Тайна шаровой молнии не раскрыта, но попытки предпринимаются

Вы, вероятно, слегка испугаетесь, если шаровая молния начнет двигаться по вашему дому. Шаровая молния является одним из самых странных явлений на нашей планете. Ее обычно наблюдают во время грозы. Она бывает в виде шара света размером с грейпфрут, с интенсивностью света, примерно равного 40 Вт лампочке.

Она движется приблизительно со скоростью ходьбы, примерно в метре над землей, и ее присутствие длится около десяти секунд.

Ее видели сотни людей на протяжении сотен лет почти в каждой стране мира - но она по-прежнему остается загадкой. Проще говоря, мы не знаем, что это такое, что обеспечивает ее энергией, или почему она движется независимо от любого ветерка.

Но я и мои коллеги опубликовали новый документ, который должен пролить свет на это загадочное явление и приблизить нас на шаг ближе к окончательному пониманию, что такое шаровая молния.

Моя связь с шаровой молнией началось в 1960-х годах, когда я работал Исследовательской Лаборатории Westinghouse в Питтсбурге, в США. Я занимался теорией воздушного охлаждения, которое возникает из электрической дуги в выключателях.

Следующий мой офис были офисом физика Мартин Умана, который теперь, написал три книги о молнии, и он рассматривается как ведущий ученый по молниям в мире.

Однажды, за чашкой кофе, Мартин отметил, что шаровая молния была одним из очень немногих явлений, которые мы не понимаем вообще, несмотря на то, они были замечены если не сотнями, то тысячами людей.

Я ответил, что я думал, будто шаровая молния была просто горячим воздухом, который образуется в результате удара молнии – горячий воздушный шар бывает настолько большим, что обладает временем для медленного охлаждения, которое длится несколько секунд (а не доли секунды, как удар молнии).

Несколько месяцев спустя, Мартин вернулся из одной из своих поездок в Вашингтон с контрактом от ВВС США для меня, чтобы исследовать шаровую молнию. Я предполагаю, что ВВС США были заинтересованы в создании шаровой молнии, чтобы использовать ее в войне во Вьетнаме, чтобы напугать Вьетконг!

Но существовала проблема с моей теорией "горячего воздуха": горячий воздух поднимается вверх и шаровые молнии обычно не поднимаются. В 1969 году, после того, как срок контракта истек, мои коллеги и я пришли к выводу, что мы еще не знаем, что такое шаровая молния.

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

Хотя многие наблюдения шаровой молнии были сделаны на открытом воздухе, ее также видели в домах. На самом деле недавнее расследование 350 наблюдений во Франции установило, что гораздо больше наблюдений шаровой молнии происходит внутри дома, нежели на улице (181 к 94).

Возможно, еще страшнее то, что шаровая молния была замечена внутри самолета.

К счастью, кажется, что шаровая молния, появляясь внутри домов и самолетов, не причиняет вреда и ранений. Таких наблюдений не зафиксировано. Я слышал одну историю о шаровой молнии в самолете, которая прошла рядом со стюардессой, покружила вокруг нее, пока она шла по центральному проходу самолета.

(Напротив, на открытом воздухе было замечено, что шаровая молния возникает от очень сильного удара молнии.)

Так как же эти шары молний попадают внутрь дома и самолета? И почему шаровая молния почти всегда двигается?

Девятнадцатый век описание "Шаровая молния пересекает кухню и сарай", опубликовано в "L'Atmosphere", К. Фламмарион, 1873, Париж, и воспроизводятся в "Разряд молнии", М. А. Уманского, Academic Press, New York, 1987, любезно предоставлено библиотекой Burndy.

Люди утверждают, что видели шаровые молнии, входящие в дом через закрытые оконные стекла, но пока последующие изучения окон не выявили повреждений или даже изменение цвета стекла.

В научных журналах было написаны сотни статей, которые спекулировали на этих вопросах. Авторы по-разному определяли источник энергии шаровой молнии: это была ядерная энергия, антиматерия, черные дыры, мазеры, микроволновое излучение ... Вы можете продолжить.

Последняя теория (помимо нашей собственной), объясняющая шаровую молнию - опубликована в Nature в 2000 году Джоном Абрахамсоном (Abrahamson) из университета Кентербери, Новая Зеландия. Он говорит, что шаровая молния представляет собой шар горящих дендритов (расщепленных проекций) «пуха» кремния, образовавшегося после удара молнии, испарившего земной грунт.

Но такой механизм образования представляется невозможным, если вспомнить наблюдения шаровой молнии внутри дома или самолета.


Новая теория о шаровой молнии, которую выдвинули мои коллеги и я, отличается от того, что предлагалось до этого.

Согласно нашей версии шаровая молния питается ионами (заряженные частицы), образующимися в атмосфере, в частности, от молнии, когда километровые столбы ионов возникают от ударов молнии, и «ступенчатых пунктиров» (пути ионизированного воздуха).

Таким образом, шаровая молния "не проходят через" закрытые стеклянные окна, а формируется на внутренней поверхности окна - ионы накапливаются на внешней поверхности окна.

Накопившиеся ионы на внешней поверхности стекла – что является электрическим изолятором - увеличивают электрическое поле на внутренней стороне стекла, и могут инициировать ионизацию - то есть, создание заряженных частиц.

Изменение знака на противоположный для тех, что располагаются снаружи окна, будут привлекать их к внутренней части окна, позволяя зарядиться плазменной сфере и давая ей свободу двигаться прочь от окна. Этот разряд и есть шаровая молния.

Используя обычные уравнения для электронов и ионов, движущихся в электрическом поле, мы были в состоянии предсказать такую шароподобную структуру, состоящую из потока ионов, плотно сжимающихся на стекле.

Таким образом, мы объяснили (мы считаем) главные тайны шаровой молнии. Источник энергии – ионы, остающиеся в атмосфере после удара молнии. Примерно десять секунд жизни шаровой молнии может быть объяснено как время, необходимое для ионов, чтобы рассеяться на поверхности земли.

Шар движется за счет электрических сил от других ионов, которые собраны на изоляторах, таких как те, что существуют на стенах комнат или самолета. Например, ионы из разряда шаровой молнии могут собраться на пластиковой или деревянной поверхности, если шар вступает в контакт с ней, способны «оттолкнуть» шар и создать видимость "прыжков".

Создание шаровой молнии

Конечно, окончательным доказательством любой теории является эксперимент. Что нам нужно - это эксперимент, чтобы фактически воспроизвести шаровую молнию контролируемым образом.

Существует несколько наблюдений в самолете, когда не было очевидной грозы. Мы полагаем, что ионы в этом случае были созданы радиоантенной самолета.

Если это правда, то подобные эксперименты по созданию шаровой молнии должно быть возможными, независимо от мощности источников естественных молний, которые обычно генерируют до 100 миллионов вольт.

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

Автор: Джон Лоуки