На фото 5 даны увеличенные изображения шаровой молнии. Шаровая молния обычно появляется во время грозы и обычно парит у земли, дрейфуя над Ней со скоростью нескольких миль в час, но ее также видели на кораблях и даже в самолетах.
Шаровые молнии реальные фото - фото сборник
Существует ли шаровая молния на самом деле Шаровая молния — явление крайне редкое и загадочное. Учёные всего мира до сих пор не могут прийти к общему мнению и точно сказать, существует ли она, почему возникает, из чего состоит. Это примерно столько же, сколько и тех, кто видел удар обычной молнии вблизи. Проблема науки в том, что все эти люди — случайные. Среди них, как правило, нет учёных. И мало кто успевает сделать фото или видео, не говоря уже о каких-либо измерениях.
Поймать шаровую молнию и разобраться в её природе просто-напросто нет возможности — отсюда около 400 версий возникновения этого явления, и ни одна из них не имеет подтверждения. Поэтому остаётся, по сути, гадать. Другие теоретики придерживаются мнения, что шаровые молнии создаются волнами электромагнитного излучения, которые возникают между облаками и землёй», — рассказывал преподаватель кафедры КБ-1 «Защита информации» РТУ МИРЭА Василий Шутов. Впрочем, в 2014 году китайские учёные заявили , что смогли разгадать тайну возникновения шаровой молнии. Группа специалистов из Северо-Западного университета под руководством профессора Цен Цзянь Юна вела наблюдения в высокогорных районах Тибета.
Началась гроза, молния ударила рядом с учёными в землю, и в этот момент в воздухе образовался светящийся шар диаметром около 5 метров. Он менял цвета: был то красным, то оранжевым. Шар пролетел 15 метров, а после исчез. Китайским специалистам повезло: во время этого исследования они использовали камеры и спектрографы, которые смогли зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии — это был кремний, железо и кальций, которые распространены в почве. Благодаря полученной информации ученые смогли подтвердить гипотезу, выдвинутую в 2000 году новозеландским учёным Джоном Абрахамсоном.
Он предполагал, что при ударе молнии в землю резкое повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, который и формируется в светящийся шар.
Природу шаровой молнии обычно связывают с атмосферным электричеством, так как чаще всего очевидцы наблюдают ее в грозу, вместе с обычными молниями, однако иногда светящиеся шары видят и в спокойную, безветренную погоду. Считается, что шаровая молния, как и обычная, линейная молния, состоит из плазмы — ионизированного газа, содержащего свободные электроны, положительно и отрицательно заряженные ионы, но доказать это пока не удалось. Шаровая молния удивительна тем, что живет намного дольше обычной молнии, иногда несколько десятков секунд. Интересно не только то, откуда берется энергия для образования левитирующего шарика, но и то, что поддерживает форму шара изнутри. Однако молнии бывают не только в форме сферы — очевидцы говорят, что видели молнии в виде груши, эллипса, кольца.
О шаровых молниях люди знают давно — упоминания о летающих светящихся сферах встречаются в чилийских и аргентинских легендах. Самое раннее письменное упоминание явления принадлежит монаху из Кентербери — древнего города на юго-востоке Англии. Во время грозы сфера диаметром более двух метров попала в английскую деревенскую церковь. По описаниям свидетелей, в результате разрушилась часть крыши, разбились окна и поломались скамьи, помещение наполнилось дымом и серным запахом. Погибли четыре человека, десятки пострадали. Утверждалось, что люди получили серьезные ожоги, причем их одежда осталась целой. Тогда событие связали с наказанием высших сил за то, что двое прихожан играли в карты прямо во время службы.
В Великобритании этот день вспоминают как Великую грозу. Фото: Википедия В 1753 году шаровая молния якобы погубила Георга Рихмана, ученого-физика из Санкт-Петербургской академии наук. Вместе с Михаилом Ломоносовым он ставил эксперименты в области электричества и создал в лаборатории «громовую машину», чтобы «свести небесный огонь на землю». В день грозы, когда Рихман стоял в 30 см от устройства, от прибора к лицу исследователя направился бледно-синий шар. Раздался громкий удар, подобный пушечному выстрелу, и Рихман погиб.
А если существуют — то откуда берутся и опасны ли? Как их исследуют? Разбираемся в статье. Что такое шаровая молния Шаровая молния — редкое природное явление. Так называют светящуюся сферу диаметром от 4 сантиметров до нескольких метров, которая возникает во время грозы недалеко от земли. Сфера может быть красной, оранжевой, желтой, белой или синей, иногда от нее исходят шипящие звуки и едкий запах. Обычно шаровая молния существует всего несколько секунд, а затем исчезает — бесшумно либо со взрывом. Кроме того, она может перемещаться по непредсказуемой траектории. А по некоторым свидетельствам , даже проходить через закрытые окна. О шаровых молниях люди знают с глубокой древности: упоминания о светящихся наэлектризованных шарах встречаются , например, в аргентинских и чилийских легендах. Самое раннее письменное свидетельство, известное на сегодняшний день, датируется концом XII века. Английский монах Джервейс в других переводах — Джерваз, Гервасий из Кентербери в своей хронике указал , что 7 июня 1195 года «чудесное знамение снизошло недалеко от Лондона». Затем он описал плотное темное облако, испускающее белое вещество. Постепенно вещество сформировалось в сферу, а затем из облака упал огненный шар. Ученые из Даремского университета в Англии соотнесли это описание с более поздними и пришли к выводу, что монах видел именно шаровую молнию. Есть и другие свидетельства. Например, в 1638 году во время грозы шаровая молния появилась в деревенской церкви в графстве Девон, которое находится в Юго-Западной Англии.
