Что такое шаровая молния читать

Что-то из ниоткуда. Что такое шаровая молния?

Современную физику можно сравнить со студентом первого курса, который робко стоит на пороге огромной библиотеки. И которого туда не пускают. Все, что ему остается — читать издалека названия толстенных книг, стоящих на самых первых полках. А книг таких — миллионы…

Вы когда-нибудь наблюдали явление, которое называют шаровая молния? Нет? Вы не одиноки. Это природное явление встречается крайне редко. Свидетели утверждают, что выглядит оно как яркий шар, который движется по непредсказуемой траектории. После чего, как правило, бесследно исчезает. Некоторые очевидцы сообщают, что даже слышали шипящий звук и неприятный запах, который иногда сравнивают с запахом серы.

Сообщения о наблюдении шаровой молнии восходят к Древней Греции. Но, при всем этом, некоторые современные ученые сомневаются в том, что шаровая молния существует на самом деле.

Шаровая молния фиксировалась на пленку очень много раз. Однако скептики часто связывают таинственный яркий шар с передержкой на фотографиях. (Расскажите это древним грекам😄). До 2002 года, когда китайские ученые впервые засняли ее на видео, мы абсолютно не понимали, из чего вообще состоит шаровая молния.

Эти ученые использовали спектрограф — устройство, используемое для разделения энергии света на приходящиеся определенным длинам волн, которые затем могут быть проанализированы по отдельности. И они обнаружили кое-что очень интересное.

Из чего состоит шаровая молния?

Китайский спектрограф смог обнаружить, что светящийся шар содержит элементы почвы. Это подтвердило гипотезу, что удары молнии, действующие как лазерные лучи, мгновенно испаряют химические вещества почвы, вызывая их реакцию с атмосферным кислородом.

Однако есть и другой подход к этой проблеме. Его озвучил российский исследователь Владимир Торчигин в 2019 году. Он опубликовал по этому поводу интересную рецензируемую статью. В ней Торчигин предполагает, что процесс происходит вовсе не так. А виной всему фотоны, которые попадают в пузырьки воздуха. Так, стоп. Не паникуйте. Дальше мы совсем немножко коснемся некоторых вопросов физики.

Теория Торчигина, на самом деле, основана на более ранней теории. Она предполагает, что «поскольку любая частица поглощает и испускает электромагнитное излучение, возникает некая отдача». В этом конкретном случае при ударе молнии частицы воздуха вокруг места удара сначала поглощают, а затем испускают электромагнитное излучение. Обычно человеческий глаз этого не видит. Однако если бы подобная реакция была покрыта слоем воздуха (представьте мыльный пузырь, плавающий в воде), кокон, созданный этим воздухом, будет действовать как линза. Он будет усиливать сжатие воздуха. И все перенасыщенные энергией фотоны будут концентрироваться в одном месте, создавая эффект, который мы знаем как шаровая молния. Ничего непонятно, но очень интересно, да?😁

Тайна разгадана?

Несмотря на все научные исследования, опубликованные статьи и физику🙃, которая заставила Вас задуматься (извините), самое смешное, что мы до сих пор не можем ничего доказать. И это несмотря на то, что ученые смогли достаточно близко подойти к воспроизведению этого явления в лаборатории.

Ученые из Тель-Авивского университета использовали так называемую «микроволновую дрель». Она сделана из «600-ваттного магнетрона от обыкновенной домашней микроволновой печи». Этот прибор использовался для создания «мощного микроволнового луча для просверливания твердых предметов». Так вот. Этот луч направили на исследуемый объект, и сильно нагрел его. И когда дело было сделано, появился некий «огненный столб», который позже превратился в шар. Внешне это было очень похоже на явление, подобное тому, которое описывают свидетели.

Так что, это и вправду была шаровая молния? Мы до сих пор этого не знаем. И хотя некоторые ученые не признают, что она существует, мы все можем согласиться с тем, что нагревать разнообразные предметы с помощью микроволнового луча — это круто. Единственное, что мы знаем наверняка, — мы никогда не узнаем все тайны природы.

