Меню

Генератор дуги шаровая молния

Лабораторные опыты с атмосферным электричеством позволяют узнать много, но загадки все ещё остаются.

Плазменная лампа Николы Теслы не может считаться моделью шаровой молнии, хотя изобретателем наверняка двигал интерес к этому странному атмосферному явлению.

Оказалось, что холодная плазма в разреженной среде при наличии быстропеременного электрического поля имеет к нему мало отношения.

В Петербургском институте ядерной физики уже несколько лет существует мастерская шаровых молний. Тут была придумана и создана небольшая установка, с достаточной точностью воспроизводящая природный процесс рождения молний на влажной поверхности: тут есть медный ввод, играющий роль громоотвода, кварцевая трубочка с электродом, открытая поверхность водопроводной воды.

В роли громового облака выступает батарея конденсаторов на 600 мкФ, которую можно заряжать до 5,5 кВ. Это серьезное напряжение — малейшая неосторожность при работе с ним грозит смертельной опасностью.

Она была подробно описана в институтском препринте от 24 марта 2004 года. Вода в полиэтиленовой чашке должна быть заземлена, для этого на дно положен медный кольцевой электрод. Он соединен изолированной медной шиной с землей. Положительный полюс конденсаторной батареи тоже заземлен.

От медного ввода хорошо изолированная шина ведёт к центральному электроду. Это цилиндрик из железа, алюминия или меди, диаметром 5–6 мм, который плотно окружен трубочкой из кварцевого стекла. Она возвышается над поверхностью воды на 2–3 мм, сам электрод опущен вниз на 3–4 мм. Образуется цилиндрическая ямка, куда можно капнуть каплю воды. Конец медного провода от отрицательного полюса конденсаторной батареи нужно закрепить на длинной эбонитовой ручке.

Если быстро коснуться этим разрядником медного ввода, то из центрального электрода с хлопком вылетит плазменная струя, от которой отделится и поплывет в воздухе шаровой плазмоид. Цвет его будет разным: с железного электрода сорвется яркий белёсый плазмоид, с медного — зеленый, а с алюминиевого электрода — белый с красноватым отливом: такие плазмоиды видят летчики, когда в самолет ударяет молния. Чтобы получить настоящую шаровую молнию, нужно вставить в кварцевую трубку цилиндрик из пористого угля. Такие угли используют при дуговом спектральном анализе. Пористый уголь можно пропитать разными растворами и суспензиями.

Если нанести на электрод водную вытяжку из почвы, с органикой, частичками угля и глины, то при разряде из электрода вылетит классическая шаровая молния «апельсинового» цвета. Правда, проживет она не дольше секунды, но этого достаточно, чтобы рассмотреть её во всех деталях и полюбоваться ею.

Получение настоящих шаровых молний — дело нетрудное. Нужна линейная молния, бьющая в некое подобие громоотвода, и сырой воздух. Для того, чтобы изучать свойства шаровых молний, нам приходилось изготавливать их тысячами.

Прежде всего, электрические измерения показали, что шаровая молния — это, действительно, автономное образование: ток в разрядном контуре исчезает через десятую долю секунды, потом молния свободно движется и светится за счет аккумулированной энергии.

Молния, кстати, не намного горячее огурца на грядке. Этот парадокс связан с особым состоянием ионов в керне шаровой молнии. Каждый возникший при разряде ион сразу гидратируется — во влажном воздухе его плотно окружают молекулы воды. Разноименные ионы притягиваются друг к другу, но молекулы воды мешают им сблизиться. Возникает особое состояние вещества — гидратированные кластеры.

Компьютерное моделирование показало, что в гидратированной плазме скорость рекомбинации ионов резко замедляется. Если в «сухой» плазме она происходит за миллиардную долю секунды, то у ионов, законсервированных в кластере, рекомбинация затягивается на десятки и сотни секунд. В течение этого времени молния будет светиться.

В керне шаровой молнии гидратированные кластеры с большим дипольным моментом образуют цепочечные и фрактальные структуры. Клуб теплого, влажного воздуха может аккумулировать громадную энергию, до килоджоуля на литр, если получит её при разряде в виде разобщенных ионов разного знака.

Таким образом, загадку шаровых молний можно считать разгаданной. А ведь ещё совсем недавно она занимала свое место среди загадок природы, обсуждаемых на телевидении и в печати, где-то рядом с НЛО, Тунгусским метеоритом и Бермудским треугольником.

И это неудивительно. Миф о шаровой молнии кормит уже не одно поколение журналистов и ученых.

Источник

Главный генератор шаровых молний?

Главный генератор шаровых молний?

Несколько лет назад чилийский альпинист Лигонио Зулета, находясь в районе Невадо-де-Качи, снял на видеопленку странные светящиеся шары, которые появлялись из-под земли, быстро перемещались и снова уходили под землю. Двумя годами раньше американский исследователь Р. Уильямс, находившийся с двумя коллегами, видел такие шары примерно в том же районе. Этими феноменами заинтересовались сотрудники Чилийского научно-исследовательского биофизического института, снарядившие небольшую экспедицию на место событий.