Она также может менять свой цвет в процессе движения и при изменении яркости света вокруг нее. Шаровая молния испускает яркий свет, который может быть очень ярким и ослепительным. Шаровая молния производит звук, похожий на гул или треск, который можно услышать на расстоянии до нескольких километров. Шаровая молния имеет высокую температуру, которая может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия. Шаровая молния длится от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от ее размера и интенсивности. Магнитное поле. Шаровая молния также может создавать магнитное поле, что может влиять на работу электронных устройств. Шаровая молния может взаимодействовать с различными объектами, такими как деревья, здания и люди. Если она сталкивается с объектом, то может вызвать его возгорание или даже взрыв. Последствия возникновения шаровой молнии Последствия возникновения шаровой молнии могут быть различными, но обычно они не являются опасными для человека. Однако, если шаровая молния попадает в живое существо или объект, то это может привести к серьезным повреждениям или даже смерти. Вот некоторые из возможных последствий возникновения шаровой молнии: Повреждение или уничтожение. Шаровая молния может повредить или уничтожить объекты, такие как здания, автомобили, деревья и т. Это может привести к финансовым потерям и неудобствам для людей. Электромагнитное излучение. Шаровые молнии являются источником электромагнитного излучения, которое может повлиять на работу электронных устройств и вызвать сбои в работе. Угроза жизни. Если шаровая молния попадет в человека или животное, то это может вызвать серьезные травмы или даже смерть. Шаровая молния может вызвать пожары, особенно если она попадает в горючие материалы. Психологический эффект. Для некоторых людей шаровая молния может вызывать страх и панику. Изменение климата. Некоторые ученые предполагают, что шаровые молнии могут оказывать влияние на климат Земли, например, вызывая изменения в атмосферном давлении или концентрации газов. Научные исследования. Является объектом интереса для ученых, которые изучают ее свойства и возможности использования в научных целях.
Пугающее природное явление: почему ученые до сих пор не могут разгадать тайну шаровой молнии
Для простого обывателя шаровая молния является чем-то неизведанным, а иногда и мистическим – Самые лучшие и интересные новости по теме: Молнии, факты на развлекательном портале Ищите и загружайте самые популярные фото Шаровая молния на Freepik Бесплатное коммерческое использование Качественная графика Более 51 миллионов стоковых фото. Шаровая молния удивительна тем, что живет намного дольше обычной молнии, иногда несколько десятков секунд.
Шаровая молния: наблюдения и анализ следов
Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая критерию Поппера, была разработана в 2010 году австрийскими учёными Йозефом Пеером (Joseph Peer) и Александром Кендлем (Alexander Kendl) из Университета Инсбрука. Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. Однако документальных подтверждений теории Абрахамсона об образовании шаровой молнии в природе до сих пор не было. В-третьих, шаровая молния — это отличный повод, чтобы списать разрушения и недостачи.
Шаровая молния. Самые интересные факты об этом таинственном явлении
Очевидцы заявляли, что Тесла действительно мог создавать шаровые молнии на несколько минут, брать в руки, помещать в коробку и доставать снова. Фото: Википедия Более подробные исследования светящегося безэлектродного разряда получилось провести в 1942 году. Советский электротехник Георгий Бабат на несколько секунд получил сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. В 1958 году советский физик Петр Капица смог создать в шаровом резонаторе свободно парящий газовый разряд овальной формы, возникший при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения. В 2018 году команда финских и американских специалистов создала в лаборатории квантовый магнитный вихрь, который имел те же свойства, что и шаровая молния. Исследователи использовали два противоположно направленных потока электрического тока, в результате чего образовался синтетический электромагнитный узел шаровой формы. Микко Меттенен из университета Аалто в Хельсинки полагает, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу. Их эксперимент стал возможен благодаря изучению скирмионов — квантовых квазичастиц, математическая модель которых отражает реальное, а не схематическое поведение протонов и нейтронов в атоме. Визуальный обман По этой версии шаровые молнии — не больше, чем иллюзия или плод богатого воображения очевидцев. Теорию подкрепляет исследование ученых из Инсбрукского университета, опубликованное в 2010 году.
Они выяснили, что электрические токи, которые возникают во время грозы, могут влиять на визуальное восприятие света. Мы действительно можем подумать, что видим светящийся шар, но это будет лишь обманом зрения. Волны электромагнитного излучения В своей статье «О природе шаровой молнии» Петр Капица предположил, что у шаровой молнии должен быть внешний источник энергии, который ее подпитывает: «…наиболее естественный и, по-видимому, единственный способ подвода энергии — это поглощение приходящих извне интенсивных радиоволн» [9]. Радиоволны, в свою очередь, образуются из-за сочетания двух факторов — ионизированного воздуха и грозовых разрядов. Реакция между кислородом и химическими элементами в почве В 2012 году китайские ученые, исследовавшие обычные молнии, случайно записали шаровую с помощью спектрографов. Они нашли в шаровой молнии кремний, железо и кальций, которые есть и в почве.
