, состоящими из нескольких молекул воды.

В кластерной теории предполагается, что температура шаровой молнии меньше 1000°К, поэтому, в частности, от нее нет сильного теплового излучения. Электроны при такой температуре легко «прилипают» к атомам, образуя отрицательные ионы, и все свойства «молниевого вещества» определяются кластерами. При этом плотность вещества молнии оказывается примерно равной плотности воздуха при нормальных атмосферных условиях. Молния может быть несколько тяжелее воздуха и опускаться вниз, может быть несколько легче воздуха и подниматься и, наконец, может находиться во взвешенном состоянии, если плотности «молниевого вещества» и плотность воздуха равны. Поэтому парение – это самый распространенный вид движения шаровой молнии.

Кластеры взаимодействуют между собой значительно сильнее, чем атомы нейтрального газа, отчего образуется поверхность раздела между порцией пространства, заполненного кластерами, и воздухом. Возникающего при этом поверхностного натяжения вполне достаточно, чтобы придать молнии шаровую форму. Крупные молнии больше метра в диаметре встречаются крайне редко, маленькие же встречаются чаще. Энергия шаровой молнии, согласно этой гипотезе, заключена в кластерах. При рекомбинации двух кластеров – отрицательного и положительного – выделяется энергия – от 2 до 10 электрон-вольт.

Обычно плазма линейной молнии теряет довольно много энергии в виде электромагнитного излучения. Электроны, двигаясь в линейной молнии, приобретают очень большие ускорения, отчего и генерируют электромагнитные волны. Вещество шаровой молнии состоит из тяжелых частиц, ускорить их не просто, поэтому электромагнитное поле шаровой молнией излучается слабо, и большая часть энергии выводится из молнии тепловым потоком с ее поверхности. Тепловой поток пропорционален площади поверхности шаровой молнии, а запас энергии пропорционален объему. Поэтому маленькие молнии быстро теряют свои сравнительно небольшие запасы энергии, и поэтому маленькие молнии слишком мало живут.

Так, в состоянии неравновесия с внешней средой молния диаметром в 1 см остывает за 0,25 секунд, а диаметром в 20 см – за 100 секунд. Эта последняя цифра примерно совпадает с максимальным наблюдаемым временем жизни шаровой молнии, но существенно превосходит среднее время ее жизни, равное нескольким секундам.

«Умирает» крупная молния в связи с нарушением устойчивости ее границы. При рекомбинации пары кластеров образуется десяток легких частиц, что приводит при той же температуре к уменьшению плотности «грозового вещества» и нарушению условий существования молнии задолго до того, как исчерпается ее энергия.

Когда утрачивается поверхностная неустойчивость, шаровая молния выбрасывает куски своего вещества и как бы прыгает из стороны в сторону. Выброшенные куски почти мгновенно остывают, подобно маленьким молниям, и раздробленная большая молния заканчивает свое существование. Но возможен и другой механизм ее распада. Если в силу каких-либо причин ухудшается отвод тепла, то молния начнет разогреваться. При этом увеличится число кластеров с малым количеством молекул воды в оболочке, они будут быстрее рекомбинировать, произойдет дальнейшее повышение температуры. В итоге – взрыв.

Но если температура шаровой молнии невелика (около 1000°К), то почему же она столь ярко светится? При рекомбинации кластеров выделившееся тепло быстро распределяется между более холодными молекулами. Но на какой-то момент температура вблизи рекомбинировавших частиц может превышать среднюю температуру вещества молнии более чем в 10 раз. Вот этот газ, нагретый до 10–15 тысяч градусов, и светится так ярко. Таких «горячих точек» в шаре немного, поэтому шаровая молния остается полупрозрачной.

Для образования молнии диаметром в 20 см нужно всего несколько граммов воды, а ее во время грозы обычно предостаточно. Вода чаще всего распылена в воздухе, ну а в крайнем случае шаровая молния может «найти» ее для себя на поверхности земли. При образовании молнии часть электронов может «потеряться», поэтому шаровая молния в целом окажется заряженной положительно, и ее движение будет определяться электрическим полем. Электрический заряд позволяет шаровой молнии двигаться против ветра, притягиваться к предметам и висеть над высокими местами.

Цвет шаровой молнии определяется не только энергией сольватных оболочек и температурой горячих «объемчиков», но и химическим составом ее вещества. При попадании линейной молнии в медные провода появляется шаровая молния, окрашенная в голубой или зеленый цвет – обычные «цвета» ионов меди. Вполне возможно, что и возбужденные атомы металлов тоже могут образовывать кластеры. Появлением таких «металлических» кластеров можно было бы объяснить некоторые эксперименты с электрическими разрядами, в результате которых появлялись светящиеся шары, похожие на шаровую молнию.

Кластерная теория объясняет многое, но не все. Так, в своем рассказе В.К. Арсеньев упоминает о тоненьком хвостике, протянувшемся от шаровой молнии. Пока причина его возникновения необъяснима. Есть мнение, что шаровая молния якобы способна инициировать микродозовую термоядерную реакцию, которая может служить внутренним источником энергии шаровой молнии. Наряду с повышением плотности в центре шаровой молнии предсказывается и повышение температуры вещества в центральной области до величины, когда возможен термоядерный синтез. Этим, в частности, можно объяснить возникновение микроскопических отверстий с оплавленными краями при прохождении шаровой молнии сквозь стекло.

Как защититься от шаровой молнии.

Главное правило при появлении шаровой молнии – не паниковать и не делать резких движений, не бежать! Молнии очень восприимчивы к завихрениям воздуха. Оторваться от шаровой молнии можно только на машине, но никак не своим ходом. Постарайтесь тихо свернуть с пути молнии и держаться дальше от нее, но не поворачиваться к ней спиной. Если вы находитесь в квартире – подойдите к окну и откройте форточку. С большой долей вероятности молния вылетит наружу. Ничего не бросайте в шаровую молнию! Она может не просто исчезнуть, а взорваться, как мина, и тогда тяжелые последствия (ожоги, иногда потеря сознания и остановка сердца) неотвратимы.

Если же шаровая молния задела кого-то и человек потерял сознание, то его необходимо перенести в хорошо проветриваемое помещение, тепло укутать, сделать искусственное дыхание и обязательно вызвать скорую помощь. Технических средств защиты от шаровых молний пока не разработано. Единственный существующий сейчас «шаромолниеотвод» был разработан ведущим инженером Московского института теплотехники Б. Игнатовым, но созданы подобных устройств единицы.

Заключение.

