То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой. Есть свидетельства соприкосновения человека с шаровой молнией, после которых он не получил никаких ожогов или травм.
Феномен шаровой молнии продолжает будоражить умы
Вчера в новостях говорили, что в Петербурге мужчину и женщину молния убила. Наблюдения показывают, что шаровая молния может существовать в течение нескольких секунд или даже минут. Шаровая молния принадлежит к наиболее таинственным и наименее изученным природным явлениям. О том, что это такое на самом деле, есть несколько теорий, но к окончательному выводу учёные ещё не пришли. это редкое и не до конца объясненное явление, описываемое как светящиеся сферические объекты, размером от горошины до нескольких метров в диаметре.
Легенда о шаровых молниях
- Ученые разгадали тайну шаровой молнии - Российская газета
- Впервые в истории учёным удалось заснять шаровую молнию на видео и изучить её спектр / Хабр
- Как наука объясняет шаровые молнии и что делать при их появлении
- Что такое шаровая молния. Россия и мир - , 23.04.2024
- Раскаленный светящийся пар: российские физики раскрыли тайну шаровых молний
Что такое «шаровая молния» и существует ли она на самом деле?
Существует лишь одно научное наблюдение шаровой молнии, которое задокументировали китайские ученые в 2014 году в высокогорных районах Тибета. В авторитетном научном журнале Physical Review Letters вышла статья китайских физиков, которые зафиксировали шаровую молнию с помощью спектрографа и скоростной фотокамеры. Обработав показания приборов, исследователи обнаружили наличие элементов, содержащихся в почве, в которую ударила молния: кремния, железа, кальция. Но к этому исследованию есть масса вопросов и претензий.
Причем настолько весомых, что ни одно серьезное научное издание его не поддержало. Проводилось множество лабораторных экспериментов по воспроизведению шаровой молнии. Удалось создать короткоживущие до нескольких секунд сферические светящиеся объекты, проявляющие свойства, отчасти напоминающие природные шаровые молнии.
Как правило, это происходило в условиях выделения энергии, например электрического разряда или оптического лазерного пробоя, при наличии высокой влажности.
Геометрически говоря, молния — это цилиндр, соединяющий небо с землей. Если вы разрежете цилиндр, поперечное сечение цилиндра будет просто кругом. А теперь представьте, что вместо такой "обычной" молнии — есть цилиндр в пяти измерениях. Если по какой-то причине эта пятимерная молния пересекает наш трехмерный мозг, каково будет поперечное сечение четырехмерного цилиндра? Обобщение круга в два плюс одно трехмерное измерение и мы получим сферу!. В этом случае можно будет наблюдать светящуюся сферу и это именно то, что я мог видеть своими глазами в детстве". Это просто свет.
Вот почему я нашел это объяснение очень привлекательным и очень простым". Однако Айелло выразил сомнения в том, что он когда-нибудь полностью проверит свою теорию в реальности.
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 рикошетирование фотонов внутри воздушного пузыря их собственного производства. Но какой бы ни была шаровая молния, в истории не так уж мало свидетельств очевидцев. Сегодня исследователи осторожно оптимистичны, что, вероятно, есть что-то для множества наблюдений. В 1970-х годах исследователь шаровых молний Стэнли Сингер предположил, что есть три существенные 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 шаровой молнии в Китае было случайно зафиксировано на спектрографе после удара молнии по земле, что дало исследователям пробой электромагнитного спектра. Исследование подкрепляется объяснением инженера Кентерберийского университета Джона Абрахамсона, который предположил, что светящийся воздух может быть результатом испаренного материала земли, толкаемого ударной волной воздуха. Другие предложения предполагают облака отталкивающих заряд ионов, собирающихся на изоляторе, таком как стеклянный лист, обеспечивая основу для длительных периодов жизни, а также дрейфующих и «подпрыгивающих» движений. Идея Торчигина проста и умозрительна. Поскольку любая частица поглощает и испускает электромагнитное излучение, возникает отдача, называемая силой Абрахама-Лоренца.
