Чем опасна шаровая молния: чем опасна и как себя вести?

Спасайтесь, но медленно: 4 опасные привычки шаровой молнии

https://radiosputnik.ria.ru/20191020/1559953948.html

Спасайтесь, но медленно: 4 опасные привычки шаровой молнии

Спасайтесь, но медленно: 4 опасные привычки шаровой молнии — Радио Sputnik, 20.10.2019

Спасайтесь, но медленно: 4 опасные привычки шаровой молнии

Шаровая молния – редкое и не до конца понятное природное явление. С ним лучше не встречаться. Но что делать, если пришлось?

2019-10-20T03:00

2019-10-20T03:00

2019-10-20T03:00

авторы

общество

молнии

космос

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn21.img.ria.ru/images/155995/37/1559953798_0:124:3204:1926_1920x0_80_0_0_7a1a247a96ef6656491f73958edb0c8d.jpg

1. В октябре 1638 года шаровая молния внезапно появилась во время грозы над английской деревней: влетела в церковь огненным шаром около двух с половиной метров в поперечнике. Молния выбила камни из стен, сломала скамейки, разбила окна, распространила густой дым с запахом серы, разделилась надвое – один шарик вылетел наружу, второй растворился внутри. Четверо погибших, полсотни раненых. Пожара не возникло. Произошедшее объяснили так: это было «пришествие дьявола» – из-за того, что двое прихожан играли в карты во время проповеди.2. В середине 1960-х годов в центральных районах Колымы физик Сергей Уйманов наблюдал шаровую молнию на расстоянии 10 метров. Она была, как голубоватый футбольный мяч, «ниоткуда» появилась перед грозой рядом с линией высоковольтной передачи (35 000 вольт), пролетела вдоль нее до ближайшей трансформаторной подстанции и замкнула трехметровое расстояние между проводами. Образовались две огромные дуги, наподобие сварочных. Они мощно и долго гудели. Увиденное физик объясняет так: светящийся шар – это проявление энергии, которой обладает крохотная частица сверхплотного звездного вещества. Оно выделяет энергию, превращая ее во флюоресцирующее свечение газа, то есть всего, что присутствует в атмосфере. Мы видим энергообмен частицы с местной средой. 3. Шаровая молния непредсказуема. Никогда неизвестно, куда она летит и чему подчиняется в полете: либо местным магнитным силовым линиям, либо силовым линиям поля Земли, которое постоянно меняется. Но точно известно, что шаровая молния обладает хорошим «магнитным моментом». 4. Шаровая молния легко проходит через стекло. Чаще всего она взрывается, реже – выжигает то, что находится на пути. При ее появлении ни в коем случае не паниковать. Нельзя резко убегать от шаровой молнии – вы можете увлечь ее за собой вместе с воздушным потоком. Не пробуйте замахиваться – «отгонять» шаровую молнию: вы рискуете изменить условия передачи ею энергии. Реакции этой молнии непредсказуемы. Поэтому постарайтесь тихо, спокойно и медленно отойти подальше в сторону. Автор Ольга Бугрова, радио SputnikПодписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен

космос

Радио Sputnik

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2019

Ольга Бугрова

https://cdn23.img.ria.ru/images/148082/96/1480829647_824:0:4104:3280_100x100_80_0_0_447bde49812d8b9587b0515a05203f38.jpg

Ольга Бугрова

https://cdn23.img.ria.ru/images/148082/96/1480829647_824:0:4104:3280_100x100_80_0_0_447bde49812d8b9587b0515a05203f38.jpg

Новости

ru-RU

https://radiosputnik.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Радио Sputnik

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/155995/37/1559953798_237:0:2968:2048_1920x0_80_0_0_592e5cdf20c8c529fa20c92bc3be4439.jpg

Радио Sputnik

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Ольга Бугрова

https://cdn23.img.ria.ru/images/148082/96/1480829647_824:0:4104:3280_100x100_80_0_0_447bde49812d8b9587b0515a05203f38. jpg

общество, молнии, космос

Ведущие

Ольга
Бугрова

обозреватель радио Sputnik

Шаровая молния – редкое и не до конца понятное природное явление. С ним лучше не встречаться. Но что делать, если пришлось?

1. В октябре 1638 года шаровая молния внезапно появилась во время грозы над английской деревней: влетела в церковь огненным шаром около двух с половиной метров в поперечнике.

Молния выбила камни из стен, сломала скамейки, разбила окна, распространила густой дым с запахом серы, разделилась надвое – один шарик вылетел наружу, второй растворился внутри. Четверо погибших, полсотни раненых. Пожара не возникло.

Произошедшее объяснили так: это было «пришествие дьявола» – из-за того, что двое прихожан играли в карты во время проповеди.

2. В середине 1960-х годов в центральных районах Колымы физик Сергей Уйманов наблюдал шаровую молнию на расстоянии 10 метров.

Она была, как голубоватый футбольный мяч, «ниоткуда» появилась перед грозой рядом с линией высоковольтной передачи (35 000 вольт), пролетела вдоль нее до ближайшей трансформаторной подстанции и замкнула трехметровое расстояние между проводами. Образовались две огромные дуги, наподобие сварочных. Они мощно и долго гудели.

Увиденное физик объясняет так: светящийся шар – это проявление энергии, которой обладает крохотная частица сверхплотного звездного вещества. Оно выделяет энергию, превращая ее во флюоресцирующее свечение газа, то есть всего, что присутствует в атмосфере. Мы видим энергообмен частицы с местной средой.

3. Шаровая молния непредсказуема. Никогда неизвестно, куда она летит и чему подчиняется в полете: либо местным магнитным силовым линиям, либо силовым линиям поля Земли, которое постоянно меняется. Но точно известно, что шаровая молния обладает хорошим «магнитным моментом».

4. Шаровая молния легко проходит через стекло. Чаще всего она взрывается, реже – выжигает то, что находится на пути.

При ее появлении ни в коем случае не паниковать. Нельзя резко убегать от шаровой молнии – вы можете увлечь ее за собой вместе с воздушным потоком.

Не пробуйте замахиваться – «отгонять» шаровую молнию: вы рискуете изменить условия передачи ею энергии. Реакции этой молнии непредсказуемы. Поэтому постарайтесь тихо, спокойно и медленно отойти подальше в сторону.

Автор Ольга Бугрова, радио Sputnik

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Ученые разгадали тайну шаровой молнии — Российская газета

Китайские ученые заявили о разгадке тайны шаровой молнии. Комментируя это открытие, они утверждают, что им сильно повезло. Группа специалистов из Северо-Западного университета под руководством профессора Цен Цзянь Юна вела наблюдения в высокогорных районах Тибета, используя видеокамеры и спектрографы. Совершенно случайно во время сильнейшей грозы они стали свидетелями фантастического зрелища: молния ударила рядом с ними в землю. Тут же образовался громадный светящийся шар диаметром около пяти метров. Пролетев 15 метров, через 1,6 секунд шар бесследно исчез. Причем он постоянно менял свой цвет. Сначала был пурпурно-белым, затем начал приобретать оранжевый цвет, потом опять побелел, а в конце стал ярко-красным.

Но самое главное, что спектрометр успел зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии: кремний, железо и кальций, которые распространены в почве. На этом основании китайские физики заявили, что им удалось подтвердить выдвинутую в 2000 году гипотезу новозеландского ученого Джона Абрахамсона. Он предположил, что при ударе молнии в землю внезапное и сильное повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, формируя шар. То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой.

Кстати, они обнаружили еще один любопытный факт. Колебания свечения шаровой молнии составляли около 100 герц, хотя должны быть вдвое меньше. Не исключено, что лишние 50 герц могла добавить расположенная поблизости линия электропередач. Она же могла стать причиной аномально большого размера шара. Обычно он составляет от одного до десятков сантиметров.

— Китайцы выдают желаемое за действительное, — сказал корреспонденту «РГ» один из ведущих в России специалистов по изучению феномена шаровых молний, доктор физико-математических наук из МГУ им. Ломоносова Владимир Бычков. — Они не получили убедительных данных, что шаровая молния родилась от удара обычной молнии в почву. Скажем, в составе веществ, которые они увидели в шаре, нет алюминия. А ведь это один из самых распространенных на Земле элементов. Почему же его нет? Непонятно. Зато все встает на свои места, если предположить, что на самом деле все было несколько иначе. Обычная молния ударила в мачту ЛЭП, породив хорошо известный из курса физики дуговой разряд. Он и двигался вдоль линии электропередач.

Владимир Бычков утверждает, что он не одинок в своих сомнениях. Так, наиболее авторитетный в мире научный журнал Nature отказался публиковать статью китайских ученых, она вышла в менее престижном издании.

По словам профессора Бычкова, ситуация с шаровой молнией долгие годы практически не меняется. Сегодня существуют сотни теорий, которые объясняют ее происхождение. Свои версии предлагали многие известные ученые, в частности, Нобелевский лауреат Петр Капица. Однако пока ни одна теория не стала общепризнанной. Не лучше обстоят дела и с экспериментами. В лабораториях удается получить кратковременные и очень маленькие по размеру образования, но ни одно не совпадает с тем, что описывают очевидцы. А ведь именно их свидетельства являются единственным аргументом их существования.

— Нам удалось в Санкт-Петербургском университете создать сферы диаметром в несколько миллиметров, которые жили несколько секунд, — говорит Владимир Бычков. — Но мы не можем доказать, что это шаровая молния, так как не удается измерить их заряд. Ведь в отличие от двухполярной плазмы, шаровая молния должна иметь заряд только одного знака, а получить его в лаборатории никак не получается. Пока это по силам только природе.

Известно, что шаровая молния появляется не только в грозу, ее видели в ясный солнечный день. В этом нет ничего удивительного, утверждает Владимир Бычков. Светящиеся феномены возникают в районе геологических разломов, ведь при их активности появляются сильные магнитные поля. Кстати, японские ученые обнаружили, что при сейсмоактивности может появляться плазма.

И хотя многолетние попытки создать и объяснить феномен шаровой молнии пока ни к чему не приводят, усилия ученых вовсе не напрасны, считает профессор Бычков. Появились интересные теории, которые рассматривают различные экстремальные состояния, а целый ряд установок для получения шаровой молнии потом пошли в технику. Скажем, высоковольтный передатчик знаменитого Николы Тесла стал широко применяться для передачи электроэнергии.

Справка «РГ»

Существует немало свидетельств появления шаровой молнии. Многие вызывают сомнения, но есть и достаточно убедительные. Так 6 августа 1944 года в шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив дырку 5 см в диаметре. Важно, что явление не только наблюдали местные жители, но и сработала система слежения за разрядами молнии Уппсальского университета.