Обычно наблюдать их удаётся в течение считанных секунд, в редких случаях — нескольких минут, самые долгие свидетельские показания говорят о десятках минут. Разные люди неоднократно утверждали, будто видели, как шаровые молнии проходят сквозь стены.
Но большинство учёных сомневается, что это правда, так как описать возможность подобного с помощью физических законов кажется невозможным. В Средние века шаровые молнии нередко связывались с дьяволом и нечистой силой, а летописях упоминается, что в месте их появления был замечен запах серы. Сера, в свою очередь, ассоциируется с адом. Но более свежие свидетельства ни о каком серном запахе не упоминают. Оцените статью и поделитесь ей в соцсетях! Отправить оценку Средний рейтинг: 4. Количество оценок: 28 Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.
Читайте также:.
Капицей и профессором С.
Зусмановским, побудившие их изучать СВЧ-разряд при атмосферном давлении, хотя и остаются недоказанными, но польза от этих исследований уже есть: построены мощные плазмотроны. Литература 1. Стаханов И.
О физической природе шаровой молнии. Смирнов Б. Проблемы шаровой молнии.
Барри Дж. Фотографирование шаровой молнии. Колосовский О.
Исследование следа шаровой молнии на оконном стекле. L1, 1981, с. Юткин Л.
Электрогидравлический эффект. Щелкунов Г. Радиогидравлический эффект и его возможные применения: Сборник статей.
Пудовкин А. Шаровая молния в новосибирском Академгородке.
Проведя с того момента множество экспериментов, Бычков пришел к выводу, что виденный им шар, как и другие шаровые молнии, — это раскаленный и заряженный пар внутри псевдотвердой оболочки. А возникают они так: «Обычная молния ударяет в земную поверхность. Выделенная энергия испаряет часть грунта и образует в нем каверну. Внешние слои парового облака быстро застывают и запирают пар внутри, формируя шар.
Этот шар вылетает из грунта со скоростью звука, но в конце концов под действием атмосферы должен затормозить, — именно из-за большой начальной скорости людям кажется, что шаровые молнии появляются из ниоткуда», — объясняет свою теорию Бычков. Говоря простыми словами, шаровая молния в рамках этой концепции подобна воздушному шарику, надутому горячим газом. Если температура объекта составляет пару тысяч градусов или больше, то он будет светиться очень ярко. Однако, по описанию многих свидетелей, шаровые молнии не всегда падают на землю, как воздушный шарик, а способны левитировать. Это можно объяснить наличием электрического заряда. Молнии могут иметь как положительный, так и отрицательный заряд если быть точным, то передают на землю с облаков либо положительный, либо отрицательный заряд, а сам процесс молнии знака не имеет , а поверхность земли заряжена отрицательно.
Поскольку два тела с зарядом одного знака отталкиваются друг от друга, шаровая молния, возникшая от удара отрицательной линейной молнии, будет левитировать над землей. Оболочка такой шаровой молнии, как правило, состоит из оксидов, например, SiO2, основного материала песка, но может содержать и Al2O3. Толщина стенки не должна превышать нескольких микрон, но ее прочность позволяет выдерживать значительные перепады давления между атмосферой и паром внутри. Излагаемая Бычковым теория может кому-то показаться фантастикой, но она основана на лабораторных опытах последних нескольких лет. Они были устроены по-разному, но в основном в них использовали электрический разряд, попадающий в твердый материал, — то есть имитировали попадание линейной молнии в грунт. В результате у нас получаются светящиеся шарики, которые прыгают по поверхности, а потом взрываются.
Их размер очень мал, порядка миллиметров, но когда они взрываются, то оставляют похожие на звезды следы на бумаге. Когда же шарик попадал в воду мы специально подставляли кювету , то выпадала металлическая сфера, а рядом плавала оболочка. Исследование показало, что сфера — это почти чистый алюминий, а «скорлупа» — оксид Al2O3», — рассказывает об опытах ученый.
Шаровая молния: фото очевидцев
Знаменитый учёный Ломоносов посвятил исследованию молний много лет, для этой цели он даже оборудовал специальную лабораторию. Однажды во время эксперимента, проводившегося в грозу, погиб его коллега, Георг Рихман. Изучив записи Ломоносова, современные учёные высказали предположение, что Рихмана убила именно шаровая молния. Никто точно не знает, каков срок существования шаровой молнии. Обычно наблюдать их удаётся в течение считанных секунд, в редких случаях — нескольких минут, самые долгие свидетельские показания говорят о десятках минут.
Разные люди неоднократно утверждали, будто видели, как шаровые молнии проходят сквозь стены. Но большинство учёных сомневается, что это правда, так как описать возможность подобного с помощью физических законов кажется невозможным. В Средние века шаровые молнии нередко связывались с дьяволом и нечистой силой, а летописях упоминается, что в месте их появления был замечен запах серы. Сера, в свою очередь, ассоциируется с адом.
