ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕОРИЙ.
В обзор вошли только некоторые теории, к сожалению не все они снабжены ссылкой на
академический источник с «соответствующей» публикации.
Гипотеза Капицы: между облаками и землёй возникает стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, в каком-либо месте (чаще всего, ближе к земле) возникает пробой воздуха, образуется газовый разряд. В этом случае шаровая молния оказывается как бы «нанизана» на силовые линии стоячей волны и будет двигаться вдоль
проводящих поверхностей. Стоячая волна тогда отвечает за энергетическую подпитку шаровой молнии.
Принципиально другая гипотеза Смирнова Б.М, «занимавшегося» проблемой шаровой молнии много лет. В его теории ядро шаровой молнии – это переплетённая ячеистая структура, нечто вроде аэрогеля, которая обеспечивает «прочный» каркас при малом весе. Только нити каркаса – это нити плазмы, а не твёрдого тела. И энергетический запас шаровой молнии целиком скрывается в огромной поверхностной энергии такой микропористой структуры. Термодинамические расчёты на основе этой модели, в принципе, не противоречат наблюдаемым данным.
Ещё одна теория объясняет всю совокупность наблюдаемых явлений «термохимическими»
эффектами, происходящими в насыщенном водяном паре в присутствии «сильного»
электрического поля. Энергетика «шаровой» молнии здесь определяется теплотой химических реакций с участием молекул воды и их ионов. Автор теории уверен, что она даёт чёткий ответ на загадку шаровой молнии.
Следующая теория предполагает, что шаровая молния – это тяжёлые положительные и отрицательные ионы воздуха, образовавшиеся при ударе обычной молнии, рекомбинации которых мешает их гидролиз. Под действием закона Кулона они собираются в шар и могут
довольно долго сосуществовать. До тех пор пока не разрушится их водяная «шуба». Это
объясняет ещё и тот факт, как различный цвет шаровой молнии и его прямая зависимость от времени существования самой шаровой молнии – скорости разрушения водяных «шуб» и начало процесса лавинной рекомбинации.
Интересную гипотезу предлагает профессор Самарского аэрокосмического университета. По
его мнению, шаровая молния представляет собой сгусток низкотемпературной радиоактивной плазмы, возникающий в процессе бета – распада ядер радиоактивного фосфора в связанное состояние. Другими словами, первопричины возникновения шаровой молнии лежат вне физики электрического разряда в газах.
Другая теория предполагает, что шаровая молния – это ридберговское вещество. Группа
занимается приготовлением ридберговского вещества в лабораторных условиях пока отнюдь
не с целью производства шаровых молний, а в основном с целью получения мощных электронных и ионных потоков, используя то, что работа выхода ридберговского вещества
очень «мала», несколько десятых электрон-вольта.
Предположение, что шаровая молния является ридберговским веществом, описывает гораздо больше её наблюдаемых свойств, от способности возникать при разных условиях,
состоять из разных атомов, и до способности проходить сквозь стены и восстанавливать шарообразную форму. Конденсатом ридберговского вещества пытаются также объяснить плазмоиды, получаемые в жидком азоте.
Неожиданный подход к объяснению природы шаровой молнии предлагается в течение последних шести лет Торчигиным В. П., согласно которым шаровая молния является некогерентным оптическим пространственным солитоном, кривизна которого отлична от нуля.
В переводе на более доступный язык «шаровая» молния представляет собой тонкий слой сильно сжатого воздуха, в котором по «всевозможным» направлениям циркулирует обычный интенсивный белый свет. Этот свет за счёт создаваемого им электрострикционного давления обеспечивает сжатие воздуха. В свою очередь, сжатый воздух выступает в качестве световода, который препятствует излучению света в свободное пространство. Можно сказать, что шаровая молния – это самоограниченный интенсивный свет или световой пузырь, возникший из обычной линейной молнии. Как и обычный световой луч, световой пузырь в земной атмосфере смещается в направлении градиента показателя преломления воздуха, в котором он находится.
Что касается попыток лабораторного воспроизведения шаровых молний, то Науер в 1953 и 1956 годах сообщил о получении светящихся объектов, наблюдательные свойства
которых полностью совпадают со свойствами световых пузырей. Свойства световых пузырей
можно получить теоретически на основе общепринятых физических законов.
Наблюдаемые Науером объекты не подвержены действию электрических и магнитных полей, излучают свет со своей поверхности, они могут обходить препятствия и сохраняют целостность после проникновения через небольшие отверстия. Науер предлагал, что природа этих объектов никак не связана с электричеством.