В насыщенном водяном паре происходит реакция молекул воды и их ионов. При этом создается электрическое поле, достаточное для возникновения разряда. Оптическая иллюзия Это одна из новых версий, которая была предложена в 2003 году ученым Торчигиным В. Он утверждает, что шаровая молния - это оптическое явление и представляет собой свет, который перемещается в воздушной атмосфере. Галлюцинации Эту версию выдвинули австрийские физики. Они утверждают, что электромагнитные поля, появляющиеся в грозу, воздействует на кору головного мозга и вызывают у человека зрительные галлюцинации. Больше всего научных оснований есть у теории о плазменном происхождении шаровой молнии. Однако она не объясняет причины, почему они могут залететь в помещение. Свидетельства шаровой молнии Первое упоминание об огненном шаре относятся к XII веку. Наиболее подробное письменное описание шаровой молнии было сделано в книге французского астронома Франсуа Араго.
Она взрывается? Российские физики рассказали, чем опасна шаровая молния
Цвета шаровая молния бывает самого разного: и оранжевого, и холодно-голубого — а некоторые свидетели и вовсе упоминают, как она меняла цвет по дороге. Есть свидетельства соприкосновения человека с шаровой молнией, после которых он не получил никаких ожогов или травм. Есть свидетельства соприкосновения человека с шаровой молнией, после которых он не получил никаких ожогов или травм. И все-таки шаровая молния по-прежнему бросает ученым серьезный вызов.
Шаровая молния: миф или реальность?
Если с обычной молнией не возникает вопросов, то не все знают, как выглядит шаровая молния и чем она опасна. Шаровая молния принадлежит к крайне редким природным явлениям, поэтому точно неизвестно из чего она состоит. Внешне она представляет собой светящееся и плывущее в воздухе образование. Чаще всего свидетели видели ее в грозовую штормовую погоду, зачастую вместе с обычными молниями. Наиболее достоверная версия связана с электрическим происхождением этого природного явления. Что такое шаровая молния и откуда она берется: различные версии Свои варианты происхождения шаровой молнии выдвигают как серьезные исследователи, так и лжеученые. Всего насчитывают более 400 версий, которые пытаются объяснить, что такое шаровая молния.
Удар в землю Согласно этой теории, шаровая молния образуется в результате удара обычной молнии о землю. При комбинации с кислородом она превращается в плазменный пузырь. Теория Капицы Явление шаровой молнии изучал знаменитый советский физик Капица П.
Но в большинстве своем они отдают жутким «фотошопом». Кажется, что только наши бабушки вживую сталкивались с парящими сгустками электричества. Хотя свидетельства очевидцев шаровых молний часто регистрируют, систематизируют и даже пишут по ним целые монографии, которые становятся учебными пособиями в вузах. Существуют ли шаровые молнии? Чем они могут быть на самом деле и что об этом думают ученые? Наверное, в детстве каждый из нас слышал истории о шаровых молниях, которые залетают в дома и могут вызвать пожар. А потому наши бабушки настаивают: форточки во время грозы должны быть закрыты — чтобы в них не дай бог не залетела шальная шаровая молния.
Судя по многим историческим свидетельствам, с шаровыми молниями или похожими на них явлениями люди регулярно сталкиваются еще с античных времен и в разных уголках света. Тут раздался раскат грома, и вслед за нами помчался маленький блестящий шарик. Через несколько секунд шар нагнал собаку, коснулся ее, раздался оглушительный треск. Собака упала. Шкура на ней обуглилась». Наблюдатель, 1920 год Описания эти сильно разнятся, однако некоторые закономерности вывести можно. Итак, шаровая молния — это светящаяся сфера размером с небольшой капустный кочан. Часто она появляется до, после или во время грозы после удара молнии. Иногда ее появление никак не связано с погодой.
И понять, что же это такое.
Даже само название «молния» говорит о ее электрическом происхождении. Но академик Перт Капица считал, что шаровые молнии — это газовые разряды, возникающие в грозу по силовым линиям электромагнитной волны. Но до сих пор никаких подтверждений их физической природы не было. Впрочем, как и подтверждений того, что каким-то своим воздействием на мозг, магнитное поле способно вызвать у человека галлюцинации в виде светящихся шаров. Ведущий научный сотрудник физического факультета МГУ, доктор физико-математических наук, академик РАЕН, специалист по физике плазмы и газовых разрядов, Владимир Бычков не раз воочию видел шаровую молнию. Это в большой степени повлияло на вектор его работы. Он сам на протяжении многих лет собирал наблюдения за нестандартными молниями и свидетельства очевидцев, которые те присылали ему прямо в университет. А изучать шаровые молнии Бычкову помогал доктор Анатолий Никитин из Института химической физики и другие исследователи. Раскаленный пар Экспериментов было проведено множество. И в какой-то момент они увенчались успехом.