Но более свежие свидетельства ни о каком серном запахе не упоминают. Оцените статью и поделитесь ей в соцсетях! Отправить оценку Средний рейтинг: 4.
Однако Тесла не вдавался в детали эксперимента, поэтому пока никому не удавалось воспроизвести и доказать его успех. Очевидцы заявляли, что Тесла действительно мог создавать шаровые молнии на несколько минут, брать в руки, помещать в коробку и доставать снова. Фото: Википедия Более подробные исследования светящегося безэлектродного разряда получилось провести в 1942 году. Советский электротехник Георгий Бабат на несколько секунд получил сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. В 1958 году советский физик Петр Капица смог создать в шаровом резонаторе свободно парящий газовый разряд овальной формы, возникший при атмосферном давлении в гелиевой среде.
Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения. В 2018 году команда финских и американских специалистов создала в лаборатории квантовый магнитный вихрь, который имел те же свойства, что и шаровая молния. Исследователи использовали два противоположно направленных потока электрического тока, в результате чего образовался синтетический электромагнитный узел шаровой формы. Микко Меттенен из университета Аалто в Хельсинки полагает, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу. Их эксперимент стал возможен благодаря изучению скирмионов — квантовых квазичастиц, математическая модель которых отражает реальное, а не схематическое поведение протонов и нейтронов в атоме. Визуальный обман По этой версии шаровые молнии — не больше, чем иллюзия или плод богатого воображения очевидцев. Теорию подкрепляет исследование ученых из Инсбрукского университета, опубликованное в 2010 году. Они выяснили, что электрические токи, которые возникают во время грозы, могут влиять на визуальное восприятие света.
Мы действительно можем подумать, что видим светящийся шар, но это будет лишь обманом зрения. Волны электромагнитного излучения В своей статье «О природе шаровой молнии» Петр Капица предположил, что у шаровой молнии должен быть внешний источник энергии, который ее подпитывает: «…наиболее естественный и, по-видимому, единственный способ подвода энергии — это поглощение приходящих извне интенсивных радиоволн» [9]. Радиоволны, в свою очередь, образуются из-за сочетания двух факторов — ионизированного воздуха и грозовых разрядов. Реакция между кислородом и химическими элементами в почве В 2012 году китайские ученые, исследовавшие обычные молнии, случайно записали шаровую с помощью спектрографов.
Впрочем, в последние годы все чаще шаровые молнии стали попадать в объектив камер. Некоторые ролики быстро окрестили фейковыми или же в них наблюдалось иное явление: например, мощное искрение проводов в темноте образует форму шара, который можно принять за шаровую молнию. Под нее же может попасть и воспламенение метана, выходящего из почвы. Некоторого прогресса удалось добиться и команда ученых из Финляндии и США, которым удалось создать синтетический электромагнитный узел шаровой формы. Таким образом ученые склоняются к тому, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу. Что такое шаровая молния? При всем дефиците достоверной информации о феномене шаровых молний, ученым все успешнее удается найти теоретические основы для этого явления. Наибольшее распространение получает теория, что шаровая молния — это ионизированный сгусток плазмы, который провоцируется разрядом обыкновенной молнии. Иными словами, это индукционный разряд в вихревом кольце. Температура шара может составлять до 1000 градусов Цельсия. Впрочем, со слов очевидцев, очутившиеся поблизости от такого огненного шара люди не чувствовали тепла — вероятно, оно концентрируется внутри шара. Диаметр шара обычно составляет до 20 сантиметров, цвета — белые, синие, желто-красные. Очевидцы часто рассказывали, что шаровые молнии проникали в дома сквозь окна, щели, розетки.
Удар в землю Согласно этой теории, шаровая молния образуется в результате удара обычной молнии о землю. При комбинации с кислородом она превращается в плазменный пузырь. Теория Капицы Явление шаровой молнии изучал знаменитый советский физик Капица П. Он полагал, что причиной ее появления является электромагнитная волна, которая под воздействие амплитуды колебаний образует заряженный электричеством сгусток воздуха. Химические реакции Согласно этой версии, шаровая молния образуется в результате термохимического эффекта. В насыщенном водяном паре происходит реакция молекул воды и их ионов. При этом создается электрическое поле, достаточное для возникновения разряда. Оптическая иллюзия Это одна из новых версий, которая была предложена в 2003 году ученым Торчигиным В. Он утверждает, что шаровая молния - это оптическое явление и представляет собой свет, который перемещается в воздушной атмосфере. Галлюцинации Эту версию выдвинули австрийские физики.
Реальность или галлюцинация? Что такое шаровая молния
Плазменный шар, пришельцы из космоса, неприкаянные души умерших людей – что только не говорят о редчайшем природном явлении, о шаровой молнии. Шаровая молния выглядит как светящаяся сфера, которая обычно возникает во время грозы. В таком случае, шаровая молния может угрожать людям сразу по нескольким причинам.