В 2008 году в Казани шаровая молния залетела в окно троллейбуса. Кондуктор с помощью валидатора отбросила ее в конец салона, где не было пассажиров. Через несколько секунд произошел взрыв. В салоне находилось 20 человек, никто не пострадал. Троллейбус вышел из строя.

10 июля 2011 года в чешском городе Либерец шаровая молния появилась в здании городских аварийных служб. Шар с двухметровым хвостом подпрыгнул к потолку, затем упал на пол, снова подпрыгнул к потолку, пролетел 2 — 3 метра, а затем упал на пол и исчез. Все компьютеры зависли (но не сломались), коммуникационное оборудование вышло из строя.

Что такое гроза и чем она опасна?

Гроза – это атмосферное явление, связанное с развитием мощных кучево-дождевых облаков, возникновением электрических разрядов (молний) между облаками, облаками и поверхностью земли, сопровождающееся звуковым эффектом (громом), шквалистым усилением ветра, ливнем, градом, понижением температуры воздуха.

Гроза относится к быстротекущим, бурным и чрезвычайно опасным атмосферным явлениям природы. Предотвратить ее развитие невозможно. Для уменьшения случаев поражения человека молнией необходимо знать и соблюдать основные правила и требования безопасности в зависимости от конкретных условий.

В квартире, доме, здании: ликвидируйте сквозняки, плотно закройте окна, дымоходы, отсоедините электроприборы от источников питания, отключите наружную антенну, прекратите телефонные разговоры, не располагайтесь у окна, печи, камина, массивных металлических предметов, на крыше и на чердаке.

В лесу: постарайтесь встретить грозу на поляне, не ищите защиты под кронами высоких или отдельно стоящих деревьев, не прислоняйтесь к их стволам, поскольку прямое попадание молнии в дерево может разбить его в щепки и травмировать рядом стоящих людей. Не располагайтесь у костра: столб горячего воздуха является хорошим проводником электричества. Не влезайте на высокие деревья.

На открытом месте: следите за тем, чтобы вы не оказались самой высокой точкой в окрестности, именно в нее чаще всего попадает молния. Не располагайтесь на возвышенностях, у металлических заборов, опор линий электропередачи и под проводами, не ходите босиком, не прячьтесь в стоге сена или соломы, в необитаемых одиночных бараках или сараях, не поднимайте над головой токопроводящие предметы: лопаты, тяпки, косы. Прекратите спортивные игры и движение, уйдите в укрытие, не располагайтесь плотной группой в потенциально опасном месте.

В горах: незамедлительно покиньте опасную зону, прекратите движение, исключите контакт тела с мокрыми скалами, тесными щелями, навесами и гротами, по возможности изолируйте себя от мокрой земли и скал, используя обувь на резиновой подошве, сухую палатку, спальный мешок, веревку, рюкзак, камень. Постарайтесь сохранить сухими одежду, обувь, снаряжение, продукты питания, медикаменты. Металлические предметы опустите на веревке или разместите на расстоянии 15-20 метров от места нахождения людей.

В палатке: установите палатку на расстоянии не менее 2 метров от ствола дерева и его веток, дополнительно закрепите палатку, накройте ее водонепроницаемой пленкой, металлические предметы разместите на расстоянии не менее 10-15 метров от палатки, плотно закройте все отверстия, в том числе вход, наденьте сухую одежду и лягте. В грозоопасной местности в конец палатки можно вплести медную ленту и заземлить ее с помощью вбитого в землю металлического стержня.

Шаровая молния.

Одним из проявлений грозы является шаровая молния. Общепринятого научного обоснования природы шаровой молнии пока нет. Шаровая молния может появиться неожиданно в любом месте.

При появлении шаровой молнии: нельзя резко двигаться, пытаться поймать огненный шар или вытолкнуть его. Даже при соприкосновении шаровой молнии с телом человека следует сохранять спокойствие и помнить, что она может исчезнуть так же неожиданно, как и появилась. Иногда шаровая молния взрывается, что может привести к получению травмы. В этой ситуации пострадавшему необходимо оказать такую же помощь, как и в случае поражения линейной молнией или электрическим током.

Первая помощь при поражении молнией:

• быстро определите состояние пострадавшего;
• незамедлительно проведите реанимационные мероприятия: искусственное дыхание, непрямой массаж сердца.
• согрейте пострадавшего;
• обработайте места ожогов и сопутствующие раны;
• дайте анальгин или солпадеин, введите противошоковые препараты;
• срочно доставьте пострадавшего в лечебное учреждение.

Молниеносная смерть: почему россияне гибнут во время гроз | Статьи

В России произошел первый в этом году случай гибели человека от удара молнии. Жертвой стала 61-летняя сотрудница администрации города Гусь-Хрустальный. Женщину нашли мертвой с ожогами во время субботника в парке. Спасатели, врачи и физики рассказали «Известиям», как вести себя во время грозы, чтобы не пострадать от молнии.

Жертвы молнии

В России произошел первый в этом году случай гибели человека от удара молнии. Жертвой стала 61-летняя жительница Владимирской области Ольга Новская.

Как сообщалось, трагедия произошла в одном из парков города Гусь-Хрустальный. 23 апреля сотрудники местной администрации проводили там субботник. В это время началась гроза, и молния попала в главного специалиста отдела капитального строительства. Женщина скончалась на месте от полученных ожогов.

Подобные случаи происходят с печальной регулярностью. Прошлым летом на берегу Финского залива погиб семилетний мальчик. Ребенок вместе с родителями находился в загородном доме в Петродворцовом районе Санкт-Петербурга.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Константин Кокошкин

Летом 2019 года в Челябинской области скончалась 58-летняя женщина, купавшаяся в реке во время грозы. Молния ударила в ее золотую цепочку. Когда женщину вытащили на берег, она была мертва. Причиной случившегося назвали природную электротравму.

Эксперты рассказали «Известиям», как вести себя во время грозы, если вы остались в помещении или оказались на природе.

Сезон гроз

В Центральной России сезон гроз начинается в мае и заканчивается в сентябре, а в южных регионах они наблюдаются практически круглый год, рассказали «Известиям» в МЧС России. Основную опасность во время грозы представляет удар молнии. Кроме обычной линейной иногда появляется шаровая — светящийся шар, плавающий в воздухе и взрывающийся при столкновении с любым твердым предметом.

Для снижения опасности поражения молнией зданий на них устанавливается специальная молниезащита в виде заземленных металлических мачт и натянутых высоко над сооружениями объекта проводов. Потому вне помещения риск пострадать гораздо выше.

— Перед поездкой на природу обязательно уточните прогноз погоды. Если предсказывается гроза, то перенесите отдых на другой день, — советуют в МЧС.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Константин Кокошкин

Если вы уже оказались на природе и заметили грозовой фронт, то в первую очередь нужно определить примерное расстояние до него по времени задержки первого раската грома и вспышки молнии, а также оценить, приближается или удаляется фронт.

— Поскольку скорость света огромна (300 тыс. км/с), вспышку молнии мы наблюдаем мгновенно. Следовательно, задержка звука будет определяться расстоянием и его скоростью. Если запаздывание звука растет, то грозовой фронт удаляется, а если сокращается, то приближается. Молния опасна, когда вслед за вспышкой следует раскат грома. В этом случае нужно принять меры предосторожности, — отмечают в ведомстве.

Меры безопасности

Самое безопасное во время грозы — оставаться дома или в любом помещении, говорит в беседе с «Известиями» Станислав Виноградов, заместитель заведующего кафедрой общей физики МФТИ. Пользоваться бытовыми приборами и компьютером можно, но стоит учитывать риски для техники: она может выйти из строя.

Если вы оказались в сельской местности, в МЧС советуют закрыть в доме окна, двери и вентиляционные отверстия и не растапливать печь. Кроме того, не стоит разговаривать по телефону: молния может попасть в натянутые между столбами провода.

— Во время ударов молнии не подходите близко к электропроводке, молниеотводу, водостокам с крыш, антенне, не стойте рядом с окном, по возможности выключите телевизор, радио и другие электробытовые приборы, — говорят в МЧС.

Фото: ТАСС/Артем Геодакян

В случае если гроза застала вас в поле, не ложитесь на землю, подставляя току всё свое тело. Спуститесь в овраг или другую низину и сядьте на корточки, обхватив ноги руками. Ни в коем случае не пытайтесь спрятаться под деревом.

— Молния выбирает наиболее высокие объекты, потому, оказавшись на открытой местности, вы можете войти в их число, — объясняет старший медицинский консультант «Теледоктор24» Мария Меньшикова. — Расстояние от высоких одиноких предметов должно быть не менее 200 м.

В лесу безопаснее всего будет найти укрытие под мелкими кустарниками. А вот от деревьев, особенно сосен, дубов и тополей, лучше держаться подальше — на расстоянии не менее 4–5 м. Еще более опасно находиться рядом с водой и тем более купаться в водоемах — есть большой риск того, что в них попадет молния.

— Если вы попали в грозу в походе, нужно загасить костер, отнести металлическую посуду за пределы лагеря и переодеться в сухие вещи. Мокрая одежда также способна притянуть молнию, как и поверхность водоема, — отмечает собеседница «Известий».

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Павел Бедняков

Помимо воды и мокрой одежды молнию способны привлечь работающий мобильный телефон, зонт (особенно спицы и стержень) и любые вещи из металла (ключи, инструменты).

Шаровые молнии

Если гроза застала вас в автомобиле, не покидайте его. Там вы будете в безопасности, поскольку даже при ударе молнии разряд пройдет по поверхности металла, говорит Станислав Виноградов. А вот на велосипеде или мотоцикле в это время ездить опасно.

В редких случаях во время грозы можно встретиться с шаровой молнией, которая может попасть в помещение через открытые форточки, окна и двери. По этой причине в квартире лучше исключить любые сквозняки.

— Если шаровая молния движется в вашу сторону, ни в коем случае не бросайте в нее предметы в попытке изменить направление. При столкновении с любым предметом молния просто взорвется, что может привести к плачевным последствиям. Лучше всего медленно и плавно отойти с ее траектории. При приближении шара обязательно замрите. Двигаясь по направлению воздуха, он просто отлетит в сторону, — говорит Мария Меньшикова.

Правда, добавляет заместитель заведующего кафедрой общей физики МФТИ, такое явление встречается редко. Людей, которые видели шаровую молнию и тем более становились ее жертвами, очень мало.

Фото: ТАСС/Валерий Матыцин

По словам Станислава Виноградова, чаще всего молния бьет не в людей, а в здания, деревья, высокие сооружения. Но находящийся рядом человек при этом тоже может пострадать: поверхность земли послужит проводником для электричества, и тогда оно достигнет ног и пронзит всё тело.