Читайте также:  Что лить в акпп honda

Ведь в библиотеку нас пока даже не пускают.😉

Источник

Шаровая молния — что это: миф или реальность?

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

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

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

sharovaya molniya gipotezy

Что такое молния: как образуется природное явление?

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

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

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

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

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

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

molniya kak obrazuetsyaСхема образования наземной молнии. Источник: kipmu.ru.

Как обойти электрическое сопротивление?

Электрическое сопротивление преодолевается благодаря явлению, называемому ионизацией.

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

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

Лидер — этап развития некоторых типов электрических разрядов.

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

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

Шаровая молния с точки зрения физики

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

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

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

ball lightning engraving 1901 ratenger comНа французской иллюстрации изображена шаровая молния, проникающая в комнату через окно. Явление шаровой молнии неоднократно фиксировалось в истории.

Краткая историческая справка: эволюция представлений о шаровой молнии

Одним из первых свидетельств, подтверждённых многими очевидцами, стал случай, произошедший 21 октября 1638 года в деревне Уидеком-ин-те-Мур в Великобритании. Тогда раскаленный огненный шар влетел в церковь, разрушив несколько балок, сломав скамейки и разбив несколько окон, а после разделился на две части. Одна из них вылетела наружу, а другая пропала внутри. Наблюдатели истолковали явление как «пришествие дьявола» и обвинили в случившемся людей, которые играли в карты во время проповеди.

Описать явление шаровой молнии попытался Вильфрид де Фонвьюэль в своей книге «Молния и свечение», в которой описано более ста случаев появления этого природного явления.

Объяснением, как выглядит и образуется шаровая молния, занялся Франсуа Араго в своей книге «Гром и молния». Однако исследование проводилось не по горячим следам, да и наблюдения были сделаны людьми, не имеющими отношения к науке.

Читайте также:  Чертеж шарового крана с электроприводом

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

molniya sharovaya ball lightning creation USAFСерия изображений, показывающих создание подобия шарообразной молнии в лаборатории. Изображения: BBC.

Гипотезы возникновения и происхождения шаровой молнии.

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

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

Научное открытие или заблуждение?

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

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

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

spektr sharovoy molnii smotret onlineСпектр шаровой молнии, зарегистрированный китайскими учеными в 2014 году.

Исследователи посчитали, что ответ на вопрос, почему возникает шаровая молния, был найден. Однако с их выводом были согласны не все. Например, авторитетный журнал «Nature» отказался от публикации статьи. Многие ученые также выразили своё несогласие, предположив, что «шаровая молния» могла оказаться дуговым разрядом линейной молнии, который двигался вдоль линии электропередач.

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

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

Шаровая молния — FAQ

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

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

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

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

«Представим себе ионную плазму, образующую положительно заряженный шар. Пусть вокруг этого шара имеется сферический слой отрицательно заряженной плазмы и пусть, наконец, в этом слое имеет место сверхпроводимость. Электроны, летящие в направлениях, касательных к сфере, отклоняются внутренним положительным зарядом и движутся, оставаясь всё время на сфере. Сверхпроводимость означает, что движение электронов происходит без потери энергии при столкновениях. Любое непрерывное векторное поле на поверхности сферы обязательно имеет особенности. Для того чтобы их избежать, мы предположим, что в нашем случае имеет место нечто вроде геодезического потока на сфере. Тот факт, что ионизация сохраняется, означает, что мы имеем дело с холодной плазмой. Она не гаснет благодаря сверхпроводимости. Именно сверхпроводимость и объясняет столь долгое время существования шаровых молний».

Источник

Шаровая молния

Что такое шаровая молния, и почему эта тайна до сих пор не изучена наукой? Что скрывается за мистическим появлением загадочного сгустка энергии, которого так боялись средневековые европейцы?

Существует мнение, что это посланники внеземных цивилизаций или вообще, существа, наделенные разумом. Но так ли это на самом деле?

Давайте разберемся с этим необыкновенно интересным явлением.

Что такое шаровая молния

Шаровая молния – редкое природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в воздухе образование. Это светящийся шар, который появляется, как кажется, из ниоткуда и исчезает в разреженном воздухе. Его диаметр варьируется от 5 до 25 см. Кратко интересные факты о шаровых молниях читайте здесь.