Мало того, что удалось воспроизвести шаровые молнии в миниатюре в лабораторных исследованиях, так еще и описать природу их возникновения. В своих опытах специалисты использовали в основном электрических заряд, попадающий в твердый материал.
Ещё один очень распространённый в земной коре элемент, алюминий, излучает за пределами диапазона, который воспринимают использовавшиеся учёными камеры, так что его линий на спектре нет.
Это возможное подтверждение гипотезы новозеландских учёных Джона Абрахамсона и Джеймса Динисса, которые предположили, что шаровая молния — это облако окисляющихся раскалённых наночастиц почвы, образовавшееся в момент удара обычной молнии. Спектр шаровой молнии. В левой части — линии железа, кремния и кальция, в правой — линии атмосферного кислорода и азота Впрочем, единственный случай наблюдения шаровой молнии с помощью научной аппаратуры — это слишком мало, чтобы делать какие-либо выводы.
Вполне возможно, что шаровые молнии бывают разных типов, и имеют разную природу. Так, есть свидетельства о молниях, которые наблюдали пилоты самолётов вдали от поверхности земли.
Феномен шаровой молнии продолжает будоражить умы
Если существуют заряды, электроны и поля, то почему мы ставим под сомнение существование шаровой молнии? Например, в квартире ее размеры будет малы, а на улице радиус самой сферы будет намного больше. Могут быть желтого, красного, оранжевого, белого и даже синего цветов и разных по интенсивности — яркие или тусклые. Имеет шипящий потрескивающий звук, вроде костра. Также издает неприятный резкий запах. Есть два вида молнии: линейная — те, что мы видим вдалеке в виде ломанной линии в облаке, и сама шаровая молния — шарик, в котором кишат заряды, молнии.
Также шаровые молнии бывают в виде груши или гриба», — сказала Семенова. Во время грозы нам бабушки говорили закрывать окна. Так и есть!
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. 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.
А именно из-за мощных колебаний магнитного поля во время грозы. Шанс увидеть пылающую сферу есть у тех, кто очутится в пределах 200-300 метров от места, куда ударила обычная молния. Такая версия полностью объясняет всё, что рассказывают об этом явлении.
Ученный отталкивался от популярной идеи начала 20-го века, где этот феномен описывали как оптическую иллюзию. Согласно теории Торчигина, шаровая молния это обычный свет в атмосфере земли, который преобразуется в светящуюся сферу только при определенной плотности воздуха, которая в свою очередь связана с гравитацией. Иными словами, в этом свете нет материальных частиц, даже таких как плазма — поэтому шаровая молния может двигаться с бешенной скоростью и проходить сквозь стены. Новые данные о шаровой молнии В 2014 году, китайским учёным удалось поймать шаровую молнию на своих приборах в процессе изучения обычного заряда. Исследования проводились в Тибете. Эти наблюдения, полностью опровергают гипотезу Торчигина о без элементном составе шаровой молнии, однако не объясняют — как может такой феномен проходить сквозь материальные объекты.
Может ли шаровая молния залететь в дом или окно? Существует множество свидетельств очевидцев, которые говорят о том, что шаровая молния ведет себя в некоторой степени разумно и даже может залететь в окно или появится внезапно в герметичном помещении. Кадр из видео: шаровая молния в квартире Шаровая молния проделала ровный круг в межкомнатной двери Документальные свидетельства: Во время второй мировой войны, регулярное явление похожее на шаровую молнию, было обнаружено в акамуляторном отсеке американской подводной лодки при неверных соединениях клейм зарядного устройства. Любопытно, что подводники пытались поставить в этом же отсеке эксперимент с новой батареей, который окончился ничем. Летом 1944 года, в швейцарском городке, шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив идеальное круглое отверстие с диаметром в 5 см. Ближайшие станции метеонаблюдения зафиксировали грозовые разряды, однако видимой грозы или ухудшения погоды не наблюдалось. В 1978 году группа советских альпинистов остановилась на ночлег в районе Кавказских гор. По словам пятерых скалолазов, в закрытой палатке появилась шаровая молния, которая издавая треск перемещалась от наблюдателя к наблюдателю.