Помощь пострадавшим

Поражающими факторами молнии являются и электрический разряд, и его высокая температура (до 9500 градусов по Цельсию), и вспышка света, и мощная звуковая волна. Тем не менее не все случаи попадания молнии в человека оканчиваются гибелью, говорит врач Мария Меньшикова.

— В самом легком случае у пострадавшего проявляются такие симптомы, как нарушение координации, потемнение в глазах, снижение слуха и сильные головные боли. При более серьезном поражении отмечаются потеря сознания с последующей амнезией, перебои в работе сердца, нарушение чувствительности конечностей вплоть до паралича и судороги. Также при поражении молнией и падении нередко случаются травмы: переломы, кровотечения и сотрясения, — отмечает врач.

Попадание молнии может спровоцировать возгорание, приводящее к масштабным и глубоким ожогам. На коже пострадавшего часто остаются особые отметины (фигуры Лихтенберга) — красные или розовые разветвляющиеся линии, исчезающие при нажатии.

— В отличие от бытовой электротравмы, человек после удара молнии не находится под напряжением, поэтому нет необходимости искать средства защиты от электричества и пытаться «обесточить» жертву, — говорит врач. — Если своевременно оказать человеку квалифицированную помощь, шанс спасти его значительно возрастает. Потому необходимо сразу вызвать скорую помощь.

Фото: РИА Новости/Алексей Сухоруков

До приезда медиков пострадавшего нужно перенести в укрытие, положить в удобное положение и накрыть покрывалом. В случае ожогов не нужно самостоятельно снимать с него одежду. Если человек находится без сознания, следует проверить у него наличие дыхания и нащупать пульс на сонной артерии. При их отсутствии нужно провести реанимационные мероприятия: давление руками на грудину пострадавшего, искусственное дыхание «рот ко рту» и «рот к носу» и непрямой массаж сердца.

— Если пульс и дыхание в норме, но пациент без сознания, поднесите к его носу нашатырную салфетку или иное раздражающее средство. Не оставляйте пострадавшего одного. Помните, что пострадавшего от удара молнии в любом случае нужно госпитализировать, чтобы предупредить расстройство электрической активности сердца, — подчеркивает собеседница «Известий».

По ее словам, очень незначительное количество людей, в которых попал разряд молнии, отделываются испугом и легкими повреждениями. Чаще всего повреждения организма весьма обширны и имеют долговременные последствия. У выживших нарушается сон, появляются симптомы депрессии, потеря памяти и нарастающая умственная деградация. Могут в значительной мере снизиться слух и зрение.

Физик объяснил, почему нельзя снимать молнии на мобильный

Люди, как правило, наблюдают шаровые молнии во время грозы

Фото: EAST NEWS

Дождями, грозами и молниями никого не удивить, уж в этом году точно. Если только это не шаровая молния! Удивительная загадка природы, прекрасная и ужасная одновременно. Откуда они берутся, чем опасны для человека мы узнали у доктора физико-математических наук, академик Российской академии естественных наук, ведущего научного сотрудника кафедры физической электроники физического факультета МГУ им. Ломоносова Владимира Львовича Бычкова.

Застынь, и она не заметит…

— Шаровая молния – явление столь же редкое, сколь и неизученное. Потому и неизученное, что редкое. Ученые в разных уголках мира гоняются за этим огненным шаром, пытаются предугадать, где могут появиться в следующий раз шаровые молнии, но пока не очень результативно. Как их вообще можно изучать?

— Люди, как правило, наблюдают шаровые молнии во время грозы. Поэтому во время грозы ученые выставляют специальные фотоаппараты, которые работают в постоянном режиме, с открытым объективом. И они фиксируют, если появляется шаровая молния, в виде какой-то волнистой линии. Но сейчас уже люди стали ходить с мобильными телефонами. И во время грозы стали снимать все светящееся. А это крайне опасное занятие. На днях я делал анализ смертей от шаровой молнии, которые были за последние несколько лет. Раз в год шаровая молния попадает в мобильный телефон. И владелец гибнет при взаимодействии с разрядом. Когда человек держит мобильный телефон в руках, он держит маленькую антенну. Около нее усиливается электрическое поле. И тогда заряженный объект начинает притягиваться к нему.

— Раз это явление обладает электромагнитными свойствами, получается, самая лучшая рекомендация при встрече с шаровой молнией – просто не двигаться? Чтобы она не среагировала на наш электрический заряд?

— Человек является достаточно средним проводником электричества: мы наполнены жидкостью. Поэтому мы притягиваем молнию гораздо в меньшей степени, чем мобильный телефон. Но все равно притягиваем.

Если вы стоите на месте, то ваш собственный заряд притягивает шаровую молнию, а с другой стороны, вы же излучаете, вы дышите. И от вас идет тепловой и гидродинамический поток навстречу шаровой молнии. Поэтому этот поток может затормозить шаровую молнию, и она будет подхвачена ветром, потоком воздуха и сдвинется, вас не коснется. Вы правы, что нужно стоять на месте, не двигаться, если вы находитесь на открытом пространстве, или если шаровая молния проникла в вашу квартиру. Но лучше всегда во время грозы закрывать окна и форточки. В деревнях это знают и закрывают даже заглушки в печах, чтобы молния через дымоход не прошла.

— То есть, если на нее энергично подуть, она может отлететь?

— Не надо. Когда вы дуете энергично, вы создаете некий поток довольно сложной формы. А он может затормозиться где угодно, и возникнет обратное течение, которое ее к вам и притянет.

— Есть истории, как молния проходила сквозь стекло, предметы, вылетала из розетки. То есть она может появиться где угодно и откуда угодно?

— Шаровая молния часто появляется во время грозовой активности. Любопытно, как она взаимодействует со стеклом. Она может выбить большое отверстие, величиной практически в свой диаметр. Может проникнуть в скол или небольшое форточку. А может проникнуть в помещение, не оставив и следа, как будто бы стекло для нее не является преградой. Иногда удается посмотреть эти стекла, и оказывается, что в некоторых случаях она оставляет микроскопическое отверстие, через которое, скорее всего и прошла.

А с розеткой — это самый интересный случай. Можно представить, что у вас в розетке происходит повышение напряжения, пробой. Во время пробоя возникает это тело. И под действием давления шаровая молния начинает выползать через отверстие в розетке.

— А какого же она чаще всего размера?

— Когда из розетки, то самого разного размера. В одном наблюдении она была сантиметров десять. А в другой раз, я общался с наблюдателем, у него на столе стоял работающий приемник, и вдруг из контактов, где был разъем, выползла шаровая молния величиной 19 сантиметров, малинового цвета. Он был потрясен, не знал, что делать. Двинулся, случайно коснулся рукой приемника. Почувствовал пронзительный тепловой удар. После чего шар отпрянул назад, а человек отпрянул от шара метра на три. А шар вошел назад в розетку и пропал.

— В горах и над океанами шаровые молнии достигают огромных размеров – до нескольких метров в диаметре. Это правда?

— Мы с одним австралийским коллегой публиковали статью, где он приводит наблюдения в Австралии. Человек ехал на машине, разыгралась гроза. И вдруг неожиданно появилась светящаяся область – сто метров в диаметре. Шаровая молния! Если говорить о наблюдениях на море, там бывают светящиеся образования и больше, как утверждают – до 400 метров.

— А с какой скоростью шаровая молния перемещается?

— Статистика показывает, что в помещениях она перемещается со скоростью 1-5 м/с. Вне помещения у нее бывает и до десятков метров в секунду. Она часто движется со скоростью урагана. И почему-то ураганами часто выносится. И это чрезвычайно опасное явление, когда летит подхваченная потоком урагана шаровая молния.

Эту бы энергию, да в мирное русло….

— Дело было в Закарпатье в 1962 году. В корыто с водой для скота попала шаровая молния размером с теннисный мяч. В течение десятка секунд 110 литров воды полностью выкипели, а на дне остались сварившиеся лягушки. Расчет показывает, что для нагрева и испарения такого количества воды нужно затратить около 80 киловатт-часов энергии. То есть порядка месячного энергопотребления небольшой квартиры. При этом шаровая молния развила на тот момент мощность около 27 млн. ватт, что в десятки тысяч раз превышает мощность бытовой микроволновки. Это ли не повод, пытаться изучить и воспроизвести шаровую молнию?

— Надо сказать, что долгое время считали, что шаровая молния – низкоэнергетичный объект. Однако этот случай, который вы описываете, довольно-таки показательный. Есть еще и другой — когда в Англии шаровая молния упала в небольшой бочонок с водой и тоже его испарила . Энергия, которая выделяется и идет на испарение воды, в сто раз больше, чем энергия взрывчатки. Вот такая энергоемкая система.

Естественно, если научиться создавать такой объект, то возникает вопрос, как из него энергию получать. Если это химическая энергия, то нужно использовать ее как нагреватель или, например, интегрировать в двигатели самолетов, тогда они будут гораздо лучше сжигать топливо. Можно рассматривать шаровую молнию как объект, на котором можно изучать сложные явления гидродинамического характера.

Самое любопытное, когда шаровая молния появляется из розеток. Возникает вопрос: если бы это была чисто плазма, то тогда бы она не смогла вылететь из розетки. Мгновенно бы положительные и отрицательные заряды прорекомбинировали, и розетка сразу бы взорвалась . А тут получается, что она на каких-то тонких нитях, светящихся струях выползает, а потом они образуют шар. Вот этот процесс крайне интересен. И о нем практически ничего неизвестно. И все упирается в то, что повторить такой эксперимент не удается. Нет идей, как это воспроизвести.

— А почему никакие молниеотводы не защищают от этого вида молний?

— Молниеотводы, наоборот, как раз и притягивают шаровые молнии. Так что они в некотором роде защищают. Если молниеотвод находится рядом с жилым помещением, то тогда это предохраняет жилое помещение от проникновения молнии в сам дом. В свое время Михаил Ломоносов с Генрихом Рихманом решили измерить заряд облака. Рихман запустил воздушный змей во время грозы к облаку, бечевку прикрепил к электроскопу с большими лопастями. Произошел разряд и на электроскопе появился шар, который отделился от лопастей и ударил Рихмана. Рихман погиб. Можно сказать, это первое научное наблюдение шаровых молний. Сразу понятно, что шаровая молния появляется во время грозы, при существовании сильно заряженных объектов. Это был XVIII век, люди так испугались таких проявлений электричества, что на целое столетие прекратили исследовать атмосферное электричество.

Оставь надежду всяк ее встречающий?

— Человек всегда погибает, когда сталкивается с шаровой молнией?

— Нет, не всегда. Как и с линейной молнией. Есть такой человек по фамилии Силагадзе, бывший десантник, в него пять раз ударяла шаровая молния. И он остался жив.