Читайте также:  Чем прошить эбу м73 ителма

Обычно шаровую молнию можно увидеть непосредственно перед, после или во время грозы. Продолжительность самого явления колеблется в пределах от нескольких секунд до пары минут.

Продолжительность существования шаровой молнии имеет тенденцию увеличиваться с ее размером и уменьшаться с ее яркостью. Считается, что шаровые молнии, имеющие отчетливый оранжевый или голубой цвет, существуют дольше, чем обычные.

Шаровые молнии, как правило, летят параллельно земле, но также могут двигаться вертикальными скачками.

Обычно такая молния спускается с туч, но также может внезапно материализоваться на открытом воздухе или в помещении; она может проникать в комнату через закрытое или открытое окно, тонкие неметаллические стены или дымоход.

Загадка шаровой молнии

В первой половине 19 века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго, возможно первым в истории цивилизации, произвёл сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано более 30 случаев наблюдения шаровых молний.

Выдвинутое некоторыми учеными предположение о том, что шаровая молния представляет собой плазменный шар, было отклонено, поскольку «горячий шар из плазмы должен был бы подняться вверх как аэростат», а этого шаровая молния как раз и не делает.

SHarovaya molniya

Некоторые физики предполагали, что шаровая молния появляется благодаря электрическим разрядам. Например, российский физик Петр Леонидович Капица полагал, что шаровая молния – это возникающий без электродов разряд, который вызывается сверхвысокочастотными (СВЧ) волнами неизвестного происхождения, существующими между тучами и землей.

Согласно другой теории, наружные шаровые молнии вызываются атмосферным мазером (квантовым генератором СВЧ-диапазона).

Двое ученых из Новой Зеландии – Джон Абрамсон и Джеймс Диннис – уверены, что шаровые молнии состоят из клочковатых шариков горящего кремния, созданных ударом в землю обычной молнии.

Согласно их теории, когда молния ударяет в землю, минералы распадаются на крошечные частицы кремния и его составляющие – кислород и углерод.

Эти заряженные частички соединяются в цепочки, которые продолжают формировать уже волокнистые сетки. Они собираются вместе в светящийся «клочковатый» шар, который подхватывается воздушными потоками.

Там он парит как шаровая молния или горящий шар из кремния, излучая энергию, поглощенную им от молнии в виде тепла и света, до тех пор, пока не сгорит.

В научной среде существует масса гипотез происхождения шаровых молний, о которых нет смысла рассказывать, так как все они являются только предположениями.

Шаровые молнии Николы Теслы

Первыми опытами по исследованию этого загадочного явления можно считать работы Николы Теслы в конце 19 века. В своей краткой заметке он сообщает, что, при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он, после выключения напряжения, наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2-6 см.

Однако Тесла (см. интересные факты о Тесле) не сообщал подробности своего опыта, так что воспроизвести эту установку было затруднительно.

Очевидцы утверждали, что Тесла мог делать шаровые молнии на несколько минут, при этом он их брал в руки, клал в коробку, накрывал крышкой и опять доставал.

Исторические свидетельства

Многие физики 19 века, включая Кельвина и Фарадея, при своей жизни были склонны считать, что шаровая молния – это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы.

Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание многих учёных, в том числе и известных физиков.

Приведем несколько достоверных исторических свидетельств наблюдения шаровой молнии.

Смерть Георга Рихмана

В 1753 году Георг Рихман, действительный член Санкт-Петербургской Академии Наук, погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому, когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление.

Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схожий с выстрелом ружья. Рихман упал замертво.

Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»

Команда отметила, что после происшествия над палубой стоял отвратительный запах серы.

Современные свидетельства

С древних времен шаровые молнии наблюдали тысячи людей в разных уголках мира. У большинства современных физиков не вызывает сомнений тот факт, что шаровая молния реально существует.

Однако до сих пор нет единого академического мнения о том, что такое шаровая молния и чем вызывается этот природный феномен.

Источник

Оцените статью
Adblock
detector