Все приведенные выше гипотезы, скорее, не облегчают, а затрудняют наше понимание природы шаровой молнии. Для того, чтобы просто и ясно описать причины и структуру этого явления, нам прежде всего надо понять природу электро-магнитного поля в целом, оперировать полевыми структурами, а не структурами вещества. Мы же пока способны говорить о поле, только когда оно отображается каким-то образом в веществе. Мы говорим о силовых линиях поля, но ведь на самом деле это выстроенные линейно металлические опилки, видимые нашим глазом, которые мы решили превратить в виртуальные понятия. Да есть ли линии у поля вообще?…

Столь сложное явление, как шаровая молния, мы тоже можем вопринимать только как вещественное явление, а ведь по сути оно таким не является. Можно говорить об оболочке шаровой молнии, и тут предпочтительнее кажется Кластерная теория, но что скрывается под этой сальватной оболочкой? Какова вообще природа полевой субстанции внутри шаровой молнии и насколько она неоднородна? Как и в каких терминах описать эту неоднородность? Все это находится пока за пределами человеческого сознания. Какие бы мы не создавали общие теории поля, проверить их физически не удается не только в масштабе планеты и вселенной, но даже и в масштабе макро- и микромира. А ведь законы организации поля должны действовать на всех уровнях его орагнизации… А пока нет внятного и толкового представления о полевом устройстве мира, все попытки описать частные полевые субстанции выглядят малоубедительными и полны противоречий. Вероятно, чтобы понимать структуры самого поля, необходимо развивать особое абстрактное виденье – виденье не глазами, ушами и кожей, а умом, поскольку ум-сознание, скорее всего, – тоже плевая структура, встроенная в вещество и организующая его по образу и подобию своему.

По материалам А.В. Галанина . 2013. .

Электронное СМИ «Интересный мир». 02.11.2013

Дорогие друзья и читатели! Проект «Интересный мир» нуждается в вашей помощи!

На свои личные деньги мы покупаем фото и видео аппаратуру, всю оргтехнику, оплачиваем хостинг и доступ в Интернет, организуем поездки, ночами мы пишем, обрабатываем фото и видео, верстаем статьи и т.п. Наших личные денег закономерно не хватает.

Если наш труд вам нужен, если вы хотите, чтобы проект «Интересный мир» продолжал существовать, пожалуйста, перечислите необременительную для вас сумму на карту Сбербанка: Мастеркард 5469400010332547 или на карту Райффайзен-банка Visa 4476246139320804 Ширяев Игорь Евгеньевич.

Также вы можете перечислить Яндекс Деньги в кошелек: 410015266707776 . Это отнимет у вас немного времени и денег, а журнал «Интересный мир» выживет и будет радовать вас новыми статьями, фотографиями, роликами.

Молния шаровая — неразгаданная тайна природы

Деревня, в которой жили несколько поколений моих предков, называется Березовка и расположена в 150 километрах от мегаполиса. Сегодня там никого не осталось, и выбираемся мы туда редко. Огород зарос, дом, прежде крепкий, скособочился. Дом — совсем небольшой: чулан, кухня и зала, как ее называют местные. Летом 2005 года я лежал в зале на старой кровати, с прогнутой сеткой. Жена на кухне готовила салат, а я наслаждался шумом дождя и звуками грома. Дверь в чулан была открыта, форточка в зале тоже, и после очередного раската грома из кухни через залу пронеслась молния и вылетела в окно. Была она точно такая, как рисуют на картинках: синяя, переломленная в нескольких местах. Произошло это стремительно, я даже не успел открыть рот от удивления. Но вслед за ней в комнату немедленно влетела шаровая молния. Она остановилась ровно посредине помещения. Я наблюдал за ней во все глаза, не испугавшись ни капельки, настолько это было необычно. Молния была похожа на мыльный пузырь красного цвета, только заполненный внутри какой-то подрагивающей субстанцией. Я лицезрел ее секунды две, после чего огненный шар, не попрощавшись, вылетел в форточку вслед за первой гостьей. Мне показалось, что вторая преследует первую. Страх пришел позже. Так я стал одним из немногих, кому удалось столкнуться с необычным и загадочным явлением – шаровой молнией!

Совсем немного истории

Где, кто и когда впервые увидел и зафиксировал на бумаге или рисунке шаровую молнию — неизвестно. Первооткрывателями небесного чуда выступают многие люди, ученые и страны.

Величественное явление природы — шаровая молния

Были письменные упоминания о таинственных светящихся шарах в римских летописях 106 года до нашей эры. Там шаровые молнии сравнивались с огненными птицами, которые несли в клювах раскаленные угли.

Много описаний небесных чудесных шаров в средневековых европейских источниках (Португальских, Французских, Английских).

Документально зафиксированный случай произошел в Англии в графстве Девон в 1638 году, когда огненная хулиганка ранила 60 человек, четверых убила и натворила других бед.

Француз Ф. Араго описал тридцать случаев появления шаровых молний и наблюдений за ними очевидцев.

Свидетельства очевидцев

«Яркий шар вытянулся из розетки. Отделился от нее и как мыльный пузырь поплыл по комнате, переливаясь всеми цветами радуги. Ненадолго застыл над письменным столом и всосался обратно в розетку, но уже другую. В тот момент я был уверен, что у меня галлюцинация».

Но в целом, наука как-то мало интересовалась этим необычным небесным явлением вплоть до середины двадцатого века, когда ей занялись вплотную.

Дело в том, что тогда активизировались работы в области , и к изучению шаровых молний приложили руку многие известные ученые, например, Петр Капица.

Одна из форм материи — плазма

Сегодня интерес к шаровой молнии среди ученых велик. По этой теме проводятся конференции, семинары, симпозиумы, защищаются кандидатские и докторские диссертации.

К сожалению, несмотря на огромный объем сведений, описаний и наблюдений, шаровая молния продолжает оставаться загадкой и лидирует среди таинственных, непонятных и опасных явлений природы.

Что это за явление природы — шаровая молния? Гипотезы

Не поверите, но существует, чуть ли не полтысячи гипотез и теорий о природе шаровой молнии. В короткой заметке не представляется возможным изложить даже малую их часть, ограничимся самыми популярными и экзотическими.

• Первую, дошедшую до нас гипотезу о происхождении огненного чуда, выдвинул Питер ванн Мушенбрук. Он предположил, что шаровые молнии — это болотные газы, сгустившиеся в верхних слоях атмосферы. Они воспламеняются, когда спускаются ниже.

• Российский ученый Петр Леонидович Капица считал, что шаровая молния – это возникающий без электродов разряд, который вызывается сверхвысокочастотными волнами неизвестного происхождения, существующими между тучами и землей.
• Есть теория, что шаровые молнии состоят из шариков горящего кремния, которые образуются при ударе молнии в землю.
• Многие известные физики 19 века, например, Фарадей или Кельвин, считали молнии оптической иллюзией.
• По теории Тернера появляется из-за термохимических реакций, которые возникают в водяном паре при сильном электрическом поле.
• Есть мнение, что шаровые молнии – микроскопические ядерные взрывы или миниатюрные черные дыры.
• Некоторые исследователи считают их живыми и наделяют молнии разумом.
• Другие называют гостей из поднебесья приборами, созданными неизвестным разумом, для исследования нашего мира.

• Группа уфологов сходится во мнении, что огненные дамы — пришельцы из параллельного мира, где жизнь протекает по другим физическим законам. Собрав информацию, они ныряют в свой мир, и, сбросив ее, возникают вновь в нашем, но уже в другом месте. Во время гроз происходит всплеск энергии, и тогда открываются порталы в другие миры.

Форма шаровой молнии

Отталкиваясь от названия «Шаровая», можно уверенно сказать, что основная форма – это шар, огненный шар (fireball).