На самом деле шаровая молния часто всего лишь ранит людей. Убийств гораздо меньше. Она считается не очень страшным объектом. Хотя нужно сказать, что шаровая молния, попадая в самолет, часто разрушает электронику. Я собирал данные по самолетам, шаровые молнии попадали в самолеты или проникали в них около 50 раз. И в пяти случаях шаровые молнии вырубали электронику, и самолеты падали. В основном это реактивные военные самолеты. Пилоты катапультировались. В гражданских самолетах они, как правило, входят через кабину пилота, проходят по салону и выходят через хвост.

— Известны случаи, когда шаровая молния появляется в сухую и жаркую погоду.

— Это большая загадка. Но нужно же еще понимать следующее: есть геотектонические явления, когда происходят какие-то сдвиги пород, и возникают сильные локальные электрические поля, в результате которых могут появляться светящиеся объекты. А еще, допустим, в одном районе Москвы гроза, а в другом районе грозы нет. Шаровая молния может развить скорость порядка сотни метров в секунду и через несколько секунд может появиться в районе, где грозы нет.

— Как вы относитесь к тому, что после удара шаровой молнии люди становятся экстрасенсами, что-то там видят, слышат, чувствуют?

— Люди начинают обладать специальными способностями не только после встречи с шаровой молнией, но когда ударяет электрическим током, когда попадает разряд линейной молнии. Физиологическое воздействие электрического тока и заряда достаточно сильное. Оно может модифицировать нейронные связи в мозге у человека, и информация будет преобразовываться совершенно по-другому, может изменить биохимию происходящих в организме процессов… В результате этого и пробуждаются скрытые ранее способности.

существует ли она? ⋆ FutureNow

Что такое шаровая молния и чем опасна она? Шаровая молния – это странное и загадочное явление, которое появляется во время грозы и, как известно, может проникать через окна и иметь опасные последствия.

Случаи наблюдения шаровых молний, которые похожи на яркие электрические шары – веками захватывали и мистифицировали людей.  Это странное явление обычно появляется во время грозы в виде плавающей сферы, которая может быть разного цвета от синего, оранжевого до желтого. Шаровая молния исчезает в течение нескольких секунд. Иногда ее появление сопровождается шипящим звуком и острым запахом.      

Молния вообще – это электрический разряд, вызванный положительными и отрицательными дисбалансами внутри самих облаков или между грозовыми облаками и землей. Молния может нагреть воздух вокруг себя до температуры в пять раз более горячей, чем поверхность солнца. Тепло заставляет окружающий воздух быстро расширяться и вибрировать, что создает гром.      

Электричество в жизни человека: роль и важность 

Существует ли шаровая молния?

Одно из первых зафиксированных наблюдений шаровой молнии произошло в 1638 году, когда через окно английской церкви прошел «большой огненный шар». Это и другие ранние сообщения свидетельствуют о том, что шаровая молния может быть смертельной.        

Некоторые исследования говорят, что примерно половина всех наблюдений шаровых молний – это галлюцинации, вызванные магнитными полями во время грозы. Однако, большинство ученых считает, что шаровая молния настоящая, хотя они еще не полностью понимают, что ее вызывает.    

КТО И КОГДА ИЗОБРЕЛ ШАРИКОВУЮ РУЧКУ? 

Исследователи из Ланчжоу, Китайского Северо-Западного Университета случайно зафиксировали шаровую молнию при изучении грозы в 2012 году с помощью видеокамер и спектрометров. Шар появился сразу после удара молнии и прошел горизонтально примерно 10 метров. Спектрометр обнаружил в шаре кремний, железо и кальций, которые также присутствовали в местной почве.      

Что такое шаровая молния и что ее вызывает?

Исследователи из Ланчжоу поддерживают теорию, что шаровая молния является результатом удара по земле молнии, который создает реакцию между кислородом и испаряющимися элементами из почвы. Это ионизированный воздух или плазма – это то самое условие, что вызывает Огонь Св. Элма, недвижимое сияние, которое иногда путают с шаровой молнией.  

Присутствие стекла может сгенерировать шаровые молнии – согласно другой теории, опубликованной в 2012 году. Атмосферные ионы могут накапливаться на поверхности окна, производя достаточно электрического поля с другой стороны, чтобы сгенерировать разряд. 

Еще одно исследование что такое шаровая молния, опубликованное в 2016 году, предполагает, что микроволновое излучение, которое образуется при ударе молнии о землю, может войти в плазменный пузырь, в результате чего появится шаровая молния.           

Шаровая молния также была связана с землетрясениями.

Редкие вспышки света, которые иногда наблюдаются вокруг землетрясений, могут принимать различные формы: синеватое пламя, которое, похоже, выходят из земли на высоте лодыжки; быстрые вспышки яркого света, напоминающие регулярные удары молнии, за исключением того, что они происходят из земли а не с неба, и плавающие шары, известные как шаровые молнии. 

При исследовании землетрусных огней в 2014 году исследователи пришли к выводу, что определенные породы, как правило, выпускают электрические заряды при ударе сейсмической волны.      

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ: ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Стремясь понять, как возникает шаровая молния, ученые пытались ее воспроизвести. В 2006 году исследователи из университета Израиля в Тель-Авиве создали лабораторную версию шаровой молнии с помощью микроволнового луча. 

В 2018 году квантовые физики продемонстрировали синтетическое, узловое магнитное поле, которое помогает объяснить природу шаровой молнии.           

Но, несмотря на все эти исследования и лабораторные эксперименты, шаровая молния все еще отказывается возникать искусственным путем. Ученые говорят, что они еще многое должны узнать об этом загадочном явлении. 

Источник: www.nationalgeographic.com / 

Зачем закрывать все окна во время грозы? | ОБЩЕСТВО

Гонка за красивыми фотографиями из окон дома, когда на улице сверкают молнии, продолжается на Урале уже несколько дней. Синоптики прогнозируют последний месяц грозовым, а МЧС России предупреждает — особую опасность во время непогоды для людей представляют молнии.

Линейная и шаровая молнии

Существует два типа молний — линейная и шаровая. Первая — самая распространённая на Урале. Она практически не имеет шансов поразить человека внутри здания при закрытых окнах, потому что гасится не проводящими ток материалами, в которые она бьёт. Однако при открытом окне проход линейной молнии в дом возможен. В этом случае она ударит в предмет, который будет лучшим проводником электричества, например, в холодильник, телевизор и другую технику. Если человек будет стоять вплотную к окну, он может пострадать.

Шаровая молния более опасна. Она может проникнуть в дом не только через открытое окно, но и через щели в фасаде или замочную скважину. Далее она, как и линейная, ударяет в объект, притягивающий её.

Шаровая молния может быть размером с грецкий орех или футбольный мяч. Фото: Коллаж АиФ

Что делать, если гроза застала дома

Вот что рекомендует делать МЧС России во время грозы:

• Зайти в дом и закрыть все окна, двери, дымоходы, вентиляционные отверстия, чтобы исключить сквозняк, который может привлечь хоть и редкую, но опасную шаровую молнию.
• После того как все двери и окна закрыты, нужно выключить электронную технику и мобильные телефоны. Если во время грозы вы находитесь на даче, не топите печь — дым обладает высокой электропроводностью и может притянуть к себе электрический разряд.

«Самое главное — не подходите к окнам и не выходите на балкон или крышу».

• Нельзя прикасаться к мокрым и железным поверхностям, а также розеткам и электрической технике.
• Необходимо снять с себя украшения или другие металлические вещи, а также вытащить всё из карманов, ведь в них, к примеру, могут лежать ключи.

Что делать, если гроза застала на улице

• Зайти в помещение — домой, в магазин, машину. Плохое укрытие — козырёк поъезда и остановка общественного транспорта. Они не имеют молниезащиты.
• Если гроза застала вас в лесу или поле, то лучше всего прятаться в кустарниках. Деревья являются естественными громоотводами и молнии бьют в них чаще всего.
• Отойдите подальше от  линий электропередач, крупных металлических сооружений, например, забора.
• Сотовый телефон во время грозы не увеличивает вероятность поражения молнией. Да, телефон может вызвать ожог или поражение внутренних органов, но не убить. И только в том случае, если он будет металлическим и будет контактировать с кожей. 

Периодически слышу рассказы о шаровых молниях. Это явление действительно существует? Может ли плазменный шар оставаться стабильным в течение нескольких секунд, как утверждают некоторые исследователи?

Шаровая молния может быть более экзотической, чем искры микроволновых печей, но большинство ученых убеждены, что она не менее реальна. Мартин Анатольевич Умань, председатель
кафедры электротехники в Университете Флориды в Гейнсвилле объясняет:

«Шаровая молния — это
хорошо задокументированное явление в том смысле, что его видели и постоянно описывали люди из всех слоев общества со времен древних времен.
Греки.Не существует общепринятой теории причин этого. Он не обязательно должен состоять из плазмы; например, шаровая молния может быть результатом
хемилюминесцентный процесс. Литература изобилует размышлениями о физике шаровой молнии ».

Питер Х. Гендель в
факультет физики и астрономии Университета Миссури в Сент-Луисе представил подробный обзор и предложил свою любимую модель
шаровая молния:

«Согласно статистическим исследованиям, проведенным Дж.Р. МакНелли в 1960 г. (Дж. Р. МакНелли, «Предварительный отчет о Болле»).
Молния »в протоколе Труды второго ежегодного собрания отдела физики плазмы Американского физического общества , Гатлинбург,
№ 2AD5 [1960], Paper J-15, pp. 1AD25), шаровые молнии видели 5 процентов населения Земли. Этот процент примерно такой же
как часть населения, которая видела обычный удар молнии с близкого расстояния, то есть достаточно близко, чтобы видеть прямую точку
удар молнии.

«Шаровую молнию видели и описывали с древних времен, часто группами людей, и регистрировали во многих местах.
описывается как светящаяся сфера, чаще всего размером с голову маленького ребенка. Обычно появляется во время грозы, иногда в течение нескольких секунд.
секунды молнии, но иногда без видимой связи с молнией. В некоторых случаях шаровая молния появляется после грозы — или
даже до этого. Его время жизни варьируется от нескольких секунд до нескольких минут; средняя продолжительность — около 25 секунд.Время жизни
шаровая молния имеет тенденцию увеличиваться с увеличением размера и уменьшаться с увеличением яркости. Шарики, которые выглядят отчетливо оранжевыми и синими, кажутся дольше, чем
средний. Многие из этих общих характеристик основаны на работах А.И.Григорьева, проанализировавшего более 10 тысяч случаев шаровой молнии (А. И.
Григорьев, «Статистический анализ свойств шаровой молнии», в Science of Ball Lightning , под редакцией Я. Х. Оцуки, World Scientific
Publishing Co., Сингапур, 1988 г., стр.88AD134).