Относительно малое время жизни таких объектов (несколько секунд) объясняется малой
запасённой энергией из-за слабой мощности
используемого электрического разряда. При увеличении запасённой энергии увеличивается
степень сжатия воздуха в оболочке светового пузыря, что ведёт к улучшению способности световода ограничивать циркулирующий в нём свет и к соответствующему увеличению времени жизни светового пузыря. Работы Науера представляют собой «уникальный» случай, когда экспериментальное подтверждение теории появилось на 50 лет раньше самой теории.
В работе разработана модель шаровой молнии,«основанная» на квантовых осцилляциях электронного газа в плазме. Были получены решения уравнения Шредингера, которые описывают устойчивые, сферически симмитричные осцилляции электронов. Таким образом, в рамках предложенного описания данного природного явления сферическая форма молнии получается автоматически. Одной из характерных особенностей этой модели является тот факт, что в центральной области, где наблюдаются наиболее интенсивные осцилляции электронов, предсказывается повышение статической плотности ионного газа.
Авторами данной работы высказывается предположение, что предложенный механизм
«способен» инициировать микродозовую термоядерную реакцию, которая может служить
внутренним источником энергии шаровой молнии. Заметим, что наряду с повышением плотности предсказывается повышение температуры вещества в центральной области молнии. Этим можно объяснить возникновение микроскопических отверстий с «оплавленными» краями при прохождении шаровой молнии сквозь стекло. Также в данном исследовании предпринята попытка объяснить и ряд других наблюдаемых свойств этого загадочного природного явления.
Австрийские учёные из Университета Инсбрука Йозеф Пеер и Александр Кендль в своей работе, «опубликованной» в научном журнале «Физикс
Леттерс. А» описали воздействие магнитных полей, возникающих при разряде молнии, на головной мозг человека. По их словам, в зрительных центрах коры головного мозга
возникают так называемые ФОСФЕНЫ – зрительные образы, которые появляются
у человека при воздействии на мозг или зрительный нерв «сильных» электромагнитных
полей. Учёные сравнивают такое воздействие с транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), когда на кору головного мозга направляются магнитные импульсы, провоцируя появление фосфенов.
ТМС часто применяется в качестве диагностической процедуры в «амбулаторных»
условиях. Таким образом, считают физики, когда человеку кажется, что перед ним «шаровая» молния, на самом деле это – фосфены. «Когда кто-то находится в радиусе нескольких сотен метров от удара молнии, в глазах на несколько секунд может возникнуть белое пятно, - объясняет Кендль. – Это происходит под воздействием на кору головного мозга электромагнитного импульса».
Правда эта теория не объясняет того, как шаровые молнии удаётся заснять на видео.
СВОЙСТВА ШАРОВОЙ МОЛНИИ.
Многочисленные свидетельства появления шаровых молний позволили определить основные физические свойства шаровых молний
1.Шаровая или грушевидная форма;
2.Феноменальность появления. Может возникать неожиданно в самых разнообразных условиях. Зафиксирован случай появления даже из гвоздя в стене;
3. Большой диапазон зафиксированных размеров, от 1 сантиметра до 27 сантиметров
в диаметре;
4. Самосвечение мощностью 100 – 200 Ватт,«видимое даже в дневное время»;
5.Холодная поверхность, то есть шаровая молния не излучает тепло, в то же время
фиксировались случаи с очень горячей поверхностью шаровой молнии (оплавление
предметов, находящихся вдоль траектории движения шаровой молнии);
6. Время существования от 1 секунды до 4 минут;
7. Прохождение сквозь вещество, например, стекло. Капли проливного дождя проходят
сквозь шаровую молнию не оказывая на неё никакого влияния;
8. Сильное электромагнитное излучение в необычайно широком диапазоне длин волн
от долей микрометра до метров;
9. Наличие электрического и магнитного полей;
10.Способность к левитации – поднимать и передвигать предметы;
11.Способность деформироваться и проникать через малые отверстия;
12.Непредсказуемость движения, может двигаться даже против ветра;
13.Свободное парение на любой высоте;
14.Необычайно высокая внутренняя энергия;
15.Способность двигаться вдоль поверхности металлических предметов;
16.Способность прилипать к «металлическим» предметам;
17.Вращение воздуха и пыли внутри шаровой молнии;
18.Способность к делению;
19.Способность взрываться самопроизвольно или при прикосновении к предметам.