На самом деле электрическая дама любит, как настоящая леди, часто переодеваться и форму может принимать самую странную и необычную. Шаровая молния была замечена в виде яркой ленты, капли, гриба, медузы, длинного вытянутого яйца, блина, мяча для регби. Неизвестно какой ее настоящий облик, скорее всего, его нет.

Свидетельства очевидцев

«Из прихожей медленно выплыл ярко-красный шар диаметром сантиметров двадцать. Потом быстро принял форму длинного кнута и совершенно бесшумно выскользнул из комнаты через замочную скважину. На двери никаких следов не осталось».

Цвет шаровой молнии

Гостья из поднебесья — настоящая модница, свой цвет она может сменить моментально, не прибегая к долгому и утомительному макияжу. В ее косметичке весь спектр красок.

Шаровые молнии бывают всех цветов - от черного до белого. Нет смысла их перечислять, здесь буквально вся гамма. Чаще всего молния рядится , оранжевые, белые и зеленые. Хвост раскрашивает по настроению. Меняет она и цвет своей полупрозрачной оболочки.

Черная шаровая молния

Небесная странница черного матового цвета регулярно появляется из-под земли на Черной поляне. Это местечко в маленьком городишке под Псковом. Наблюдать ее в этих местах стали давно, после падения Тунгусского метеорита в 1908 году. Появлялась она в одном и том же месте, что позже навело ученых на мысль зафиксировать ее появление и измерить температуру при помощи приборов. Увы, усилия оказались напрасны, раз за разом исследователи находили приборы в расплавленном состоянии.

Температура шаровой молнии

Вряд ли кто-то назовет вам температуру плазменной красавицы точно. Чаще всего температурная шкала скачет от 100 до 1000 градусов. При тысяче (чуть выше) уже плавится сталь. Некоторые ученые утверждают, что температура шаровой молнии достигает трех миллионов градусов. Число какое-то невероятное!

С уверенностью можно утверждать лишь одно – холодной шаровая молния не бывает, и об отрицательных температурах нигде не упоминается. Зато о взрывах при соприкосновении с какими-либо предметами вспоминают часто. Также известны многочисленны случаи пожаров и возгораний предметов, не к месту оказавшихся на пути огненного шара.

Время жизни шаровой молнии

В лаборатории ученые несколько раз получали шаровую молнию или же ее подобие. Жила она несколько секунд. Время существования ее в природе определить очень сложно, потому что никто не наблюдал шаровую молнию от момента ее рождения до смерти. К тому же вряд ли кто, столкнувшись с этим явлением, станет засекать время по часам, поэтому ощущения у наблюдателей субъективны.

Тем не менее, сравнивая факты и воспоминания очевидцев, ученые пришли к выводу, что жизнь большинства шаровых молний недолговечна: от 7 до 40 секунд. Хотя есть упоминания о часах и даже днях наблюдений за этим огненным объектом. Не знаем, насколько они достоверны.

Свидетельства очевидцев

«Гроза была страшная, после очередного разряда молнии в комнату с потолка стал спускаться огромный огненный шар. Я, не помня себя, выскочила в чулан и захлопнула дверь. Просидела там долго. Когда гроза кончилась, осторожно открыла дверь. Пахло паленым, старые часы, висевшие на стене, превратились в расплавленный бесформенный ком. В остальном был порядок».

Смерть шаровой молнии

Часто свою кончину огненная ведьма обставляет с помпой. Её гибель сопровождается взрывами при столкновении с предметами или строениями, что приводит к сильным пожарам. Есть упоминания, когда при взрыве на воздух взлетают животные, люди и даже испаряется вода из озер и болот. А бывает, что взрывается шаровая молния и в закрытых помещениях, квартирах, но не причиняя при этом вреда ни обстановке ни людям! Иногда же просто испаряется, исчезает тихо и незаметно.

Тайны шаровых молний

Появляется огненная дама чаще всего во время грозы, но иногда выходит прогуляться и в солнечную погоду.

Спутников она не переносит, поэтому . Она может выплыть из-за дерева или столба, спуститься с тучи или неожиданно возникнуть из-за угла. Для нее нет стен и преград. Шаровая молния легко проникает в закрытые помещения, иногда выползает из розеток. Известен случай, когда она залетела в кабину пилота.

Поведение шаровой молнии совершенно непредсказуемо. Скорость полета, траектория не отвечает никаким расчетам. Иногда, кажется, что молния наделена разумом и инстинктами. Она может облететь возникающие перед ней деревья, дома, фонарные столбы, а может, словно ослепнув, в них врезаться.

Часто через дымоходы, открытые окна и форточки незваные гости залетают в дома. В нескольких случаях шаровая молния, пытаясь проникнуть в квартиру, расплавляла стекло, оставляя после себя идеальное круглее отверстие.

Очевидцы говорили, что после взрыва в воздухе еще долго оставался запах серы, словно огненная гостья была посланницей ада.

Непонятно, что влияет на траекторию полета молнии. Это не люди и не животные, так как она может облетать их стороной, она может плыть против него.

Скорость может мгновенно меняться от нескольких сантиметров до сотен метров секунду.

Свидетельства очевидцев

«Я наблюдала грозу из окна моей квартиры с первого этажа. Внезапно по асфальтовой дорожке запрыгал мячик красного цвета. Я, подумала, что его забыли дети. Но внезапно он столкнулся с лавочкой и взорвался с сильным шумом. Я на несколько минут ослепла. Лавочка загорелась».

Если речь идет о тепловых свойствах шаровой молнии, то здесь вообще все непонятно. Иногда под сильным проливным дождем она может спалить огромный мокрый дуб, а иногда, проснувшись к человеку, на оставляет на нем никаких следов.

Но так бывает не всегда, чаще встреча с огненным чудовищем грозит человеку увечьем, ожогами и смертью. О том, как этого избежать мы и поговорим дальше.

ВИДЕО: 10 фактов о шаровой молнии

Как себя вести

Если, не дай Бог, во время грозы вы встретились с шаровой молнией на открытой местности! Придерживайтесь в этой экстремальной ситуации следующих правил поведения.

• Медленно и без резких движений уходите .
• Ни в коем случае не пытайтесь бежать и не поворачивайтесь к огненному шару спиной.
• Если заметили, что шаровая молния направляется к вам, замрите, затаите дыхание, постарайтесь не шевелиться. Скорее всего, через несколько секунд она потеряет к вам интерес и удалится.
• Не вздумайте бросать в нее какие-либо предметы, при столкновении с ними может произойти взрыв.

Шаровая молния: как спастись, если она появилась в доме?

Для неподготовленного человека появление в квартире шаровой молнии будет шоком, к такому не подготовлен никто. Тем не менее постарайтесь не запаниковать, потому что паника может привести к фатальной ошибке, ведь молния реагирует на движение воздуха. Поэтому самый универсальный совет стоять тихо, не двигаться, дышать реже.