«Шаровая молния обычно движется параллельно земле, но совершает вертикальные прыжки. Иногда это
спускается с облаков, а иногда внезапно материализуется в помещении или на улице или входит в комнату через закрытое или открытое окно,
через тонкие неметаллические стенки или через дымоход. Проходя через закрытые окна, шар молнии повреждает их маленькими дырочками.
примерно в одной трети случаев. Шары не обладают заметным эффектом плавучести. Все эти атрибуты привели великий русский физик Петр Капица в 1955 году.
интерпретировать шаровую молнию как безэлектродный разряд, вызванный стоячими волнами УВЧ неизвестного происхождения, присутствующими между землей и землей.
облако; более ранние версии этой идеи относятся к 1930-м годам.

«Ученые с тех пор уточнили предположение Капицы. Теория мазера-солитона,
который я впервые описал в 1975 году (П. Х. Гендель, «Мазерная теория шаровой молнии» в бюллетене Американского физического общества Series II, Vol. 20
[1975], № 26), представляет собой современную версию метода разряда УВЧ. Я руководил исследованиями теории мазеров-солитонов в
Курчатовский научный центр в Москве с 1992 года. Согласно этой теории, наружная шаровая молния вызывается атмосферным мазером — аналогично.
к лазеру, но работающий с гораздо меньшей энергией — имеющий объем порядка многих кубических километров.

«Технически мазер
генерируется инверсией населенностей, индуцированной во вращательных энергетических уровнях молекул воды коротким импульсом поля, связанным с полосой
молния. Большой объем воздуха, на который воздействует удар, затрудняет выход фотонов до того, как они вызовут микроволновое усиление.
вынужденным излучением »(мазерный эффект). Если объем воздуха не очень велик или не заключен в проводящую полость (как в случае
шаровой молнии в самолетах или подводных лодках и в определенной степени также в помещении), столкновения между молекулами будут поглощать всю энергию
инверсия населения. Если объем большой, мазер может генерировать локализованное электрическое поле или солитон, который дает начало наблюдаемому шару.
молния. Однако такой разряд в лаборатории еще не создан.

«Теория мазера-солитона подтверждается тремя хорошо известными
факты. Во-первых, шаровая молния никогда не возникает на острых горных вершинах, высотных зданиях и других высоких точках, привлекающих молнии и используемых.
для исследования молний специалистами по атмосферному электричеству.(Исследователь молний Карл Бергер сказал мне, что всю жизнь регистрировал и измерял
сотни тысяч разрядов молний, ​​поражающих его лабораторию на вершине горы Сальваторе в Лугано, Италия, без единого следа шара.
молнии.) Невозможность наблюдать шаровую молнию в таких условиях привела к повсеместному разочарованию и даже скептицизму по поводу реальности
явление. Но на самом деле импульс поля молнии, поражающей высокие остроконечные объекты, локализован в узком конусе, который охватывает относительно небольшой
объем. Согласно теории мазера-солитона, эта среда исключает мазерный эффект. С другой стороны, когда молния ударяет
равнины, результирующий импульс поля огромен: около 10 километров в ширину и три километра в высоту. Таким образом, шаровая молния хранит свои секреты: она посещает
фермер и избегает ученого!

«Во-вторых, шаровая молния безвредна внутри самолетов и подводных лодок или в домах с проводящим каркасом.
Опять же, согласно теории мазера-солитона, энергия мазера в таких условиях ограничена примерно 10 джоулями (по сравнению с пределом в 10 джоулей).
От 10 ⁹ до 10 ¹⁰ джоулей на открытом воздухе), слишком мало, чтобы представлять опасность для жизни.

«И третья, шаровая молния под открытым небом часто.
заканчивается сильным взрывом, иногда причиняющим значительный ущерб. Взрыв особенно странен, потому что он сильно вытесняет проводящие
объекты в большей степени, чем диэлектрики. Например, электрические соединительные коробки иногда извлекают из стен домов с помощью
уличная шаровая молния и брошенная посреди улицы. Теория мазера-солитона предсказывает, что такой всплеск произойдет, когда нагрузка
внезапно исчезает.(Когда разряд, поглотивший генерируемые мазером фотоны, внезапно исчезает, эти фотоны становятся живыми.
дольше и мгновенно размножаться, не ограничиваясь мазерным эффектом. Это распространение вызывает еще большую мгновенную лавину фотонов и
практически мгновенный экспоненциальный рост электрического поля. Увеличение происходит слишком быстро, чтобы вызвать электрический пробой или нагрев, но
может вызвать очень большие «пондеромоторные силы» — механические эффекты, которые могут разрывать составные объекты с различными диэлектрическими постоянными.)

«Новаторские эксперименты Оцуки и Офурутона с шаровой молнией УВЧ-разряда в Японии (Ю. Х. Оцуки и Х. Офурутон,« Плазма
Огненные шары, образованные микроволновым излучением в воздухе »в Nature Vol. 350 (1991), стр.139) и вышеупомянутые исследования в Курчатове.
в Москве (В. А. Жильцов, C9. А. Маныкин, Е. А. Петренко; и А. А. Сковорода, Дж. Ф. Лейтнер, П. Х. Гендель, «Пространственно локализованное микроволновое излучение.
Разряд в атмосфере », в ЖЭТФ Vol.81 [1995], стр. 1072-81) помогли решить загадку с шаровой молнией. Теперь, когда мы
кажется, понимают истинную природу шаровой молнии, особенно прискорбно, что в США нет средств на исследования и исследования.
контролируемое воспроизведение этого увлекательного явления.

«Центром исследований шаровых молний станет Пятый международный симпозиум.
«Шаровая молния» 26-29 августа 1997 г., организованная Я. Х. Оцуки и Х. Офурутон из Токийского столичного колледжа воздухоплавания.
Инжиниринг (для информации отправьте письмо по адресу ofuruton @ kouku-k.ac.jp). Я буду сша
представитель шаровой молнии в Международном комитете; Со мной можно связаться по адресу [email protected] «

Научное сообщество все больше растет.
убежден, что шаровая молния — реальное явление (хотя остаются некоторые скептики). С другой стороны, что может вызвать шаровую молнию, так это
источник постоянных споров. Ранее мы выдвинули вышеупомянутую теорию. Джон Лоук, физик плазмы из Института промышленных технологий CSIRO,
в Австралии, предлагает другую теорию об этом явлении:

«Хотя есть по крайней мере один учебник по молнии, который ставит под сомнение
существование шаровой молнии, и я никогда не видел это явление лично, я чувствую, что нет никаких сомнений в том, что шаровая молния существует.Я говорил
шести очевидцам этого явления и думают, что нет никаких разумных сомнений в достоверности их наблюдений. Кроме того, отчеты
все они удивительно похожи и имеют общие черты с сотнями наблюдений, которые появляются в литературе.

«Шаровая молния
обычно описывается как светящийся шар диаметром от 1 до 25 сантиметров, имеющий интенсивность 20-ваттной лампы накаливания; феномен
обычно возникает после удара молнии.Он почти всегда движется, развивает максимальную скорость около трех метров в секунду и плавает на высоте примерно одного метра над уровнем моря.
земля. Движение может противоречить преобладающему ветру и может беспорядочно менять направление. Шаровая молния может длиться до 10 секунд,
после чего мяч гаснет либо бесшумно, либо с треском. Было много наблюдений за шаровой молнией внутри домов и даже в
самолеты. Также был проведен ряд наблюдений за шаровой молнией, проходящей через закрытые стеклянные окна, без видимых повреждений.
стекло.Обычно заметного тепловыделения не наблюдается, хотя недавнее наблюдение показало, что деревянная доска обгорела. Несколько человек
сообщили о запахе озона и оксидов азота, связанном с шаровой молнией, а также статическим электричеством в транзисторных радиоприемниках.

«Ученые имеют
десятилетиями пытались сформулировать правдоподобное объяснение существования стабильного плазменного шара. Горячий шар плазмы должен подняться как горячий воздух
воздушный шар, но наблюдения обычно не сообщают о таком поведении.Почему такой мяч движется, как правило, против ветра? Какой источник энергии
поддерживает шар молнии, учитывая, что такой шар, как ожидается, будет быстро уменьшаться в интенсивности?

«Были сотни бумаг, и
как минимум три книги, посвященные шаровой молнии. Большинство теорий поднимают больше вопросов, чем претендуют на то, чтобы их решить. Вероятно, самая известная теория была
выдвинутый российским лауреатом Нобелевской премии Петром Капицей, который утверждал, что шаровая молния вызывается стоячей волной электромагнитного излучения.
радиация.Но почему должна быть стоячая волна электромагнитного излучения? Другие теории утверждают, что мяч имеет множество источников энергии.
молния, включая атомную энергию, антивещество, горящий материал или электрическое поле облака.

«Общепринятой теории
шаровая молния. У меня есть собственная теория, опубликованная в журнале Journal of Physics D: Applied Physics , («Теория шаровой молнии как электрического
Разряд »в т. 29, № 5, стр. 1237-1244; май 1996 г.).Я предполагаю, что шаровая молния питается от электрического поля, связанного с рассеиванием
заряды в земле после удара молнии. Движение мяча контролируется скоростью электрического заряда, когда он рассеивается в
заземление после начального периода электрического «пробоя», произошедшего в момент удара. В своей статье я предполагаю, что этот разряд похож на
к коронному разряду (как это происходит вокруг высоковольтных трансформаторов) и состоит из последовательности электрических импульсов, которые происходят на
микросекундная шкала времени.

Шаровая молния существует … но что это такое на Земле?

Шаровая молния — одно из самых странных явлений на нашей планете. Обычно во время грозы он выглядит как световой шар размером с грейпфрут с интенсивностью примерно 40 Вт лампочки. Он движется со скоростью ходьбы примерно на метр над землей и длится около десяти секунд.

Его видели сотни людей на протяжении сотен лет почти во всех странах мира, но до сих пор остается загадкой.Проще говоря, мы не знаем, что это такое, что дает ему энергию и почему он движется независимо от ветра.

Но мои коллеги и я опубликовали новую статью, которая должна пролить свет на это загадочное явление и приблизить нас на шаг ближе к окончательному пониманию того, что такое шаровая молния.

Яркая история

Моя связь с шаровой молнией началась в 1960-х годах, когда я работал в исследовательских лабораториях Westinghouse в Питтсбурге, США, работая над теорией охлаждающего воздуха, образующегося из электрических дуг в автоматических выключателях.

Рядом с моим офисом находился кабинет физика Мартина Умана, который теперь, написав три учебника по молнии, считается ведущим ученым-молниеносцем в мире.