Молния и Шаровая молния
Согласно окончательному отчёту, во время штатного захода на посадку самолёт поразила молния, которая привела к несерьёзным повреждениям вспомогательной силовой установки и радара; все органы управления самолётом работали нормально. Попытка командира взять управление самолётом после попадания молнии, вероятно, была инстинктивной, поскольку командир был уверен, что автопилот должен был отключиться после попадания в самолёт молнии. Но автопилот оставался включённым и, пытаясь сохранить высоту 600 метров, опускал нос лайнера вниз после действий командира по его поднятию. КВС прилагал громные усилия из-за того, что автопилот выполнял действия, противоположные действиям командира. Экипаж считал, что это последствия удара молнии, хотя на самом деле это произошло из-за включённого автопилота. Командир не увидел визуальный сигнал о том, что автопилот включён, а на звуковые сигналы он не обратил внимания из-за стресса.
Индикатор включённого автопилота Командир поднимал нос самолёта вверх, в то время как автопилот опускал его вниз, что привело к пикированию, едва не приведшему к катастрофе. Если бы на Saab 2000, как на других самолётах, штурвал был устроен так, чтобы отключать автопилот при пересиливании, то автопилот бы отключился почти сразу после попадания молнии. На самолётах Airbus A300, Fokker 70 и Fokker 100 автопилот также не отключался после пересиливании, что привело к нескольким авиакатастрофам. Для того чтобы предотвратить подобные случаи, которые могут перейти в авиакатастрофу, была выпущена рекомендация о том, что европейское агентство авиационной безопасности EASA должно пересмотреть конструкцию автопилота Saab 2000 и других подобных самолётов и модифицировать его, чтобы он не представлял опасности, когда экипаж использует руль высоты при включённом автопилоте. Пересиливание штурвала же не приведёт к отключению автопилота.
Если автопилот отключается, появляется визуальное и звуковое предупреждение в кабине пилотов. Если понравилась статья - ставьте палец вверх и подписывайтесь на канал. Ваши реакции вдохновляют нас на написание новых.
Одно из самых экстраординарных объяснений шаровой молнии — это предположение, что такая молния является живым существом. Но учитывая вышесказанное, это вполне может оказаться правдой. Несмотря на сотни свидетельств очевидцев как многовековой давности, так и современных , не все учёные уверены в том, что шаровая молния — реально существующий феномен. Некоторые убеждены, что это явление — всего лишь галлюцинация. А чётких фотографий и видео шаровой молнии по-прежнему нет. Видео: шаровая молния Может ли шаровая молния залететь в дом Судя по многочисленным заявлениям — да, может. И ей не помешает ни стекло судя по свидетельствам, она может проходить сквозь него , ни москитная сетка. Более того, случай в Брестской области доказывает, что иногда шаровая молния может неведомым образом оказаться внутри помещения — как будто возникнуть из воздуха. Что же делать в таком случае? Главное правило — не делайте резких движений. Как показывает история, такое поведение поставит вашу жизнь под угрозу — шар может разрядиться прямо в вас, что кончится плачевно. Передвижение шаровой молнии ещё до конца не изучено, но большинство людей придерживаются мнения, что она двигается с помощью воздушных потоков. Постарайтесь не создавать их — не машите руками, не создавайте сквозняков.
Они видели маленькие шарики света, движущиеся по странным траекториям, которые стали называть истребителями фу foo fighters. В 2005 году произошел случай в небе над Гернси, когда в самолет ударила молния. Свидетели этого события заявляли, что видели шаровые молнии. Как образуется шаровая молния? Зрительной галлюцинация В 2010 году ученые из австрийского Университета Инсбрук опубликовали свою гипотезу, которая впервые попала под критерии Поппера то есть это первая гипотеза, которая может считаться научной. Специалисты посчитали, что явление шаровой молнии является не природной аномалией, а лишь фосфеном то есть зрительной галлюцинацией, которая возникает без прямого воздействия света на рецепторы глаза, вызывая у наблюдаемого образы светящихся точек и фигур, которые появляются в темноте. Пир и Кендель предполагают, что изменяющиеся условия окружающей среды, возникающие при ударах молний, влияют на зрительные нервы людей таким образом, что им кажется, что они видят шаровые молнии. Подобный эффект может быть вызван даже на расстоянии 100 метров от непосредственной точки удара молнии. На протяжении двух лет эта теория считался основной, и ученому миру казалось, что вопрос решен, но вот в 2012 в районе Тибетского плато произошло нечто, вернувшее шаровую молнию на повестку дня. Китайские метеорологи, установившие спектрометры для наблюдений за обычными молниями, смогли зафиксировать свечение шаровой молнии. Оно длилось ровно 1,64 секунды, а специалистам удалось зарегистрировать ее подробные спектры. Они сильно отличаются от обычных молний, в которых присутствуют линии ионизированного азота, тогда как у шаровой молнии было железо, кремний и кальция, содержащиеся в почве. Таким образом можно сделать вывод, что гипотеза австрийских ученых не является исчерпывающей. Но до сих пор не существует ни одной неопровержимой теории о том, почему возникает подобная аномалия. И множество экспертов вообще сомневается в ее существовании. Химических реакция Китайские метеорологи из Ланьчжоу, которые в 2012 году зафиксировали шаровую молнию, опубликовали свою гипотезу возникновения шаровой молнии. Так они предположили, что аномалия возникает из-за определенных химических реакций между кислородом и элементами, которые испаряются из почвы при ударе молнии. Этот ионизированный воздух, или же плазма, также могут вызывать и другой эффект, который называется Огнями Святого Эльма они представляют собой стационарное свечение, часто возникающее на концах мачт кораблей. Его иногда путают с шаровой молнией. Но это не стало единственной теорией, которую опубликовали в 2012 году. Тогда же было сделано