Раскаленный воздушный шар
- У причудливого феномена «Шаровая молния» появилось поразительное новое объяснение |
- Существуют ли шаровые молнии? Наблюдения и эксперименты
- Шаровая молния или разумная плазма. Неразгаданная тайна
- Часто ли бывает шаровая молния. В соцсетях делятся опытом
Существование шаровой молнии подтверждают очевидцы и опровергают ученые
Описания таких объектов сильно разнятся — это касается и цвета, и размера шара, его скорости и даже формы. Причина, по которой «огненные шары» описывали так по-разному, может быть простой: в некоторых случаях очевидцы могли наблюдать что-то другое — оптическая иллюзия из-за сверкания обычной молнии, воспламенение газов или даже галлюцинации. В особенности на ошибках наблюдения и обмане зрения начали настаивать ученые XIX века. Многочисленные попытки хоть как-то зафиксировать феномен претерпевали неудачу, а слова очевидцев невозможно было проверить. Первые гипотезы Одним из первых, кто попытался дать шаровым молниям научное объяснение, стал астроном и физик Доминик Франсуа Араго. Сначала он систематизировал все описания феномена, что давали очевидцы, в книге «Гром и молния». Свидетелей шаровой молнии или даже пострадавших от нее было так много, что научное сообщество перестало считать явление вымыслом — хотя и доказательств обратного привести никто не мог.
Сам Арго предположил, что шаровые молнии — следствие взаимодействие кислорода с азотом, в результате которого выделяется большое количество электрической энергии. Спустя полвека физик Яков Френкель дополнил гипотезу: плазменные шары образуются из пылевых частиц с активными газами, получившими электрический заряд. То есть молния «зарядила» газы, вследствие чего те начали вращаться вихрем. Это объясняет, почему шаровые молнии «живут» такое продолжительное время. Впрочем, теория Френкеля отметала все те случаи, согласно которым шаровые молнии появлялись в отсутствии грозы, а точнее даже разряда молнии. Были и другие гипотезы: например, что шаровые молнии подпитываются радиоволнами определенной длины 35-70 см.
Он регулярно проводит университетские семинары по шаровым молниям и, что любопытно, интерес к этой теме в нем подстегнули личные случаи наблюдения. Меня тогда пригласили читать лекции в научный центр Rockwell International, расположенный в калифорнийском городе Таузанд-Окс. Поздним вечером я шел из лаборатории по горной тропе и вдруг увидел, что сверху расположенной под горой пальмы появился светящийся, разительно белый шар. Он медленно спустился вниз, после чего в течение двух секунд исчез. К сожалению, он был весьма далеко, поэтому рассмотреть его детали и структуру было невозможно», — рассказал физик в беседе с «Газетой. Проведя с того момента множество экспериментов, Бычков пришел к выводу, что виденный им шар, как и другие шаровые молнии, — это раскаленный и заряженный пар внутри псевдотвердой оболочки. А возникают они так: «Обычная молния ударяет в земную поверхность. Выделенная энергия испаряет часть грунта и образует в нем каверну. Внешние слои парового облака быстро застывают и запирают пар внутри, формируя шар.
Этот шар вылетает из грунта со скоростью звука, но в конце концов под действием атмосферы должен затормозить, — именно из-за большой начальной скорости людям кажется, что шаровые молнии появляются из ниоткуда», — объясняет свою теорию Бычков. Говоря простыми словами, шаровая молния в рамках этой концепции подобна воздушному шарику, надутому горячим газом. Если температура объекта составляет пару тысяч градусов или больше, то он будет светиться очень ярко. Однако, по описанию многих свидетелей, шаровые молнии не всегда падают на землю, как воздушный шарик, а способны левитировать. Это можно объяснить наличием электрического заряда. Молнии могут иметь как положительный, так и отрицательный заряд, а поверхность земли заряжена отрицательно. Поскольку два тела с зарядом одного знака отталкиваются друг от друга, шаровая молния, возникшая от удара отрицательной линейной молнии, будет левитировать над землей. Оболочка такой шаровой молнии, как правило, состоит из оксидов, например, SiO2, основного материала песка, но может содержать и Al2O3. Толщина стенки не должна превышать нескольких микрон, но ее прочность позволяет выдерживать значительные перепады давления между атмосферой и паром внутри.