1. Что делать, если шаровая молния оказалась около вашего лица? Слегка подуйте на нее, вполне вероятно, шар отлетит в сторону.
2. Не прикасайтесь к металлическим предметам.
3. Не пытайтесь бежать, не совершайте резких движений, замрите.
4. Если неподалеку есть вход в другое помещение, попытайтесь медленно пробраться туда.
5. Двигайтесь плавно и медленно, а главное, не поворачивайтесь к шаровой молнии спиной.
6. Не вздумайте отгонять ее от себя руками или предметами, вы рискуете спровоцировать молнию на взрыв.
7. В этом случае вас ждут серьезные неприятности. Возможны ожоги, травма, потеря сознания, сердечные спазмы.

Как помочь пострадавшему

Поражение электричеством от разряда шаровой молнии может привести к очень тяжким последствиям. Если вы столкнулись с такой ситуацией и увидели, что человек ранен, срочно перенесите его в другое место. Заряда в его теле уже нет, поэтому не бойтесь. Положите на пол и вызывайте «скорую помощь». Если произошла , сделайте пострадавшему искусственное дыхание. Если травмы не сильные и человек в сознании, до вызова «скорой» дайте ему пару таблеток анальгина, на голову положите мокрое полотенце и накапайте успокаивающих капель.

Как уберечь себя

• Во время грозы люди часто ведут себя беспечно, не подозревая о реальной опасности, которая им угрожает. Чаще всего удар молнии люди получают на природе.
• Как уберечься от огненного шара в лесу? Не вставайте под одинокое дерево. Лучше укрыться в подлеске или невысокой рощице. Молния редко бьет в березы и хвойные деревья.
• Избавьтесь от металлических предметов. Откиньте подальше от себя ружье, зонт, удочку, лопату и т.д. Потом подберете.
• Не ложитесь на землю, не зарывайтесь в стог сена, просто опуститесь на корточки, чтобы переждать грозу.
• Если во время грозы вы оказались в автомобиле, остановитесь, заглушите двигатель, не прикасайтесь к металлическим предметам. До этого отъезжайте от высоких деревьев на обочину и опустите антенну.
• Как себя вести в доме и надо ли волноваться, если вы под надежной, как вам кажется, крышей? Увы, но громоотвод в случае появления шаровой молнии вам не поможет.
• Еще более опасная ситуация если гроза застала вас в степи. Просядьте на корточки, нельзя возвышаться над ландшафтом. Можно спрятаться в канаве, если таковая окажется рядом, но если канава заполнится водой, покиньте ее немедленно.
• Если вы на воде, в лодке, не вставайте. Гребите медленно, плавно в сторону берега. Причалив, отойдите от воды подальше.
• Снимите с себя все металлические украшения, отключите мобильный телефон. Его звонок может притянуть огненный шар.
• Если вы в дачном домике – закройте дымоход и окна. Хотя стекло не всегда является преградой для шаровой молнии. Она может просочиться и через него, а также и через розетки.
• Если гроза за окнами, а вы в квартире, не рискуйте, вырубите электроприборы, не дотрагивайтесь до металлических предметов. Отключите все внешние антенны и не звоните по телефону.

ВИДЕО: Где можно увидеть шаровую молнию?

Рассказ студента Сергея Огородникова

Шаровые молнии и электрические лампочки – родственники по линии матери

Забавный случай рассказал Сергей Огородников.

— В субботу утром мне позвонил отец. Голос его был взволнованный. Родитель то и дело прерывался на паузы, хотя говорил медленно, шепотом и слова выговаривал, словно, опасаясь чего-то. Накануне они с матерью поехали на выходные в сад, повезли саженцы, какие-то банки, старую одежду, короче, обычные садистские дела.

Сережа, срочно вызывай к нам пожарную команду и позвони на телевидение, пусть тоже немедленно приезжают.

Волнение его тут же передалось и мне. Отец у меня человек разумный, спокойный, не пьет, а заподозрить его в розыгрыше мне не пришло на ум, слишком отчетливо в его голосе читался страх.

Папа, что случилось, - я растерялся, - ты и сам можешь всех вызвать.

У меня только один звонок, второго в запасе нет, иначе она нас заметит.

Кто заметит? – Я по-прежнему ничего не понимал.

Молния! К нам в дом залетела шаровая молния. Висит прямо над дверью, не двигается с места, так что выйти мы не можем, и позвонить я еще раз не смогу, и говорить громко не могу, она отслеживает вибрации воздуха.

Где мама? – Я был уже напуган.

Лежит на диване, спит, я запретил ей двигаться, поэтому она уснула.

Пока пожарные к вам едут, молния может дел натворить, попробуйте вылезти в окно.

Не получится, за окном еще две такие же нас поджидают.

Две молнии?!

Шаровые?

Какие же еще? Конечно шаровые. Наверное, они узнали, что я позавчера лампочку разбил.

Какую лампочку?

Обычную - 100 ватт.

При чем здесь лампочка?

Ты что не знаешь, что они ?

Молнии и лампочки.

Это был уже бред. Поверить в шаровую молнию я еще мог, но про две другие за окном и про то, что лампочки и молнии - родственники! И почему мама преспокойно себе на диване? Что-то было не так. Я попытался придать своему голосу уверенности и сказал: «Жди, скоро прибудет помощь».

Слава Богу, машина у меня стояла не в гараже, а под окном, наверное, это спасло им жизнь. Я гнал как бешеный, не опасаясь , к счастью, никто меня не затормозил, а дорога была на удивление свободной. Участок у нас недалеко от города, поэтому приехал я быстро. Никаких молний перед домом не было. И все же я с опаской открыл дверь, она (еще одно удачное стечение обстоятельств) была не заперта.

Мать действительно лежала на диване, лицо у нее было серого цвета. Отец лежал рядом на полу и выглядел не лучше. Воздух в комнате был тяжелый и густой, его, казалось, можно было потрогать руками. Я почему-то , что это угарный газ, хотя ни разу в жизни не угорал сам.

Отопление у нас в доме печное, дровами. Моментально открыл дверь, припер ее табуреткой. По очереди выволок родителей на свежий воздух. Тут же позвонил в скорую, объяснил, что два человека при смерти от угарного газа. Пока ехали врачи, намочил два полотенца и положил им на головы. Что делать дальше я не знал.

К счастью, машина прибыла быстро, родителей погрузили на носилки, я поехал с ними. Спасибо медикам, все закончилось благополучно. Теперь мы вспоминаем этот случай . Но про звонок, молнии и лампочки мой родитель не помнит.

Мы долго гадали, почему именно такая фантазия пришла в голову человеку, который был в шаге от смерти. Потом отец вспомнил, что незадолго до поездки в сад смотрел документальный фильм про шаровые молнии, который произвел на него сильное впечатление. Я думаю, что если бы это был фильм про феномен времени, кротовые норы и черные дыры, то атаковали бы его одурманенную голову не шаровые молнии, а из параллельной вселенной.

«Дорогая редакция, прошу объяснить случай, происшедший со мной 19 августа 1960 года. Шла я с автобуса в Борисовку, где живут мои родители, и заметила светящую фару мотоцикла, движущегося навстречу мне из леса. Но как может мотоцикл передвигаться после дождя по суглинистому полю? Остановилась и стала внимательно смотреть.