Однажды за чашкой кофе Мартин упомянул, что шаровая молния — одно из очень немногих явлений, которые мы вообще не понимаем, несмотря на то, что их видели сотни, может быть, тысячи людей.

Я ответил, что я думал, что шаровая молния — это просто горячий воздух, образовавшийся в результате удара молнии — шар горячего воздуха был настолько большим, что охлаждался очень медленно, давая ему время жизни в несколько секунд (а не долю секунды, в которую длится удар молнии. для).

Несколько месяцев спустя Мартин вернулся из одной из своих поездок в Вашингтон с контрактом ВВС США на мое исследование шаровой молнии. Я полагаю, ВВС США были заинтересованы в том, чтобы создать шаровую молнию и использовать ее во Вьетнамской войне, чтобы напугать вьетконговцев!

Но с моей теорией «горячего воздуха» была проблема: горячий воздух поднимается, а шаровая молния обычно не поднимается. В 1969 году, когда срок контракта истек, мы с коллегами пришли к выводу, что мы все еще не знаем, что такое шаровая молния.

Тем не менее, мы написали статью, опубликованную в Журнале геофизических исследований, озаглавленную «К теории шаровой молнии», в которой мы объяснили, что шаровая молния не может быть просто горячим воздухом, потому что горячий воздух поднимается вверх.

Освещение дома

Хотя много случаев наблюдений шаровой молнии было сделано на открытом воздухе, ее также видели внутри домов. Фактически, недавний французский обзор 350 наблюдений во Франции выявил гораздо больше наблюдений шаровых молний внутри домов, чем снаружи (181–94).

Возможно, что еще страшнее, шаровая молния была замечена внутри самолетов.

К счастью, шаровая молния, появляющаяся внутри домов и самолетов, кажется безвредной, и о травмах не сообщалось. Я слышал один отчет о шаровой молнии в самолете, проходящем прямо через или вокруг стюардессы, когда он летел по центральному проходу самолета.

(Напротив, шаровая молния на открытом воздухе, , была замечена, чтобы инициировать очень разрушительные удары молнии.)

Так как же эти молнии попадают внутрь домов и самолетов? И почему шаровая молния почти всегда движется?

Изображение девятнадцатого века

Люди утверждают, что видели шаровую молнию, проникающую в дом через закрытое стеклянное окно, однако последующий осмотр окна не обнаружил повреждений или даже изменения цвета стекла.

В научных журналах были написаны сотни статей, размышляющих по этим вопросам, по-разному относящих источник энергии шаровой молнии к ядерной энергии, антивеществу, черным дырам, мазерам, микроволнам… вы называете это.

Недавняя теория (помимо нашей) о шаровой молнии, опубликованная в журнале Nature в 2000 году Джоном Абрахамсоном из Кентерберийского университета, Новая Зеландия, состоит в том, что шаровая молния представляет собой шар горящих дендритов (разветвленных выступов) кремниевого пуха, образовавшегося после При ударе молнии материал из земли испаряется.

Но кажется невозможным, чтобы такой механизм мог вызвать шаровую молнию внутри дома или самолета.

Новое и улучшенное

Новая теория шаровой молнии, опубликованная мной и моими коллегами, не похожа ни на одну из предыдущих.

Мы предлагаем, чтобы шаровая молния питалась от ионов (заряженных частиц), образующихся в атмосфере, в частности от молнии, где столбцы ионов длиной в несколько километров образуются от удара молнии и «ступенчатых лидеров» (пути ионизированного воздуха).

Таким образом, шаровая молния не «проходит» через закрытые стеклянные окна, а образуется на внутренней поверхности окна скоплением ионов на внешней поверхности окна.

Накопившиеся ионы на внешней поверхности стекла, которая является электрическим изолятором, увеличивают электрическое поле внутри стекла и могут инициировать ионизацию, то есть создание заряженных частиц.

Заряды противоположного знака, чем те, что находятся снаружи окна, будут притягиваться к внутренней части окна, оставляя заряженную сферу плазмы свободной, чтобы отойти от окна. Этот разряд — шаровая молния.

Используя обычные уравнения движения электронов и ионов в электрическом поле, мы смогли предсказать такую ​​шарообразную структуру по потоку ионов, ударяющемуся о стекло.

Таким образом, мы объяснили (как нам кажется) основные загадки шаровой молнии.Источником энергии являются ионы, оставшиеся в атмосфере после удара молнии. Примерно десять секунд жизни шаровой молнии можно объяснить как время, необходимое для того, чтобы ионы рассеялись до земли.

Мяч движется за счет электрических сил, исходящих от других ионов, которые собрались на изоляторах, таких как те, которые существуют на стенах комнат или самолета. Например, ионы от разряда шаровой молнии могут собираться на пластиковой или деревянной поверхности, если мяч соприкасается с ней, отталкивая мяч и создавая видимость «подпрыгивания».

Создание шаровой молнии

Конечно, окончательное доказательство любой теории — это эксперимент. Что нам нужно, так это эксперимент по воспроизведению шаровой молнии управляемым способом.

Несколько наблюдений с самолетов проводились в отсутствие явной грозы. Мы предполагаем, что ионы в этом случае были произведены радиоантенной самолета.

Если это правда, такие эксперименты по производству шаровой молнии должны быть возможны независимо от источников питания естественной молнии, которая обычно генерирует до 100 миллионов вольт.

Если эти эксперименты увенчаются успехом, весьма вероятно, что в ближайшие несколько лет давняя загадка шаровой молнии будет окончательно раскрыта.

Вы видели шаровую молнию? Ученые хотят знать об этом

Аспирант Кристофер Стерпка вспоминает, как впервые увидел шаровую молнию, когда ему было 9 или 10 лет, когда он жил в доме своих бабушек и дедушек в Западном Хартфорде, штат Коннектикут. Он был дома один и наблюдал за происходящим. Однажды летней ночью гроза из окна.

«Я помню этот синий, нечеткий шар, который как бы спустился по диагонали из облаков», — сказал Стерпка, который проводит исследования в области физики молний в Центре космических исследований Университета Нью-Гэмпшира. Он наблюдал, как световой шар на расстоянии упал на землю и исчез из поля зрения за 5–10 секунд. «Я был напуган.»

Стерпка рассказал своему деду, учителю естествознания, когда вернулся домой. Его дед не знал, что это такое, но расспрашивал.Именно тогда они услышали то, что могло быть странным зрелищем: шаровую молнию. «На самом деле это один из инцидентов, который, вероятно, в первую очередь заинтересовал меня молнией». Стерпка снова увидел шаровую молнию, когда ему было двадцать, когда он ехал возле грозы в Массачусетсе.

«Никто не коррелировал ни одно из наблюдений с какими-либо другими измерениями». О шаровых молниях сообщалось веками, но они не наблюдались надежно с помощью научных инструментов. Новый веб-сайт, созданный физиком Технологического института Нью-Мексико Ричардом Зонненфельдом и инженером Техасского государственного университета Карлом Стефаном, собирает свидетельства очевидцев, чтобы улучшить базовое понимание этого явления.Они сравнят отчеты с метеорологическими радиолокационными системами, чтобы охарактеризовать факторы, которые могут привести к шаровой молнии.

«Это одна вещь, которая еще не была сделана», — сказал Мартин Уман, ученый-молниеносец из Университета Флориды, который не принимал участия в исследовании. Когда дело доходит до шаровой молнии, существует множество наблюдений, но «никто не коррелировал какие-либо наблюдения с какими-либо другими измерениями».

Если окажется, что шаровая молния поддается объяснению с помощью науки, эти открытия могут произвести революцию в нашем понимании физики.В нынешнем виде ничто не может объяснить светящийся шар без источника топлива, который может длиться до минуты, сказал Зонненфельд. «Это захватывающая физика», — сказал он. «Даже революционная физика, если вы можете в это поверить».

Научная загадка

В 1886 году доктор Г. Хартвиг ​​проиллюстрировал шаровую молнию, проходящую через дымоход. Предоставлено: д-р Г. Хартвиг ​​/ NOAA, CC BY 2.0

Свидетельства очевидцев описывают парящие световые шары, как правило, около 20 сантиметров в диаметре, что примерно соответствует размеру шара для боулинга.Шары выглядят белыми, желтыми, оранжевыми, синими или (редко) зелеными и могут длиться от нескольких секунд до минуты, прежде чем исчезнут, вспыхнут или превратятся в ничто.

Люди видели, как шаровые молнии за окнами издалека, в нескольких метрах на своей кухне, бродили по проходам самолетов и спускались по их дымоходам. Другие сообщения сильно отличаются, например, о светящемся кольце размером с грузовик, которое проработало 10 минут, как описала австрийка. Шары света обычно случаются во время грозы и в очень редких случаях могут привести к ожогам или смерти.

«На мой взгляд, существует несколько причин того, что называют шаровой молнией», — сказал Умань.

Несмотря на сотни свидетельств очевидцев со всего мира за столетия назад, ученые не могут объяснить шаровую молнию или воссоздать ее в лаборатории. Существует множество теорий: шаровая молния возникает в результате неудачного разряда молнии, горячего ионизированного кремнезема или цепочек заряженных частиц. В одной статье даже предполагалось, что шаровая молния возникла в результате магнитной стимуляции мозга.«Я думаю, что во многих теориях есть доля правды, — сказал Стефан, — но ни в одной из них нет всей правды».

«Поскольку данных практически нет, любой может выдвинуть теорию, и вы не можете доказать, что они ошибочны». «Существуют буквально десятки теорий шаровых молний, ​​потому что это неограниченная ситуация», — сказал Стефан. «Поскольку данных практически нет, любой может выдвинуть теорию, и вы не можете доказать, что они ошибаются».

Стефан, называющий себя «мокрым одеялом» в нишевом мире исследований по шаровой молнии, хочет «расчистить подлесок» научных теорий и посмотреть, что осталось.

Веб-сайт публичной отчетности, запущенный в прошлом году, может помочь в этом. Очевидцы заполняют форму Google с указанием места, даты, времени и описания наблюдения шаровой молнии и отправляют фотографии или видео на адрес электронной почты.

Стефан и Зонненфельд получили письменные отчеты о наблюдениях за несколько десятилетий назад, такие как отчет Стерпки. По словам Зонненфельда, это полезно, но он надеется на более свежие наблюдения с более точной информацией.

Грозы отслеживаются по всему миру с помощью национальных и глобальных сетей молний, ​​которые записывают каждую вспышку (с некоторой ошибкой).Имея точную информацию о местоположении и времени появления шаровой молнии, команда могла проверить, насколько близко была гроза к событию. Команда также могла бы исследовать заряд ближайшей молнии «облако-земля» (положительный или отрицательный) и ток молнии, чтобы узнать больше об условиях. «Таких технологий не было около 20 лет назад», — сказал Зонненфельд.