Как это удалось узнать?
Поскольку любая частица поглощает и испускает электромагнитное излучение, возникает отдача, называемая силой Абрахама-Лоренца. Теоретически, свет, распространяющийся от удара молнии, заставляет частицы воздуха колебаться, когда они поглощают и пропускают электромагнитное излучение. Эта сила не так впечатляет в большинстве случаев, как признает даже Торчигин, заявляя, что «эти силы чрезвычайно малы для обычных интенсивностей света, и их действие справедливо игнорируется». Но чрезвычайная интенсивность удара молнии не является вашей обычной вспышкой. Более того, эти оптические силы могут потенциально значительно увеличиться при правильных условиях. Эти «правильные условия», по словам Торчигина, включают в себя создание тонкого слоя воздуха, который преломляет свет обратно на себя. Тонкий слой воздуха - мало чем отличающийся от пленки пузыря - может эффективно фокусировать свет как линзу, усиливая свет достаточно, чтобы вытолкнуть частицы воздуха в границу и создать долгоживущий пузырь, концентрируя фотоны по несколько секунд за раз. Не все "эмбрионы" шаровых молний были бы успешными, немедленно исчезая из-за отсутствия света или достаточно закрытой оболочки. Но те, кто все-таки болтались поблизости, выглядели бы впечатляюще, если бы проходили призрачный путь практически через любую прозрачную среду.
Что делать при встрече с шаровой молнией? Город полыхал…» Также было обнаружено не одно описание о шаровых молниях в Португалии и во Франции в Средние века, явление которых побудило алхимиков проводить время в поисках возможности властвовать над духами огня. Этот удивительный шар Шаровая молния считается особым видом молнии , который представляет собой плывущий по воздуху светящийся огненный шар иногда имеет вид гриба, капли или груши.
Размер её обычно колеблется от 10 до 20 см, а сама она бывает голубого, оранжевого или белого тонов хотя нередко можно увидеть и другие цвета, вплоть до чёрного , цвет при этом бывает неоднородным и нередко изменяется. Люди, которые видели, как выглядит шаровая молния, говорят о том, что внутри она состоит из небольших неподвижных деталей. Что касается температуры плазменного шара, то она до сих пор не определена: хотя по подсчётам учёных она должна составлять от 100 до 1000 градусов Цельсия, очутившиеся поблизости огненного шара люди жара от него не почувствовали.
Если он неожиданно взрывается правда, это бывает далеко не всегда , вся находящаяся неподалёку жидкость испаряется, а стекло и металл плавятся. Был зафиксирован случай, когда плазменный шар, оказавшись в доме, попал в бочонок, где находилось шестнадцать литров только что принесённой колодезной воды. При этом он не взорвался, а вскипятив воду, исчез.
После того как вода закончила кипеть, она была горячей в течение двадцати минут. Что такое молния и отчего возникает? Возникает шаровая молния в основном во время грозы, но также были зафиксированы неоднократные случаи её появления и в солнечную погоду.
Появляется она обычно в единственном экземпляре по крайней мере, современная наука другого не зафиксировала , и нередко самым неожиданным образом: она может спуститься с туч, появиться в воздухе или выплыть из-за столба или дереве. Для неё не составляет труда проникнуть в закрытое пространство: известны случаи её появления из розеток, телевизора и даже в кабинах пилотов.
Раскаленный светящийся пар: российские физики раскрыли тайну шаровых молний
О том, что это такое на самом деле, есть несколько теорий, но к окончательному выводу учёные ещё не пришли. Четвертым кричали: «Никакой шаровой молнии не существует, хватит этого старого алкаша у подъезда слушать! Однако есть те, которые считают, что раз в лаборатории шаровая молния не получена, то её не существует. Существует ли шаровая молния на самом деле.