Рассказывает В. Псаломщиков.

Чтобы лучше разобраться в ситуации, сначала наведем порядок в терминах. Кое-где в печати такие понятия, как «геопатогенная зона» и «геоактивная зона», стали синонимами, но это принципиально разные явления. Физическая природа геопатогенных зон пока неясна, их действующим фактором считаются гипотетические «лучи Земли» (по терминологии начала прошлого века), а вредное действие на человеческий организм довольно резко локализовано. Такие зоны имеются в любом районе Земли, и разве что полярники антарктических станций с ними не сталкивались.

Принципиально иное понятие – геоактивная зона. Никаких полумистических излучений в ней не наблюдается, эти зоны довольно строго привязаны к так называемым активным тектоническим разломам, то есть к таким местам, где две глубинные плиты испытывают сжатие или напряжение сдвига. Наиболее часто такие зоны наблюдаются в области молодых гор или активного горообразования, но встречаются они и на Урале, и в Финляндии, и в Карелии, в районе так называемого Балтийского щита.

С физикой геоактивных зон ситуация принципиально иная: они известны ученым достаточно давно, но в основном изучались лишь сейсмические процессы, происходящие в них. Комплексные физические и радиофизические исследования в таких зонах стали проводиться сравнительно недавно, в пределах 2–3 последних десятилетий, да и то лишь потому, что наблюдающиеся в них явления (можно даже сказать – феномены) породили множество далеких от науки измышлений и легенд. К сожалению, результаты этих исследований в большинстве случаев не стали широко известными. О них знает лишь сравнительно узкий круг специалистов, работающих в области физики твердого тела. Для непосвященного, даже на любительском уровне пытавшегося что-то «померить» в таких зонах с помощью примитивных приборов, они все еще остаются полными тайн и загадок.

Читайте также:  Как снять стартер на kia sportage 2 видео

Высокие электрические поля, сравнимые с грозовыми, начали фиксировать в таких зонах еще в начале прошлого века, в сейсмоактивных районах было замечено их резкое усиление перед землетрясением, но до 60-х годов их природа была неясной. Чаще всего предполагалось, что они вызваны пьезоэффектом в кварцесодержащих горных породах. Но затем выяснилось, что четкой корреляции возникающих электрических полей с залежами гранита и кварца не наблюдается.

Прорыв в понимании природы электрических и электромагнитных явлений в зонах активных разломов был сделан профессором Томского политехнического института А.А. Воробьевым и его сотрудниками. В конце 1960-х годов на основании теоретических и экспериментальных исследований, в том числе полевых, ими была выдвинута концепция механо-электрических преобразований в горных породах.

Поясним суть этого открытия на простом примере. Возьмем любую горную породу: гранит, базальт, каменный уголь, наконец, просто бетон, и начнем сжимать его образец под специальным прессом. Приборы, установленные неподалеку, уже на стадии пластической деформации куска породы, а особенно в момент разрушения, зафиксируют множество физических эмиссий, выходящих во внешнюю среду: вспышку света, в том числе в области ультрафиолета, всплеск электрических и электромагнитных полей в радиодиапазоне, акустическую эмиссию вплоть до ультразвука.

Но это еще не весь набор сопутствующих сжатию и разрушению образца явлений. В ряде случаев фиксируется всплеск бета-излучений (быстрых электронов) и гамма-лучей, а при разрушении дейтерийсодержащих веществ – даже выход свободных нейтронов.

Примерно в те же годы в Ленинградском гидрометеорологическом институте проводились аналогичные исследования с образцами льда (о работах профессора Воробьева мы тогда ничего не знали). Сотрудники института получили точно такой же «букет» всех вышеперечисленных эмиссий.

А теперь вспомните, что под действием гигантских тектонических напряжений происходит пластическая деформация и разрушение миллионов тонн горных пород. Как следствие, энергетический выход всех перечисленных эмиссий возрастает в тысячи и миллионы раз.

Можно себе представить, каково будет индивидууму, случайно или преднамеренно оказавшемуся в эпицентре этих процессов.

Если мы с вами ощутим лишь дискомфорт, чувство угнетенности, страха, а то и изменение сердечного ритма и головную боль, то человеку с повышенной чувствительностью, с излишне возбудимой нервной системой там находиться противопоказано.

По гипотезе профессора Воробьева, в зоне активного тектонического разлома бушуют настоящие подземные грозы с молниями длиной десятки километров. Ну а где появляются условия для возникновения линейных молний, там возникают и их ближайшие родственницы – молнии шаровые.