Идентификация спрайтов

Оказывается, есть прецедент свидетельств очевидцев о странных происшествиях с молнией, которые оказываются реальными.

На протяжении десятилетий пилоты говорили о странных розовых вспышках над грозовыми облаками, но у ученых не было объяснения этому явлению. Это явление обнаружилось только после того, как физик случайно заснял подобное событие на телекамеру при слабом освещении во время тестирования оборудования для запуска ракеты, написал Мэтью Капуччи для Washington Post . Этот особый тип молнии называется спрайтом и возникает на высоте 50–90 километров над землей в мезосфере.(Для сравнения, самолеты летают на высоте 9–11 километров.) Спрайты вспыхивают красноватым светом над массивными участками неба менее десятой доли секунды. Говорят, что они возникают после того, как положительный разряд молнии ударяет по земле от грозы внизу.

Идеальное прицеливание шаровой молнии должно включать в себя несколько свидетелей с совпадающими записями, видео с нескольких ракурсов, объект, отбрасывающий тень, и достаточно деталей для сравнения с радаром. «Все эти хорошие вещи еще не случались при наблюдении за шаровой молнией», — сказал Стефан.«Но, может быть, когда-нибудь это произойдет».

— Дженесса Данкомб (@jrdscience), штатный писатель

У странного феномена «шаровой молнии» есть новое поразительное объяснение

Что касается загадок природы, шаровая молния — одна из самых загадочных. Кажется, существует столько же потенциальных объяснений, сколько и наблюдений, но, несмотря на десятилетия интенсивного интереса, ни одно из них не является явным победителем.

Одна из самых странных гипотез утверждает, что эти светящиеся шары — не что иное, как свет, заключенный внутри сферы из разреженного воздуха. В новом документе к предложению добавлены новые детали, а также установлены физические параметры того, на что может быть похож такой световой пузырь.

На протяжении веков люди записывали сообщения о световых шарах размером с виноградный плод, медленно движущихся на небольшом расстоянии над землей, часто во время грозы, сохраняющихся около 10 секунд, прежде чем тихо исчезнуть.

Иногда бывает один или два дополнительных эффекта. Говорят, что некоторые проходят через стеклянную панель закрытого окна.Другие могут с треском выйти наружу или даже оставить после себя запах серы, когда они исчезнут.

Более десяти лет назад Владимир Торчигин из Российской академии наук пришел к выводу, что атмосферное явление, которое мы называем шаровой молнией, вовсе не молния, а скорее фотоны, рикошетирующие внутри воздушного пузыря, созданного ими самими.

Впрочем, какой бы шаровой молнией ни было, в истории хватает свидетельств очевидцев.

Однако отделить миф от фактов непросто, и в прошлом к ​​ним относились с большой долей скептицизма. Сегодня исследователи проявляют осторожный оптимизм в отношении того, что, вероятно, во множестве наблюдений что-то есть.

В 1970-х исследователь шаровых молний Стэнли Сингер предположил, что есть три основных особенности, которые должна учитывать любая успешная модель, объясняющая это явление; продолжительность шаровой молнии, ее плавающее движение и ее внезапное исчезновение.

Всего несколько лет назад предполагаемое событие, связанное с шаровой молнией в Китае, было случайно зафиксировано на спектрографе после удара молнии в землю, что предоставило исследователям разбивку ее электромагнитного спектра.

Исследования подтверждают объяснение инженера Кентерберийского университета Джона Абрахамсона, который предположил, что светящийся воздух может быть результатом испарения материала земли, выталкиваемого ударной волной воздуха.

Другие предположения представляют облака ионов, отталкивающих заряды, которые собираются на изоляторе, таком как лист стекла, обеспечивая основу для длительного срока службы, а также для дрейфующих и «подпрыгивающих» движений.

Идея Торчигина настолько же проста, насколько и весьма умозрительна.Это не имеет ничего общего с заряженными ионами, а все связано с интенсивным потоком фотонов, излучаемым яркой вспышкой внутри нашей атмосферы.

Поскольку любая частица поглощает и испускает электромагнитное излучение, возникает отдача, называемая силой Абрахама-Лоренца. Теоретически свет от удара молнии заставляет частицы воздуха дрожать, поскольку они поглощают и передают электромагнитное излучение.

Эта сила не так уж и впечатляет в большинстве случаев, как даже Торчигин признает, заявляя: «Эти силы чрезвычайно малы для обычных сил света, и их действие справедливо игнорируется».

Но сильная вспышка удара молнии — это не обычная вспышка. Более того, эти оптические силы потенциально могут быть значительно увеличены при правильных условиях.

Эти «правильные условия», по словам Торчигина, включают образование тонкого слоя воздуха, который преломляет свет обратно на себя.

Тонкий слой воздуха, похожий на пленку пузырька, может эффективно фокусировать свет, как линза, усиливая свет достаточно, чтобы выталкивать частицы воздуха в границу и создавать долгоживущий пузырь, концентрируя фотоны на несколько секунд за раз. .

Не все «зародыши» шаровой молнии будут успешными, мгновенно исчезают из-за недостатка света или достаточно закрытой оболочки. Но те, кто действительно торчал поблизости, выглядели бы эффектно, прокладывая захватывающий путь практически через любую прозрачную среду.

Эта идея обсуждалась Владимиром и его коллегой по Российской академии наук Александром Торчигиным в десятках статей на протяжении многих лет.

Последнее обсуждение Владимира этой темы сочетает в себе многочисленные предположения с физическими моделями, чтобы определить плотность света и давление воздуха, необходимые для получения подходящего показателя преломления.

Это может не объяснить некоторые из наиболее жестоких концовок шаровой молнии или спектроскопических наблюдений, подобных тем, что были сняты в Китае, или даже запаха серы.

Но он дает некоторые цифры, которые могут привести к необходимым экспериментам, которые либо исключают гипотезу, либо дают ей эмпирическую основу.

Вполне возможно, что идея Торчигина сама по себе, конечно, пустая болтовня. Но до тех пор, пока у нас не будет консенсуса относительно того, что может быть за этими жуткими светящимися сферами, он останется одним из наиболее интересных претендентов на теорию шаровой молнии.

Это исследование было опубликовано в Optik .

Шаровая молния во время грозы во время ударов

В течение многих лет я служил военно-морским экипажем на P-3 Orion. P-3 — это большой морской патрульный самолет с четырьмя двигателями и турбовинтовым двигателем, который обычно обнаруживает и отслеживает подводные лодки и корабли на обширных просторах Мирового океана.

Самолет P-3 легко отличить по характерному хвостовику или «MAD Boom», используемому для обнаружения магнитных аномалий.

Один из пилотов P-3 рассказал мне историю о разряде молнии, ударившей в хвост самолета, когда он летел над Атлантическим океаном.

Сразу после этого команда наблюдала, как желтая светящаяся вращающаяся сфера с нечеткой поверхностью размером с волейбольный мяч отскакивала внутри самолета вдоль острова, двигаясь к носу и кабине «Ориона».

Когда сфера подпрыгивала по палубе, маленькие шарики света выстреливали из нее, когда она проходила мимо различных станций экипажа — наблюдателей, артиллерийских, акустических и радарных операторов.

После того, как светящийся глобус прошел мимо сидений штурмана и тактических офицеров и незадолго до того, как он вошел в полетную станцию, он покинул пол, не причинив никакого ущерба.

Это явление, вероятно, было шаровой молнией, и оно было хорошо задокументировано и описано людьми на протяжении тысячелетий. Фактически, это видели около 5% населения.

В целом, шаровое молнии возникает во время грозы и обычно появляется одновременно с ударом молнии, падающей из облака на землю.Его размер может варьироваться от менее 1 дюйма до более чем 3 футов в диаметре.

Шаровая молния обычно движется параллельно Земле, но также может перемещаться вертикально или оставаться почти неподвижной.

Сферы различаются по цвету, но желтый — наиболее заметный. Они могут длиться от одной секунды до более минуты и исчезнуть либо бесшумно, либо со взрывом.

До сих пор никто не знает наверняка, что такое шар или глобус.

На самом деле некоторые ученые полагали, что это галлюцинации, вызванные сильными магнитными полями во время разряда молнии на землю.Однако недавние фотографии этого загадочного явления опровергают эту гипотезу.

Ученые продолжают попытки объяснить эти загадочные плазменные шары.

В мартовской статье 2019 года в National Geographic Кристина Нуньес написала: «В 2006 году исследователи из израильского университета Тель-Авива создали лабораторную версию шаровой молнии с использованием микроволнового луча. В 2018 году квантовые физики продемонстрировали синтетическое узловое магнитное поле, которое отражает и, возможно, помогает объяснить шаровую молнию.”

Можно объяснить другие явления, связанные с грозами.

Например, костер Святого Эльма. Это коронный разряд, который часто возникает перед грозой, когда мачты кораблей, законцовки крыльев, антенны, трубки Пито и края пропеллеров на самолетах освещаются навязчивым голубовато-белым ореолом с подобными щетке искрами электричества, разряжающимися в них. ночное небо.

Однако другие явления, связанные с грозами, не могут быть объяснены — такие как красные духи, слабые, но обширные вспышки, которые длятся всего несколько тысячных долей секунды.Они простираются в термосферу, которая начинается примерно на 56 милях над нашей планетой и простирается до края атмосферы.

Обсуждение изменения климата

Я проведу презентацию об изменении климата и его значении для нашей местной погоды в публичной библиотеке Санта-Мария, 421 S McClelland St. в Санта-Мария, в пятницу, 24 января, с 3 до 16:00 потом время для вопросов.

Добро пожаловать всем, в том числе семьям.

Это выступление спонсируется отделением Санта-Мария Американской ассоциации женщин с университетским образованием.

Истории, связанные с изданием San Luis Obispo Tribune

Шаровая молния наконец-то объяснена учеными

Тайна шаровой молнии наконец разгадана: когда излучение попадает в плазменный пузырь, создается жуткое свечение, похожее на шар.

• Шаровая молния — это сфера электрического света, которая может появляться во время гроз. ошибочно принимали за НЛО на протяжении многих веков
• Теперь ученые придумали теорию, объясняющую странное явление
• Яркий шар создается, когда излучение молнии попадает в плазменный пузырь

Дейзи Данн для Mailonline

Опубликовано: 17:12 BST, 1 августа 2017 г. | Обновлено: 17:13 BST, 1 августа 2017 г.

Его ошибочно приняли за НЛО, он сеял хаос в домах и веками ускользал от рационального объяснения.

Но теперь ученые впервые объяснили шаровую молнию, большое загадочное свечение, которое появляется во время грозы.