«Фара» остановилась от меня на расстоянии 300 метров. Тут я заметила, что нет признаков какой-либо машины. «Фара» вдруг направилась прямо на меня и в 2...3 шагах встала - и я стою, стараясь разгадать, что это м жет быть. Потом она медленно стала удаляться, расстояние между мной и «фарой» стало увеличиваться, а затем она быстро ушла в сторону Кукшева».

Перед нами одна из многочисленных встреч с любопытнейшим явлением природы - шаровой молнией.

Этот феномен долгое время не получал признания в науке. О шаровой молнии говорили, что это оптический обман и ничего более. Французский физик Маскар называл ее «плодом возбужденной фантазии». А в одном из немецких учебников по физике еще в конце прошлого века утверждалось, что шаровая молния не может существовать, поскольку это «явление, не отвечающее законам природы».

Ученые, как видим, тоже могут заблуждаться при столкновениях с загадками природы. Причем нередко они заблуждаются не потому, что у них «дурной характер», который не позволяет им снисходительно относиться к новым научным идеям или соглашаться с фактами, противоречащими их представлениям. Причины тут бывают гораздо глубже, включая, в частности, стремление сохранить в целостности и законченности господствующую в естествознании систему воззрений на устройство мира. Однако познание - процесс, который остановить нельзя, пока существует человечество. В основе этого процесса лежит принцип: не знаю сегодня - узнаю завтра. Принцип, который прямо противоположен религиозному: не знаю и знать не положено, поскольку все, что непонятно, чудесно, - от бога, подтверждение его бытия, и познать это невозможно. Шаровые молнии можно, пожалуй, считать классическим примером того, как под давлением фактов изменялось к ним отношение ученых.

Постепенно был собран большой материал, говорящий о том, что и шаровая молния - реальность. Самые различные люди сообщали о встречах с этой пока загадочной спутницей гроз.

В 1975 году журнал «Наука и жизнь» совместно с Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР опубликовали анкету, в которой содержался ряд вопросов о шаровой молнии и просьба к очевидцам этого явления ответить на вопросы. Редакция получила более тысячи писем, в которых описаны случаи наблюдения шаровой молнии. Авторы - научные работники, инженеры, учителя, летчики, метеорологи...

Если судить по рассказам людей, повидавших это «чудо природы», шаровая молния достигает иной раз размера футбольного мяча и даже больше. Движется она в воздухе довольно медленно. За ней легко проследить глазами. Иногда такой светящийся шар почти останавливается, а достигая какой-либо преграды, часто взрывается, производя разрушения. В других случаях шаровая молния исчезает тихо.

Когда этот шар движется, в воздухе слышен легкий свист или шипение. Цвет шаров различный. Наблюдатели рассказывают, что видели и красные, и ослепительно Белые, и синие, и даже черные! Кроме того, молния не всегда бывает шаровидной - встречаются и грушевидные, яйцеобразные. Многим очевидцам удалось ее сфотографировать.

Связь шаровой молнии с обычными, линейными молниями подтверждается целым рядом фактов. П. Гришненков из Мурома видел, как шаровая молния диаметром тридцать - сорок сантиметров выскочила из земли в месте удара линейной молнии. Студент Томского университета А. Созонов видел три шаровые молнии ярко-белого цвета, отделившиеся от средней части канала линейной молнии и начавшие медленно падать. Машинист электровоза А. Орлов описал случай, когда шаровая молния вылетела вверх при ударе линейной молнии в стальную опору ЛЭП.

Подробно рассказал о своей встрече с огненным шаром преподаватель вуза А. Тимощук.

Молния ударила в провода недалеко от столба. В тот же момент на проводе возникла желто-зеленая вспышка, которая стала «разгораться». Образовался шар, который медленно покатился по провисшему проводу. Постепенно он становился красным. Шар перескочил на нижний провод, а затем свалился на ветки тополя. Раздался сильный треск, полетели красные искры и по веткам покатилось несколько маленьких шариков. Шар начал прыгать по мостовой, подскакивая и рассыпая вокруг себя искры. Наконец, он рассыпался на несколько кусков, которые быстро погасли. Все это произошло приблизительно за десять секунд и наблюдалось еще одним человеком.

Только гипотезы

Надо сразу оговориться: общепринятого научного объяснения природы шаровой молнии пока нет, зато предположений и гипотез множество. И не все они заслуживают внимания. Но некоторые предположения о происхождении этого электрического чуда в большой степени обоснованны. Одно из них принадлежит академику П.Л. Капице.

Шаровую молнию, по его мнению, питают радиоизлучения, возникающие при грозовых разрядах атмосферного электричества. Если, пишет он, «в природе не существует источников энергии, еще нам неизвестных, то на основании закона сохранения энергии приходится принять, что во время свечения к шаровой молнии непрерывно подводится энергия, и мы вынуждены искать этот источник энергии вне объема шаровой молнии. Шаровые молнии возникают там, где радиоволны достигают наибольшей интенсивности».

Предложенное видным советским ученым объяснение шаровой молнии хорошо согласуется со многими ее особенностями; и с тем, что она иногда катится по поверхности различных предметов, не оставляя ожогов, и с тем, что чаще всего проникает внутрь помещений через дымоходы, окна и даже небольшие щели.

Доктор физико-математических наук И.П. Стаханов высказал мысль, что шаровая молния возникает в том случае, когда в канал обычной молнии попадает значительное количество воды. При соединении (рекомбинации) молекулы воды налипают на положительные и отрицательные ионы, образуя вокруг них оболочку. Эта оболочка останавливает соединение ионов, мешая их непосредственному контакту.

Возникновение таких водных оболочек вокруг ионов в растворах известно. Но может ли происходить то же самое в газах? По-видимому, да, поскольку теперь известно, что в нижних слоях ионосферы имеется много подобных ионов, связанных с молекулами воды.

Шаровая молния средних размеров (десять - двадцать сантиметров в диаметре) может образоваться из крупной капли росы, попавшей в канал грозового разряда. С другой стороны, как показали расчеты, для устойчивости шаровой молнии необходимо, чтобы плотность ее вещества мало отличалась от плотности окружающего воздуха.

«Если шаровая молния, - пишет И.П. Стаханов, - попадает в такие условия, когда ее температура становится выше определенного предела (например, вследствие уменьшения теплообмена в закрытом помещении), то начинается цепная реакция разрушения водяных оболочек, которая приводит к взрыву. В обычных же условиях вещество молнии медленно «выгорает» за счет рекомбинации. Это приводит к изменению плотности, и в результате молния «разваливается», выбрасывая куски вещества, которые очевидцы принимают за искры».

Ученые не довольствуются, конечно, сбором достоверных свидетельств появления шаровой молнии. Они пытаются получить ее в лабораторных условиях, экспериментально проверяя свои теоретические предположения и математические расчеты.

Мезенцев В. А. Энциклопедия чудес. Кн. I. Обычное в необычном. - 3-е изд. - М., Знание. 1988.

Как это нередко бывает, систематическое изучение шаровых молний началось с отрицания их существования: в начале XIX века все известные к тому времени разрозненные наблюдения были признаны либо мистикой, либо в лучшем случае оптической иллюзией.