еще одно предположение, в соответствии с которым стекло может стать источником возникновения шаровой молнии. Так специалисты предполагают, что ионы из атмосферы могут скапливаться на поверхности стекла, а при достаточной их концентрации генерируется разряд, который и становится шаровой молнией. Другие ученые строят свои догадки вокруг землетрясений. Они заявляют, что на территориях, где происходит землетрясение могут возникать подобия шаровых молний, которые могут выглядеть по-разному — голубоватыми шарами пламени, летающих примерно на уровне лодыжек или же резкие ярки вспышки света, которые можно спутать с молнией, возникающей из земли, а не из туч, а также могут возникать и плавающие шары. Это происходит — согласно исследованию, опубликованному сейсмологами в 2014 году — из-за того, что некоторые породы при определенных реакциях способы выделять электричество, поэтому когда сейсмическая волна проходит по этой территории, она может вызывать подобные реакции. Микроволновые лучи Но ученые пытались не только анализировать свидетельства, пришедшие из прошлого, но и в лабораторных условиях старались воссоздать это загадочное явление. Так израильские специалисты из университета в Тель-Авиве смогли вызывать свою версию шаровой молнии, используя микроволновые лучи. В совсем недавнем же эксперименте, проведенном в 2018 году, квантовые физики решили создать шаровую молнию, используя синтетически связанное магнитное поле. Но это далеко не все теории появления шаровой молнии, а лишь самые последние из них. Ученые продолжают ломать головы над столь неуловимым явлением, которое не факт, что даже существует. Лабораторные эксперименты Ученые давно пытались воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях.
Силы, действующие на элементы тока плазмы, согласно правилу левой руки направлены к оси разрядного объема. В результате плазма сжимается к оси разрядного объема и может быть полностью окружена магнитным полем В сильных вихревых полях электроны плазмы могут переходить в режим непрерывного ускорения и разгоняться до скоростей, близких к скорости света, то есть становиться релятивистскими частицами. С увеличением скорости и соответственно кинетической энергии электронов удельное сопротивление плазмы резко падает, и ток ускоренных электронов в кольце может существовать весьма долго. Величину электрического тока в плазме определяет в основном направленное движение электронов, поскольку их скорость намного больше скорости ионов. Поэтому считают, что электрон налетает на неподвижный ион и рассеивается тем сильнее, чем меньше так называемый прицельный параметр. Под воздействием поля иона изменяется импульс электрона, и он отклоняется от линейной траектории. При отсутствии электрического поля вектор скорости электрона хаотически меняется и в среднем по времени равен нулю. Наложение электрического поля на плазму приводит к направленному движению электронов. Импульсный индукционный разряд при быстром спаде магнитного поля часть тороидальной конструкции. Непосредственно после размыкания ключа ток витка и созданное им магнитное поле быстро спадают. В разрядном объеме индуцируется сильное вихревое электрическое поле. Возникает газовый разряд плазма , направление тока в котором совпадает с направлением тока витка правило Ленца. Силы, действующие на элементы тока плазмы, направлены от оси разрядного объема правило левой руки. В результате плазма отжимается от оси, а протекающий по ней ток удерживает часть имевшегося в плазме магнитного поля При относительно небольших полях их скорость гораздо меньше хаотической тепловой скорости. Возникает равновесие между ускоряющим действием электрического поля на электроны и их торможением при кулоновских столкновениях с ионами. Среднее значение направленной скорости электронов пропорционально напряженности электрического поля, которое при достаточной величине разгоняет электроны, создавая электрический ток, эффективно нагревающий плазму. Проводимость плазмы пропорциональна третьей степени скорости электрона и быстро увеличивается с ростом температуры плазмы. Однако в электрических полях, превышающих критическое значение, электроны плазмы на длине свободного пробега могут набирать скорость, превышающую скорость хаотического движения. Равновесие между ускоряющим действием поля и торможением при столкновениях нарушается, электроны начинают разгоняться до скоростей, приближающихся к скорости света, то есть становятся релятивистскими. Их электрическое поле как бы «сплющивается» в направлении движения этот эффект разобрал Л. Ландау во втором томе своего Курса теоретической физики и заметно отличается от нуля лишь в узком интервале углов вблизи экваториальной плоскости. Сечение столкновений релятивистских электронов с ионами плазмы резко падает, а электрическая проводимость плазмы соответственно возрастает. Поэтому время жизни индукционного разряда внутри вихревого кольца, основы шаровой молнии, достигает единиц и десятков секунд. Подводя итоги, приходим к заключению, что основой шаровой молнии должен служить индукционный разряд внутри вихревого кольца рис. Сформировавшееся ядро приобретает внешнюю светящуюся оболочку. Возможная структура шаровой молнии стрелками показано направление движения слоев плазмы вихревого кольца и светящегося слабо ионизированного газа внешней оболочки Форма шаровой молнии объясняется тем, что ее внешняя оболочка стремится принять форму, близкую к шару, имеющему минимальную поверхность, оптимальную с точки зрения сохранения энергии. Но иногда в силу различных причин, например резкого порыва ветра, шаровая молния принимает форму груши и даже баранки. Ее «хвост» могут создавать химические реакции внутри газового вихря, которые выбрасывают часть вещества внешней оболочки. Видимые размеры шаровой молнии от 1 до 100 см объясняются особенностями формирования ядра: в зависимости от силы разряда линейной молнии и характеристик его фронтов ядро может быть раз в десять и больше и меньше. Шаровые молнии могут выбивать диски в оконных стеклах.