Жуткое свечение шара создается, когда микроволновое излучение, испускаемое во время удара молнии, оказывается внутри плазменного пузыря, как показывают новые исследования.

Прокрутите вниз, чтобы увидеть видео

Жуткое свечение, похожее на шар, создаваемое шаровой молнией (на фото), наконец-то объяснили ученые

ЧТО ВЫЗЫВАЕТ ШАРОВУЮ МОЛНИЮ?

Исследователи из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай, предположили, что яркое свечение молний возникает, когда микроволны попадают в плазменный пузырь.

«На кончике удара молнии, достигающего земли, может образоваться сгусток релятивистских электронов, который, в свою очередь, возбуждает интенсивное микроволновое излучение», — заявили ученые в исследовательской статье, опубликованной в Scientific Reports.

«Последний ионизирует местный воздух, и давление излучения откачивает образовавшуюся плазму, образуя сферический плазменный пузырь, который стабильно задерживает излучение».

Микроволны, захваченные внутри, на какое-то время продолжают генерировать плазму, чтобы поддерживать яркие вспышки, наблюдаемые во время шаровой молнии, добавили они.

Огненный шар в конечном итоге исчезает, поскольку излучение, удерживаемое внутри пузыря, начинает рассеиваться — и когда микроволны выходят наружу, шары молнии могут резко взорваться.

Шаровая молния, также известная как огненные шары и призрачные огни, на протяжении сотен лет пугала наблюдателей за небом.

Странное явление может появляться в небе размером с мяч для гольфа до нескольких метров в поперечнике и длиться от одной секунды до десятков секунд.

Сферы в основном появляются во время гроз, но также могут образовываться внутри самолетов и закрытых комнат.

А шарообразные структуры могут бесшумно распадаться или громко взрываться, создавая прогорклые запахи.

Эти странные и разные характеристики стали загадкой для ученых, пытающихся выяснить их происхождение.

Но теперь исследователи выдвинули теорию, объясняющую, как образуются таинственные огненные шары.

Исследователи из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай, предположили, что яркое свечение молний возникает, когда микроволны попадают в плазменный пузырь.

«На кончике удара молнии, достигающего земли, может образоваться сгусток релятивистских электронов, который, в свою очередь, возбуждает интенсивное микроволновое излучение», — заявили ученые в исследовательской статье, опубликованной в Scientific Reports.

«Последний ионизирует местный воздух, и давление излучения откачивает образовавшуюся плазму, образуя сферический плазменный пузырь, который стабильно задерживает излучение».

Микроволны, захваченные внутри, на какое-то время продолжают генерировать плазму, чтобы поддерживать яркие вспышки, наблюдаемые во время шаровой молнии, добавили они.

Огненный шар в конечном итоге исчезает, поскольку излучение, удерживаемое внутри пузыря, начинает рассеиваться — и когда микроволны выходят наружу, шары молнии могут резко взорваться.

Сообщалось, что шаровые молнии на протяжении веков появлялись во время гроз в виде свечения. На фотографии изображена шаровая молния 1901 года.

ЧТО ТАКОЕ ШАРОВАЯ Молния?

Сообщалось, что шаровая молния на протяжении веков появлялась во время гроз в виде свечения.

Он может быть размером от мяча для гольфа до нескольких метров в поперечнике.

Свечение появляется в воздухе на время от одной секунды до десятков секунд.

Имеется ряд сообщений о том, что от таких свечей были ранены или даже погибли люди, а также подожжены здания.

В письме в Daily Mail в 1936 году, например, читатель описал, как он увидел «большой раскаленный шар, упавший с неба».

«Он попал в наш дом, перерезал телефонные провода, сгорел оконная рама, а затем погрузился в ванну с водой, которая находилась под ней», — говорится в письме.

Теория ученых может объяснить многие странные характеристики шаровой молнии.

Например, микроволны могут проходить через стекло, что может объяснить, почему в помещении могут образовываться огненные шары.

И странные запахи, исходящие от огненных шаров, могут быть результатом образования едкого озона из атмосферного кислорода, который испускается микроволнами.

«Наша теория предполагает, что шаровое освещение может создаваться в лаборатории или запускаться во время грозы», — добавили исследователи.

«Наши результаты должны быть полезны для защиты от молний и безопасности полетов, а также стимулировать интерес исследователей к релятивистскому режиму микроволновой физики».

Поделитесь или прокомментируйте эту статью:

Новое объяснение одного из самых странных явлений в природе: шаровая молния — такие романтичные факты

Фотография Storm Wolf / Flickr

Время от времени при определенных условиях небольшой и примерно сферический кусочек атмосферы вокруг нас на короткое время загорается. Поскольку их лучше всего рассматривать поздно ночью и нет очевидного естественного объяснения, возможно, неудивительно, что они вдохновили богатую мифологию. Имена огненных шаров включают ignis fatuus , блуждающий огонь, призрачные огни и шаровую молнию. Говорят, что они парят над могилами, танцуют на берегах рек, сигнализируют о надвигающемся землетрясении и крадутся по проходам самолетов. Даже сегодня у нас нет кристально ясного понимания того, как они формируются и делают то, что делают.Что не означает, что ученые проиграли. В прошлом месяце китайский ученый Х.-К. Ву предложил новое убедительное объяснение в Scientific Reports .

Некоторые огненные шары, по-видимому, являются продуктом живых организмов. Разложение органического вещества, например, на болотах и ​​других заболоченных территориях (или даже в массовом захоронении в польском лесу) приводит к выбросу метана и фосфорсодержащих газов, таких как фосфин, которые могут самопроизвольно загораться при попадании кислорода в воду. атмосфера, производящая мерцающий свет, висящий в воздухе.Некоторые из них, с другой стороны, имеют электрическое происхождение и образуют искры в земле во время землетрясения, когда напряженные породы выпускают поток электронов на поверхность, где, взаимодействуя с воздухом, они производят вспышки света. Третьи образуются в атмосфере, обычно во время гроз, и называются «шаровой молнией».

Шаровая молния бывает большинства цветов радуги и различается по размеру — от типичного игрушечного мрамора до очень больших мячей для упражнений, на которых некоторые люди сидят вместо офисных стульев.Он может образовываться внутри замкнутых пространств и перемещаться по дымоходам и горизонтально через закрытые окна. Помимо света, шаровая молния может испускать искры и связана с шипением или жужжанием, а также с сильным раздражающим запахом. Обычно он длится всего несколько секунд и светится с силой яркой домашней лампочки. Непредсказуемая и изменчивая природа шаровой молнии затрудняет разработку убедительной теории, объясняющей, как она работает, но свидетельств ее необычности существует множество, и они публиковались веками.

Огромные огненные шары !: Гравюра 1901 года, изображающая шаровую молнию. Wikicommons

Весной 1963 года, например, покойный астроном Роджер Дженнисон летел поздно ночью во время шторма, когда он стал свидетелем появления баскетбольного мяча. шар света вскоре после того, как в самолет ударила молния. Мяч «вышел из кабины пилота и прошел по проходу самолета, — сказал он, — сохраняя одинаковую высоту и курс на всем расстоянии, на котором его можно было наблюдать.В другом случае женщина из Соединенного Королевства сообщила, что она сидела дома, «когда без всякого предупреждения большой оранжевый шар, похожий на большой грейпфрут, но более оранжевый и пушистый по краям, прошел через переднее окно, которое был закрыт, и жалюзи тоже закрыты. Он двигался горизонтально на уровне плеч примерно 10 секунд, и сразу же за ним последовал раскат грома прямо над мной, который был настолько громким, что я выскочил из кресла ».

Прохождение шаровой молнии в дома через оконные стекла и ее способность развиваться внутри самолета оказались сложными наблюдениями, с которыми нужно справиться. Объяснения того, как образуется шаровая молния, даже более разнообразны, чем ее физические характеристики. Просто некоторые из имеющихся теорий предполагают, что шар — это облако горячих частиц кремния, естественная ядерная реакция, эпилептическая галлюцинация, вызванная молнией, миниатюрная черная дыра, совокупность целлюлозы и других природных полимеров и заполненный микроволновой печью пузырек плазмы.

В случае, если пузырь лопнет, микроволны могут просочиться наружу и привести к тому, что мяч придет к концу.

Микроволновые пузыри были главной темой доклада Ву, ученого из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай. В то время как исследователи ранее предполагали, что такие пузыри могут быть образованы микроволновым излучением, испускаемым грозовыми облаками или атмосферными мазерами, Ву предполагает, что микроволны вместо этого возникают из пучка электронов, ускоренных до скорости, приближающейся к скорости света, когда на Землю поражает молния. В частности, электроны ускоряются сильным электрическим полем, создаваемым, когда канал электронов ступенчато движется от основания облака к земле, как раз перед яркой вспышкой, известной как молния.«На кончике удара молнии, достигающего земли, — говорит Ву, — может образоваться релятивистский электронный сгусток, который, в свою очередь, возбуждает интенсивное микроволновое излучение».

Независимо от источника атмосферные микроволны производят плазму, заряжая окружающий воздух. Излучение оказывает достаточное давление, чтобы вытолкнуть плазму наружу в пузырь, который мы видим как шаровую молнию. Захваченные внутри микроволны продолжают генерировать плазму и, таким образом, поддерживать пузырь в течение его короткого срока службы.В конце концов шаровая молния затухает, поскольку излучение, удерживаемое внутри пузыря, рассеивается. В случае разрыва пузыря микроволны могут просочиться наружу и привести к взрыву шарика.

Присутствие микроволн и плазмы как компонентов шаровой молнии может объяснить несколько ее свойств. Например, микроволны могут проходить через стеклянные панели, поэтому окна не закрывают вход шаровой молнии. Микроволны, как правило, издают слышимый шум, когда попадают во внутреннее ухо человека, а производимая ими плазма, в свою очередь, генерирует едкий озон из атмосферного кислорода.

Теорию происхождения микроволн Ву отличает то, что она объясняет, как шаровые молнии могут появляться внутри самолета. Электроны, будучи крошечными по сравнению с атомами, могут проходить через металлическую оболочку самолета после ускорения за ее пределами с помощью удара молнии. Затем электроны излучают микроволны внутри, где они образуют шаровую молнию. Путь электрон-микроволновая-плазма также объясняет размер шаровой молнии, поскольку длина электронного сгустка, ускоренного ударом молнии, совпадает с типичным диаметром 20-50 сантиметров образующегося микроволнового пузыря.

Как всегда бывает в науке, необходимо проделать большую работу, чтобы подтвердить теорию Ву. Он основан на моделировании частиц, поэтому потребуются эксперименты для проверки предложенного механизма электронно-микроволнового-плазменного образования шаровой молнии.