Но уже в 1838 году в «Ежегоднике» французского бюро географических долгот был опубликован обзор, составленный знаменитым астрономом и физиком Домиником Франсуа Араго.

Впоследствии он стал инициатором опытов Физо и Фуко по измерению скорости света, а также работ, приведших Леверье к открытию Нептуна.

Основываясь на известных тогда описаниях шаровых молний, Араго пришел к выводу, что многие из этих наблюдений нельзя считать иллюзией.

За 137 лет, прошедших с момента выхода в свет обзора Араго, появились новые свидетельства очевидцев, фотографии. Были созданы десятки теорий, экстравагантных и остроумных, которые объясняли некоторые известные свойства шаровой молнии, и таких, которые не выдерживали элементарной критики.

Фарадей, Кельвин, Аррениус, советские физики Я. И. Френкель и П. Л. Капица, многие известные химики, наконец, специалисты американской Национальной комиссии по астронавтике и аэронавтике NASA пытались исследовать и объяснить этот интересный и грозный феномен. А шаровая молния и поныне продолжает во многом оставаться загадкой.

Трудно, наверное, найти явление, сведения о котором так противоречили бы друг другу. Основных причин две: это явление очень редкое, и многие наблюдения проводятся крайне не квалифицированно.

Достаточно сказать, что за шаровую молнию принимались крупные метеоры и даже птицы, к крыльям которых прилипала труха гнилых, светящихся в темноте пней. И все-таки известно около тысячи достоверных наблюдений шаровой молнии, описанных в литературе.

Какие же факты должны связать ученые единой теорией, чтобы объяснить природу возникновения шаровой молнии? Какие ограничения накладывают наблюдения на нашу фантазию?

Первое, что нужно объяснить: почему шаровая молния возникает часто, если она возникает часто, или почему она возникает редко, если она возникает редко?

Пусть читателя не удивляет эта странная фраза — частота появления шаровой молнии все еще является спорным вопросом.

И еще нужно объяснить, почему шаровая молния (не зря же она так называется) действительно имеет форму, обычно близкую к шару.

И доказать, что она, вообще, имеет отношение к молниям, — надо сказать, не все теории связывают появление этого феномена с грозами — и не без оснований: иногда она возникает в безоблачную погоду как, впрочем, и другие грозовые явления, например, огни святого Эльма.

Здесь уместно вспомнить описание встречи с шаровой молнией, данное замечательным наблюдателем природы и ученым Владимиром Клавдиевичем Арсеньевым — известным исследователем дальневосточной тайги. Встреча эта произошла в горах Сихотэ-Алиня в ясную лунную ночь. Хотя многие параметры наблюдавшейся Арсеньевым молнии типичны, подобные случаи редки: обычно шаровые молнии возникают в грозу.

В 1966 году NASA распространила среди двух тысяч человек анкету, в первой части которой были заданы два вопроса: «Видели ли вы шаровую молнию?» и «Видели ли вы в непосредственной близости удар линейной молнии?»

Ответы дали возможность сравнить частоту наблюдения шаровой молнии с частотой наблюдения обычных молний. Результат оказался ошеломляющим: удар линейной молнии вблизи видели 409 человек из 2 тысяч, а шаровую молнию — два раза меньше. Нашелся даже счастливчик, встречавший шаровую молнию 8 раз,- еще одно косвенное доказательство того, что это совсем не такое редкое явление, как принято думать.

Анализ второй части анкеты подтвердил многие известные ранее факты: шаровая молния имеет в среднем диаметр около 20 см; светится не очень ярко; цвет чаще всего красный, оранжевый, белый.

Интересно, что даже наблюдатели, видевшие шаровую молнию близко, часто не ощущали ее теплового излучения, хотя при непосредственном прикосновении она обжигает.

Существует такая молния от нескольких секунд до минуты; может проникать в помещения через маленькие отверстия, восстанавливая затем свою форму. Многие наблюдатели сообщают, что она выбрасывает какие-то искры и вращается.

Обычно она парит на небольшом расстоянии от земли, хотя встречали ее и в облаках. Иногда шаровая молния спокойно исчезает, но иногда взрывается, вызывая заметные разрушения.

Уже перечисленных свойств достаточно, чтобы поставить исследователя в тупик.

Из какого вещества должна, например, состоять шаровая молния, если она не взлетает стремительно вверх, подобно воздушному шару братьев Монгольфье, наполненному дымом, хотя и нагрета, по крайней мере, до нескольких сотен градусов?

С температурой тоже не все ясно: судя по цвету свечения, температура молнии не меньше 8 000°К.

Один из наблюдателей, химик по специальности, знакомый с плазмой, оценил эту температуру в 13 000-16 000°К! Но фотометрование следа молнии, оставшегося на фотопленке, показало, что излучение выходит не только с ее поверхности, а и из всего объема.

Многие наблюдатели также сообщают, что молния полупрозрачна и через нее просвечивают контуры предметов. А это значит, что ее температура значительно ниже — не более 5 000 градусов, так как при большем нагреве слой газа толщиной в несколько сантиметров совершенно непрозрачен и излучает как абсолютно черное тело.

О том, что шаровая молния довольно «холодна», свидетельствует и сравнительно слабый тепловой эффект, производимый ею.

Шаровая молния несет большую энергию. В литературе, правда, часто встречаются заведомо завышенные оценки, но даже скромная реалистичная цифра — 105 джоулей — для молнии диаметром в 20 см весьма внушительна. Если бы такая энергия расходовалась только на световое излучение, она могла бы светиться много часов.

При взрыве шаровой молнии может развиться мощность в миллион киловатт, так как взрыв этот протекает очень быстро. Взрывы, правда, человек умеет устраивать и более мощные, но если сравнить со «спокойными» источниками энергии, то сравнение будет не в их пользу.

В частности, энергоемкость (энергия, отнесенная к единице массы) молнии значительно выше, чем у существующих химических аккумуляторов. Кстати, именно желание научиться аккумулировать сравнительно большую энергию в малом объеме и привлекло многих исследователей к изучению шаровой молнии. Насколько эти надежды могут оправдаться, говорить пока рано.

Сложность объяснения столь противоречивых и разнообразных свойств привела к тому, что существующие взгляды на природу этого явления исчерпали, кажется, все мыслимые возможности.

Некоторые ученые считают, что молния постоянно получает энергию извне. Например, П. Л. Капица предположил, что она возникает при поглощении мощного пучка дециметровых радиоволн, которые могут излучаться во время грозы.

Реально для образования ионизированного сгустка, каким является в этой гипотезе шаровая молния, необходимо существование стоячей волны электромагнитного излучения с очень большой напряженностью поля в пучностях.

Нужные условия могут осуществиться очень редко, так что, по мнению П. Л. Капицы, вероятность наблюдения шаровой молнии в заданном месте (то есть там, где расположился наблюдатель-специалист) практически равна нулю.

Иногда предполагают, что шаровая молния есть светящаяся часть канала, связывающего облако с землей, по которому течет большой ток. Образно говоря, ей отводится роль единственного видимого участка по каким-то причинам невидимой линейной молнии. Впервые эта гипотеза была высказана американцами М. Юманом и О. Финкельштейном, а в дальнейшем появилось несколько модификаций разработанной ими теории.