У причудливого феномена «Шаровая молния» появилось поразительное новое объяснение
Люди часто описывают её как огненный или электрический шар. Явление, несмотря на широкую известность, до сих пор остаётся загадкой для учёных и с каждым годом обрастает всё большим количеством мифов. Так, в интернете можно встретить якобы реальные фото огненного шара, но большинство из них на поверку оказывается «фотошопом». Какова природа происхождения шаровых молний? Что это вообще такое? Сегодня мы собрали самые интересные факты об этом таинственном явлении и с их помощью попробуем разобраться в вопросе.
Сильное электрическое или переменное электромагнитное поле ионизует атомы и молекулы газа — возникает плазма и происходит электрический разряд. Газовые разряды можно условно разбить на две основные группы по признаку: замыкаются силовые линии электрического поля в плазме или нет, иначе говоря — вихревое электрическое поле или потенциальное. Если напряжение подают на электроды рис. Пара электродов ведет себя как конденсатор, поэтому такие разряды называют емкостными или Е-типа. Электрическое поле может быть постоянным, переменным или импульсным.
К другой категории относятся безэлектродные индукционные разряды Н-типа, при возбуждении которых определяющую роль играет электромагнитная индукция рис. Через катушку-индуктор пропускают ток высокой частоты или импульсный ток I, создающий магнитное поле Н. Под действием переменного магнитного потока внутри катушки возникает вихревое электрическое поле Е. Его силовые линии представляют собой замкнутые окружности, концентрические с витками катушки. Это электрическое поле может зажигать и поддерживать разряд, причем токи также замкнуты и протекают вдоль линий поля рис. Если полагать, что обе молнии — и линейная, и шаровая — это газовые разряды, то линейную следует отнести к категории разрядов Е-типа, поскольку имеются электроды, например облако и земля. Шаровую молнию естественно отнести к категории индукционных разрядов Н-типа. Попытаемся обосновать данное предположение и найти конкретную структуру шаровой молнии. Перечисленных свойств с учетом физики газовых разрядов достаточно для обоснования структуры молнии и ее физических свойств. Шаровая молния при распаде выделяет ранее запасенную энергию.
Как и в любом замкнутом пространстве, в шаровой молнии энергия может существовать в виде переменного электромагнитного поля, постоянного электрического или постоянного магнитного поля. Схемы возбуждения газовых разрядов: а — напряжение подается на электроды на границах разрядного объема емкостный метод ; б — напряжение внутри разрядного объема индуцируется меняющимся магнитным полем индукционный метод Переменное электромагнитное поле может долго храниться только в резонаторах с чрезвычайно высокой добротностью отношением величины запасенной энергии к средней за период колебаний мощности потерь , достижимой лишь в оптическом диапазоне. Однако свет не способен производить электромагнитные воздействия, и эта возможность отпадает. Если большая энергия заключена в постоянном электрическом поле, внутри молнии не может быть высокой температуры, поскольку она приводит к ионизации вещества и нейтрализации разделенных зарядов. Но спектр ее излучения соответствует именно высокой внутренней температуре, и, следовательно, сильного электрического поля там нет. Постоянное магнитное поле имеет две формы. Оно может быть полоидальным поле витка с током или тороидальным поле катушки с током, свернутой в тор. Посмотрим, может ли основная часть электромагнитной энергии сосредоточиться в полоидальном поле магнитном диполе , которое создает плазменный виток с током. В этом случае на каждый его участок действуют силы Ампера, стремящиеся расширить виток, который распадется за тысячные доли секунды. Это противоречит свидетельствам о времени жизни шаровой молнии, и, следовательно, полоидальное магнитное поле электромагнитную энергию хранить не способно.
Кольцо с поверхностным винтовым током в плазме: J1 — полоидальный перпендикулярный к средней плоскости тора ток, создающий тороидальное магнитное поле Н1 ; J2 — продольный ток, создающий полоидальное магнитное поле Н2 ; R и а — внешний и внутренний радиусы тора Из сказанного следует, что основным носителем электромагнитной энергии в шаровой молнии может быть только постоянное тороидальное магнитное поле. Классик термоядерного синтеза В. Шафранов доказал: оно может существовать в плазме в виде кольца с поверхностным винтовым током. Остается, однако, непонятным, почему поверхность шаровой молнии холодная. Кроме того, для сохранения стабильности данной конфигурации требуется точное соблюдение соотношения величин полоидального и продольного токов J1 и J2 на рис.