Бывают случаи, когда после взрыва «шаровая» молния не исчезает;
20.При взрывах повреждаются и выгорают большей частью металлические детали
предметов, диэлектрические же части остаются целыми;
21. Шаровые молнии бывают невидимыми, но при «силовом воздействии», например, при
ультрафиолетовом излучении начинают светиться.
Шаровая молния – светящийся сгусток горячего газа, изредка появляющийся в грозовых погодных условиях. На сегодняшний день ясно, что шаровая молния – просто очень красивое атмосферное явление, проявление атмосферного электричества, и для его объяснения не потребуется привлекать «никаких» кардинально новых физических концепций. Можно с уверенностью сказать, что основной камень преткновения в этих исследованиях – отсутствие надёжной методики воспроизводимого получения шаровой молнии в контролируемых лабораторных условиях.
Если бы это было достигнуто – задача была бы практически решена. Однако то, что сейчас дают эксперименты, - это лишь нечто, отдалённо напоминающее шаровую молнию.
И изучая это «нечто», экспериментаторы пока не могут сказать, изучают ли они саму шаровую молнию или «какое-то» другое, слегка похожее на неё явление. Именно такое состояние дел в эксперименте и позволяет теоретикам выдвигать совершенно разные (а иногда и самые фантастические) гипотезы и теории о природе шаровой молнии.
НЕ ПРОШЕНАЯ ГОСТЬЯ.
Учёные всего мира уже довольно давно проявляют интерес к шаровым молниям.
За полтора века их научного изучения выдвигались десятки «мыслимых» и немыслимых гипотез, объясняющих природу этого феномена.
Часто его идентифицируют с таким аномальным атмосферным явлением как НЛО
(неопознанный летающий объект). Это как раз тот случай, когда одну неясность пытаются
объяснить другой.
Нетрудно представить, какой ужас испытывали наши далёкие предки, встречаясь со столь непонятным и пугающим явлением.
Первое упоминание о шаровой молнии в русских архивах яркий тому пример. В один из
монастырей в 1663 году пришёл «донос от попа Иванище» из села Новые Ерги, в котором сообщалось: «…огнь на землю падал по многим дворам, и на путях, и по хоромам, аки кудели горя, и люди от него бегали, а он каташеся за ними, а никого не ожёг, а потом поднялся вверх во облак».
Мифы и легенды древности представляли шаровую молнию в самых разных обличьях.
Чаще всего её изображали в виде монстров с огненными глазами или в виде Цербера –
сатанинского пса, который охраняет вход в преисподнюю. Время от времени он выходит
прогуляться по поверхности земли. Встреча с ним приносит горе, а иногда Цербер оставляет
после себя обугленные останки. Хорошо известный по русским народным сказкам Змей
Горыныч – одного с ним поля ягода.
На берегу реки Вахи в Таджикистане есть загадочный высокий курган, сложенный из
округлых камней. Наука утверждает, что он появился во времена Александра Македонского.
А вот местный фольклор из поколения в поколение передаёт легенду об огненном подземном царстве и живущих там злых духах.
Иногда они возникают на вершине кургана в окружении «чёрного сияния» и запаха серы.
Описывают этих демонов всегда в виде огромной собаки с горящими глазами.
Английские народные предания буквально заполнены историями о «призрачных собаках,
«изрыгающих» пламя из пасти».
Первые документальные свидетельства о шаровых молниях восходит к временам Римской империи. В древних манускриптах описываются события 106 года «до» н. э.: «Над
Римом появились гигантские красные вороны. Они несли в своих клювах раскалённые угли,
которые падали вниз и поджигали дома. Половина Рима была объята пожарами»
Есть документальные свидетельства о «схожих» явлениях во Франции и Португалии в Средние века. Маги и алхимики, начиная с Парацельса и заканчивая загадочным доктором Тораллбой,
искали способ получить власть над духами огня. Мифы и легенды, повествующие об огнедышащих драконах и подобной нечисти, существуют практически у всех народов мира.
Объяснить это простым невежеством нельзя. Нашлись учёные, которых эта тема очень заинтересовала. Были проведены масштабные исследования, и вывод оказался вполне однозначным: многие мифы, сказки, легенды вполне могут опираться на реальные события.
Всё это похоже на свидетельства о неких загадочных природных явлениях.
Наличие свечения, способность проникать через материальные объекты и взрывоопасность – ну чем не «проделки» шаровых молний?