Общая трудность всех этих теорий в том, что они предполагают существование в течение длительного времени потоков энергии чрезвычайно высокой плотности и именно из-за этого обрекают шаровую молнию на «должность» чрезвычайно маловероятного явления.

Кроме того, в теории Юмана и Финкельштейна сложно объяснить форму молнии и ее наблюдаемые размеры — диаметр канала молнии обычно составляет около 3-5 см, а шаровые молнии встречаются и метрового диаметра.

Существует довольно много гипотез, предполагающих, что шаровая молния сама является источником энергии. Придуманы самые экзотические механизмы извлечения этой энергии.

В качестве примера такой экзотики можно привести идею Д. Эшби и К. Уайтхеда, согласно которой шаровая молния образуется при аннигиляции пылинок антивещества, попадающих в плотные слои атмосферы из космоса, а затем увлекаемых разрядом линейной молнии на землю.

Эту идею, может быть, можно было бы подкрепить теоретически, но, к сожалению, пока ни одной подходящей частицы антивещества обнаружено не было.

Чаще всего в качестве гипотетического источника энергии привлекаются различные химические и даже ядерные реакции. Но при этом трудно объяснить шаровую форму молнии — если реакции идут в газообразной среде, то диффузия и ветер приведут к выносу «грозового вещества» (термин Араго) из двадцатисантиметрового шара за считанные секунды и еще раньше деформируют его.

Наконец, нет ни одной реакции, о которой было бы известно, что она протекает в воздухе с нужным для объяснения шаровой молнии энерговыделением.

Многократно высказывалась такая точка зрения: шаровая молния аккумулирует энергию, выделяемую при ударе линейной молнии. Теорий, в основе которых лежит это предположение тоже немало, подробный обзор их можно найти в популярной книге С. Сингера «Природа шаровой молнии».

Эти теории, как, впрочем, и многие другие, содержат трудности и противоречия, которым уделено немалое внимание и в серьезной и в популярной литературе.

Кластерная гипотеза шаровой молнии

Расскажем теперь о сравнительно новой, так называемой кластерной гипотезе шаровой молнии, разрабатываемой в последние годы одним из авторов этой статьи.

Начнем с вопроса, почему же молния имеет форму шара? В общем виде ответить на этот вопрос несложно — должна существовать сила, способная удержать вместе частицы «грозового вещества».

Почему капля воды шарообразна? Такую форму придает ей поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение жидкости возникает из-за того, что ее частицы — атомы или молекулы — сильно взаимодействуют между собой, гораздо сильнее, чем с молекулами окружающего газа.

Поэтому, если частица оказывается вблизи границы раздела, то на нее начинает действовать сила, стремящаяся вернуть молекулу в глубину жидкости.

Средняя кинетическая энергия частиц жидкости примерно равна средней энергии их взаимодействия, поэтому молекулы жидкости и не разлетаются. В газах же кинетическая энергия частиц настолько превышает потенциальную энергию взаимодействия, что частицы оказываются практически свободными и о поверхностном натяжении говорить не приходится.

Но шаровая молния — газоподобное тело, а поверхностное натяжение у «грозового вещества», тем не менее, есть — отсюда и форма шара, которую чаще всего она имеет. Единственное вещество, которое могло бы иметь такие свойства — плазма, ионизированный газ.

Плазма состоит из положительных и отрицательных ионов и свободных электронов, то есть из частиц электрически заряженных. Энергия взаимодействия между ними гораздо больше, чем между атомами нейтрального газа, больше соответственно и поверхностное натяжение.

Однако при сравнительно низких температурах — скажем, при 1 000 градусов Кельвина — и при нормальном атмосферном давлении шаровая молния из плазмы могла бы существовать только тысячные доли секунды, так как ионы быстро рекомбинируют, то есть превращаются в нейтральные атомы и молекулы.

Это противоречит наблюдениям — шаровая молния живет дольше. При высоких температурах — 10-15 тысяч градусов — слишком большой становится кинетическая энергия частиц, и шаровая молния должна просто развалиться. Поэтому исследователям приходится использовать сильнодействующие средства, чтобы «продлить жизнь» шаровой молнии, сохранить ее хотя бы несколько десятков секунд.

В частности, П. Л. Капица ввел в свою модель мощную электромагнитную волну, способную постоянно порождать новую низкотемпературную плазму. Другим же исследователям, предполагающим, что молниевая плазма более горячая, пришлось придумывать, как бы удержать шар из этой плазмы, то есть решать задачу до сих пор не решенную, хотя и очень важную для многих областей физики и техники.

А что если пойти по другому пути — ввести в модель механизм, замедляющий рекомбинацию ионов? Попробуем использовать для этой цели воду. Вода — полярный растворитель. Ее молекулу можно грубо представить себе как палочку, один конец которой заряжен положительно, а другой — отрицательно.

К положительным ионам вода присоединяется отрицательным концом, а к отрицательным — положительным, образуя защитную прослойку — сольватную оболочку. Она может резко замедлить рекомбинацию. Ион вместе с сольватной оболочкой называется кластером.

Вот мы и подошли, наконец, к основным идеям кластерной теории: при разрядке линейной молнии происходит практически полная ионизация молекул, входящих в состав воздуха, в том числе и молекул воды.

Образовавшиеся ионы начинают быстро рекомбинировать, эта стадия занимает тысячные доли секунды. В какой-то момент нейтральных молекул воды становится больше, чем оставшихся ионов, и начинается процесс образования кластеров.

Он тоже длится, видимо, доли секунды и заканчивается образованием «грозового вещества» — похожего по своим свойствам на плазму и состоящего из ионизированных молекул воздуха и воды, окруженных сольватными оболочками.

Правда, пока все это только идея, и нужно посмотреть, может ли она объяснить многочисленные известные свойства шаровой молнии. Вспомним известную поговорку о том, что для рагу из зайца как минимум нужен заяц, и зададим себе вопрос: могут ли образовываться в воздухе кластеры? Ответ утешительный: да, могут.

Доказательство этого в буквальном смысле слова свалилось (было привезено) с неба. В конце 60-х годов с помощью геофизических ракет было проведено подробное исследование самого нижнего слоя ионосферы — слоя D , расположенного на высоте около 70 км. Оказалось, несмотря на то, что на такой высоте воды крайне мало, все ионы в слое D окружены сольватными оболочками, состоящими из нескольких молекул воды.

В кластерной теории предполагается, что температура шаровой молнии меньше 1000°К, поэтому от нее нет сильного теплового излучения. Электроны при такой температуре легко «прилипают» к атомам, образуя отрицательные ионы, и все свойства «молниевого вещества» определяются кластерами.

При этом плотность вещества молнии оказывается примерно равной плотности воздуха при нормальных атмосферных условиях, то есть молния может быть несколько тяжелее воздуха и опускаться вниз, может быть несколько легче воздуха и подниматься и, наконец, может находиться во взвешенном состоянии, если плотности «молниевого вещества» и воздуха равны.

Все эти случаи наблюдались в природе. Кстати, то, что молния опускается вниз, еще не значит, что она упадет на землю — прогрев под собой воздух, она может создать воздушную подушку, удерживающую ее на весу. Очевидно, поэтому парение — самый распространенный вид движения шаровой молнии.