Поэтому повторять такие эксперименты дома не стоит! Эксперименты с кремнием Ученые в 2007 году решили попробовать использовать электрические пластины, которые способны испарять кремний и вызывать окисление в парах.
Визуальный эффект можно описать как маленькие светящиеся, сверкающие шары, которые вращаются вокруг поверхности. Эти эксперименты основывались на теории, что шаровая молния на самом деле является окисленным паром кремния. Трудности изучения шаровой молнии Ученые мало знают о шаровых молниях, потому что их очень трудно изучать. Во — первых, надо угадать, где молния появится, а это практически невозможно. Затем надо заснять на фотопленку или на видеокассету светящийся шар, а это весьма сложно, потому что не успеете вы нажать на кнопку видеокамеры, как светящееся явление уже исчезнет. Так что единственное, на чем основываются ученые в своих рассуждениях — это на рассказах людей, которые были очевидцами этого явления. Объективных свидетельств реальности шаровой молнии мало, поэтому многие ученые сомневаются в самом факте ее существования.
А те, которые не сомневаются, затрудняются объяснить ее природу. Главный вопрос заключается в том, почему шаровая молния существует так долго. Вспышка обычной молнии продолжается неуловимое мгновение, она происходит в тот момент, когда отрицательно заряженные частицы облака встречаются с положительно заряженными частицами, поднимающимися с земли. Интересно: шаровая молния — маленькая копия грозовой тучи, которая возникает при вспышке обычной молнии. Время существования шаровой молнии Шаровая молния существует от нескольких секунд до нескольких минут. Как это получается? Одна из теории утверждает, что шар — маленькая копия грозовой тучи.
Вот как это, возможно, происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха. Одни пылинки заряжаются положительно, другие — отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара. Никаких конкретных советов по защите себя от шаровой молнии не может быть дано в связи с тем, что явление мало изучено и не имеет никаких конкретных характеристик и закономерностей. Но если сделать предположение, что шаровая молния является просто необычной формой типичной молнии, то и защита должна быть такая же, как и во время грозы.
Хоть вероятность попадания молнии в человека равняется примерно 1 к 1 000 000, некоторые факторы могут все же немного сократить это соотношение. Поэтому стоит знать их, чтобы избегать. Чаще всего молния поражает людей работающих или отдыхающих на улице. Последствия ударов молнии серьезны. Молния является одной из основных причин смертельных случаев, связанных с погодой. От рисков можно защититься даже находясь на улице: Если прогноз погоды предупреждает о грозе, лучше отложить поездку; Если услышали раскаты грома — идите в помещение; Не забывайте про правило 30-30: когда прозвучал гром, начните считать, если следующий раскат произойдет до того, как вы успели досчитать до 30, то не выходите из помещения в течение 30 минут; Если помещения поблизости отсутствуют, то присядьте максимально низко так, чтобы как можно можно меньший участок тела соприкасался с землей; Держитесь подальше от деревьев, бетонных дорог или стен. Хоть вероятность того, что молния попадет в вас невероятно мала, все же стоит предпринимать попытки максимально сокращать риски.
Берегите свое здоровье!
Группа специалистов из Северо-Западного университета под руководством профессора Цен Цзянь Юна вела наблюдения в высокогорных районах Тибета. Началась гроза, молния ударила рядом с учёными в землю, и в этот момент в воздухе образовался светящийся шар диаметром около 5 метров. Он менял цвета: был то красным, то оранжевым. Шар пролетел 15 метров, а после исчез.
Китайским специалистам повезло: во время этого исследования они использовали камеры и спектрографы, которые смогли зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии — это был кремний, железо и кальций, которые распространены в почве. Благодаря полученной информации ученые смогли подтвердить гипотезу, выдвинутую в 2000 году новозеландским учёным Джоном Абрахамсоном. Он предполагал, что при ударе молнии в землю резкое повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, который и формируется в светящийся шар. Эксперименты по созданию шаровой молнии Одним из первых учёных, кто проводил эксперименты по созданию эффекта шаровой молнии в условиях лаборатории, стал Никола Тесла в XIX веке.
Он зажигал газовый заряд, далее выключал напряжение, после чего наблюдал за светящимся разрядом, который представлял из себя сферу диаметром 2—6 см. Некоторые очевидцы даже утверждали, что физик мог брать шаровые молнии в руки и прятать их в коробки, закрывая крышкой, а потом вновь доставать. Тесла мало документировал свои эксперименты, а потому воспроизвести и доказать его успех нереально. Интерес к изучению этого явления усилился в 1950 годах, когда начались работы в области физики плазмы и её прикладных применений. Например, учёный Пётр Капица проводил эксперимент, где смог получить сферический газовый разряд в среде гелия, а в 1955 году опубликовал о своём исследовании статью «О природе шаровой молнии».
Советский учёный изучал версию о подпитке шаровой молнии энергией извне и даже утверждал, что видит в этом явлении прообраз управляемого термоядерного реактора. Такие объекты принято называть "долгоживущими плазменными образованиями". Долгоживущие они по сравнению с обычным ионизированным воздухом, который при этом объёме прекратил бы свечение за микросекунды», — отметил доктор физико-математических наук Александр Григорьев. В школьных учебниках описана теория, предложенная Капицей.