Группа энтузиастов во главе с «московским» инженером – электриком С. Мартьяновым
заинтересовались необычным явлением под Псковом. В тихом местечке Псковской области
есть, так называемая Чёртова поляна. Летом и осенью по рассказам местных жителей, в тех
местах столько грибов, что хоть косой коси. Но старожилы предпочитают обходить это
место десятой дорогой, а приезжим обязательно расскажут о непонятном чёрном существе с горящими глазами и огненной пастью. Вот как описывает – С. Мартьянов свои впечатления от посещения Чёртовой поляны: «Там-то и выкатился на меня из кустов загадочный чёрный шар. Я буквально обалдел: по его поверхности пробегали огненные сполохи.
Недалеко была огромная лужа с дождевой водой. Тёмный объект заискрился и с шипением
прокатился по луже. В воздух поднялось «густое» облако пара, раздался громкий хлопок. После этого шар мгновенно исчез, словно сквозь землю провалился. На земле осталась лишь пожухлая трава».
С. Мартьянов попытался найти разгадку этого феноменального явления природы. В его исследовательскую группу входил физик-теоретик. А. Анохин. В следующее посещение
Чёртовой поляны были взяты несколько электроприборов, способных регистрировать
мощные электрические разряды. Датчики расставили вокруг поляны и стали караулить.
Через несколько дней стрелки приборов вздрогнули и резко пошли вправо. Посредине
поляны вспыхнуло багровое пламя, которое вскоре погасло. Но вдруг из-под земли возникло
«нечто тёмно-серое». Чёрный цвет шара отнюдь не диковинка, так как учёными давно зафиксированы шаровые молнии тёмного цвета.
Далее начались сплошные чудеса. Шар повёл себя как разумное существо – он обошёл всю
поляну по кругу, поочерёдно выжигая там датчики. Оплавилась дорогая видеокамера
и штатив, а «нечто тёмно-серое» вернулось в центр поляны и всосалось в землю, как
в промокательную бумагу. Участники экспедиции долго ещё пребывали в состоянии шока. Загадка не давала покоя. Известно, что шаровые молнии чаще всего возникают во время грозы, но в тот день погода была идеальной. Возможную разгадку этого загадочного явления предложил А. Анохин.
Учёным давно известен такой факт, что под землёй также могут возникать грозы. В разных
регионах нашей планеты постоянно существуют или возникают неожиданно разломы кристаллических пород земной поверхности. Во время деформации в кристаллах появляются
электрические потенциалы большой мощности и имеет место пьезоэлектрический эффект.
Видимо, подземные молнии выбиваются на поверхность. В западной части Новосибирска, неподалёку от аэропорта Толмачёво и в районе станции метро Красный проспект, в течение нескольких лет наблюдаются огненные объекты. Они имеют диаметр от нескольких сантиметров до нескольких метров, появляются на разной высоте, а иногда вырываются прямо из-под земли. Геологи связывают это явление с разломом кристаллических пород.
Учёные, занимающиеся изучением шаровых молний, часто ласково называют их «шариками» или «колобками». В 1902 году на эстонском острове Сааремаа произошёл интересный случай. Девятилетний Мик-кель Мятлик гулял с приятелями на берегу озера Кали. И вдруг перед ними появилось «странное» существо – небольшой серый шарик «диаметром не более пяди», который беззвучно катился по дорожке. Мальчишки попытались поймать его, но, заставив побегать за собой,«колобок» скрылся в придорожных кустах. Поиски ни к чему не привели.
Свидетелем необычайного явления был великий русский писатель Максим Горький. Отдыхая на Кавказе с А.П. Чеховым и В.М. Веденеевым, он наблюдал, как «шар ударился в гору, оторвал огромную скалу и разорвался со страшным треском».
В газете «Комсомольская правда» от 5июля 1965года была опубликована заметка «Огненный гость». В ней описывалось поведение шаровой молнии диаметром 30см,
Наблюдавшейся в Армении: «Покружившись по комнате, огненный шар проник через открытую дверь на кухню, а затем вылетел в окно. Шаровая молния ударилась во дворе о землю
и взорвалась. К счастью, никто не пострадал.
13 мая 2008 года в Воронеже во время проведения студенческой спартакиады полил
дождь. Люди прятались от непогоды в берёзовой роще под невысоким деревом.
Рядом находилась труба котельной с молниеотводом, но молния ударила в берёзу,
«под» которой стояли 12 студентов. Вопреки мнению, что электрический разряд из толпы
выбирает одного, здесь досталось всем. 7 человек попали в кардиологическое отделение, 2-е в неврологическое, ещё один был доставлен в «ожоговое», один – в реанимацию.
Продолжение следует.