Кластеры взаимодействуют между собой значительно сильнее, чем атомы нейтрального газа. Оценки показали, что возникающего поверхностного натяжения вполне достаточно, чтобы придать молнии шаровую форму.

Допустимое отклонение плотности быстро убывает с увеличением радиуса молнии. Так как вероятность точного совпадения плотности воздуха и вещества молнии мала, крупные молнии — больше метра в диаметре — встречаются крайне редко, маленькие же должны появляться чаще.

Но молнии размером меньше трех сантиметров тоже практически не наблюдаются. Почему? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть энергетический баланс шаровой молнии, выяснить, где в ней хранится энергия, сколько ее и на что она расходуется. Энергия шаровой молнии заключена, естественно, в кластерах. При рекомбинации отрицательного и положительного кластеров выделяется энергия от 2 до 10 электрон-вольт.

Обычно плазма теряет довольно много энергии в виде электромагнитного излучения — его появление связано с тем, что легкие электроны, двигаясь в поле ионов, приобретают очень большие ускорения.

Вещество молнии состоит из тяжелых частиц, ускорить их не так-то просто, поэтому электромагнитное поле излучается слабо и большая часть энергии выводится из молнии тепловым потоком с ее поверхности.

Тепловой поток пропорционален площади поверхности шаровой молнии, а запас энергии пропорционален объему. Поэтому маленькие молнии быстро теряют свои сравнительно небольшие запасы энергии, и, хотя они появляются гораздо чаще крупных, заметить их труднее: они слишком мало живут.

Так, молния диаметром в 1 см остывает за 0,25 секунд, а диаметром 20 см за 100 секунд. Эта последняя цифра примерно совпадает с максимальным наблюдаемым временем жизни шаровой молнии, но существенно превосходит среднее время ее жизни, равное нескольким секундам.

Наиболее реальный механизм «умирания» крупной молнии связан с потерей устойчивости ее границы. При рекомбинации пары кластеров образуется десяток легких частиц, что приводит при той же температуре к уменьшению плотности «грозового вещества» и нарушению условий существования молнии задолго до того, как исчерпается ее энергия.

Начинает развиваться поверхностная неустойчивость, молния выбрасывает куски своего вещества и как бы прыгает из стороны в сторону. Выброшенные куски почти мгновенно остывают, подобно маленьким молниям, и раздробленная большая молния заканчивает свое существование.

Но возможен и другой механизм ее распада. Если в силу каких-либо причин ухудшается отвод тепла, то молния начнет разогреваться. При этом увеличится число кластеров с малым количеством молекул воды в оболочке, они будут быстрее рекомбинировать, произойдет дальнейшее повышение температуры. В итоге — взрыв.

Почему светится шаровая молния

Какие же факты должны связать ученые единой теорией, чтобы объяснить природу шаровой молнии?

" data-medium-file="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?fit=300%2C212&ssl=1" data-large-file="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?fit=500%2C354&ssl=1" class="alignright size-medium wp-image-603" style="margin: 10px;" title="Природа шаровой молнии" src="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?resize=300%2C212&ssl=1" alt="Природа шаровой молнии" width="300" height="212" srcset="https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?resize=300%2C212&ssl=1 300w, https://i1.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/dld.jpg?w=500&ssl=1 500w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" data-recalc-dims="1">Существует шаровая молния от нескольких секунд до минуты; может проникать в помещения через маленькие отверстия, восстанавливая затем свою форму

" data-medium-file="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?fit=300%2C224&ssl=1" data-large-file="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?fit=350%2C262&ssl=1" class="alignright size-medium wp-image-605 jetpack-lazy-image" style="margin: 10px;" title="Шаровая молния фото" src="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&ssl=1" alt="Шаровая молния фото" width="300" height="224" data-recalc-dims="1" data-lazy-srcset="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&ssl=1 300w, https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?w=350&ssl=1 350w" data-lazy-sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" data-lazy-src="https://i2.wp.com/xroniki-nauki.ru/wp-content/uploads/2011/08/rygjjrxugkmg.jpg?resize=300%2C224&is-pending-load=1#038;ssl=1" srcset="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7"> 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? Оказывается, и это можно объяснить.

При рекомбинации кластеров выделившееся тепло быстро распределяется между более холодными молекулами.

Но на какой-то момент температура «объемчика» вблизи рекомбинировавших частиц может превышать среднюю температуру вещества молнии более чем в 10 раз.

Вот этот «объемчик» и светится как газ, нагретый до 10 000-15 000 градусов. Таких «горячих точек» сравнительно мало, поэтому вещество шаровой молнии остается полупрозрачным.

Ясно, что с точки зрения кластерной теории шаровые молнии могут появляться часто. Для образования молнии диаметром в 20 см нужно всего несколько граммов воды, а ее во время грозы обычно предостаточно. Вода чаще всего распылена в воздухе, ну а в крайнем случае шаровая молния может «найти» ее для себя на поверхности земли.

Кстати, так как электроны очень подвижны, то при образовании молнии часть их может «потеряться», шаровая молния в целом окажется заряженной (положительно), и ее движение будет определяться распределением электрического поля.

Остаточный электрический заряд позволяет объяснить такие интересные свойства шаровой молнии, как ее способность двигаться против ветра, притягиваться к предметам и висеть над высокими местами.

Цвет шаровой молнии определяется не только энергией сольватных оболочек и температурой горячих «объемчиков», но и химическим составом ее вещества. Известно, что если при попадании линейной молнии в медные провода появляется шаровая молния, то она часто бывает окрашена в голубой или зеленый цвет — обычные «цвета» ионов меди.

Вполне возможно, что и возбужденные атомы металлов тоже могут образовывать кластеры. Появлением таких «металлических» кластеров можно было бы объяснить некоторые эксперименты с электрическими разрядами в результате которых появлялись светящиеся шары, похожие на шаровую молнию.

Из сказанного может создаться впечатление, что благодаря кластерной теории проблема шаровой молнии получила, наконец, свое окончательное разрешение. Но это не совсем так.

Несмотря на то что за кластерной теорией стоят вычисления, гидродинамические расчеты устойчивости, с её помощью удалось, по-видимому, понять многие свойства шаровых молний, было бы ошибкой сказать, что загадки шаровой молнии больше не существует.

В подтверждение один лишь штрих, одна деталь. В своем рассказе В. К. Арсеньев упоминает о тоненьком хвостике, протянувшемся от шаровой молнии. Пока мы не можем объяснить ни причину его возникновения, ни даже что это такое…

Как уже говорилось, в литературе описано около тысячи достоверных наблюдений шаровой молнии. Это конечно, не очень много. Очевидно, что каждое новое наблюдение при тщательном его анализе позволяет получить интересную информацию о свойствах шаровой молнии, помогает в проверке справедливости той или иной теории.

Поэтому очень важно, чтобы как можно больше наблюдений стало достоянием исследователей и сами наблюдатели активно участвовали в изучении шаровой молнии. Именно на это направлен эксперимент «Шаровая молния», о котором будет рассказано дальше.