Первое надежно зафиксированное свидетельство появления из-под земли шаровых молний было отмечено во время землетрясения 1911 года в Германии. Наблюдаются они и во время современных катастрофических землетрясений. Столь же часто они возникают во время усиления активности глубинных разломов, которая чаще всего связана с периодами максимума солнечной активности. Так, экологи Новосибирска в начале нынешнего столетия зафиксировали резкое увеличение количества наблюдений НЛО, огненных шаров и световых вспышек над городом и однозначно связали это явление с усилением активности местной сети разломов. В годы максимума солнечной активности геоактивные зоны становятся своего рода генераторами шаровых молний.

В Псковской области одну из таких зон обследовала группа С. Мартьянова. В 2001 году особо активный плазмоид, выбравшийся из-под земли, не только оставил за собой на земле выжженный след, но и расплавил видеокамеру. Когда на следующий год активность разлома упала, исследователи для его активизации применили мощный вибратор, которым трамбуют гравий при строительстве дорог. Как утверждает Мартьянов, «зрительно феномен не проявился, но на высокочувствительной пленке было зафиксировано возникновение свечения на уровне земли и появление светящихся шариков типа мыльных пузырей».

Кстати, аналогичным методом воспользовались томские физики еще в начале 90-х годов и тоже зафиксировали на пленку выход из-под земли невидимых глазу световых образований.

Однако вернемся к феномену, описанному в начале. Двое сотрудников Чилийского биофизического института провели исследование в районе Невадо-де-Качи с помощью специальной аппаратуры и обнаружили электромагнитные сигналы, усиление радиоактивного излучения, а также электрическую и сейсмоакустическую эмиссию. То есть весь тот «набор», который фиксируется в геоактивных зонах. Судя по всему, исследователи-биофизики не имели четкого представления о физике твердого тела, к тому же директором института оказался известный чилийский уфолог и контактер. В результате полученные эффекты были объяснены плодом деятельности… подземной базы пришельцев!

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Вулканы — повелители молний

Вулканы — повелители молний 24 августа 79 года Плиний Младший, племянник известного римского историка Плиния Старшего, совершая деловую поездку по берегу Неаполитанского залива, стал свидетелем жуткого зрелища.На противоположном берегу залива возвышался Везувий.

Самое известное «гнездо молний»

Самое известное «гнездо молний» (По материалам М. Бурлешина)«Гнездом молний» называют в народе места, куда грозовые разряды бьют с завидным постоянством. Самое известное в России «гнездо молний» находится на севере Волгоградской области — на Медведицкой гряде.Это

Причуды шаровых молний

Причуды шаровых молний В VI веке святой Григорий Турский присутствовал на церковной церемонии, когда вдруг в воздухе над головами священников и прихожан возник светящийся огненный шар. Согласно хроникам, его появление произвело настолько сильное впечатление, что

Читайте также:  Гбц змз 402 под 92 бензин цена

Происхождение шаровых скоплений

Происхождение шаровых скоплений Шаровые скопления долгое время считались реликтами, оставшимися от ранней эпохи Вселенной. Сценарий их появления был следующим. Когда под действием собственной силы тяжести гигантские облака первородного газа, заполнявшие космос,

Вулканы – повелители молний

Вулканы – повелители молний 24 августа 79 года Плиний Младший, племянник известного римского историка Плиния Старшего, совершая деловую поездку по берегу Неаполитанского залива, стал свидетелем жуткого зрелища.На противоположном берегу залива возвышался Везувий.

Самое известное «гнездо молний»[8]

Самое известное «гнездо молний»[8] «Гнездом молний» называют в народе места, куда грозовые разряды бьют с завидным постоянством. Самое известное в России «гнездо молний» находится на севере Волгоградской области – на Медведицкой гряде. Это место прославилось благодаря

Причуды шаровых молний

Причуды шаровых молний В VI веке святой Григорий Турский присутствовал на церковной церемонии, когда вдруг в воздухе над головами священников и прихожан возник светящийся огненный шар. Согласно хроникам, его появление произвело настолько сильное впечатление, что

Главный генератор шаровых молний?

Главный генератор шаровых молний? Несколько лет назад чилийский альпинист Лигонио Зулета, находясь в районе Невадо-де-Качи, снял на видеопленку странные светящиеся шары, которые появлялись из-под земли, быстро перемещались и снова уходили под землю. Двумя годами раньше

Автографы молний

Автографы молний Мир камня удивителен даже при поверхностном интересе к нему. Но если проникнуть в него поглубже. Каких только небывалых, неожиданных вещей не откроется! Например, мало кто знает о камнях, на которых «расписалась» такая грозная и прекрасная особа, как

КТО ГЛАВНЫЙ

КТО ГЛАВНЫЙ Солист, в свою очередь, сразу понимает, налажены ли отношения между дирижёром и оркестром или нет. Если между ними существует напряжённость, это затрудняет его собственную задачу, так как и у него есть определённые идеи, которые он хотел бы воплотить в жизнь. В

Источник

Самое таинственное природное явление. Откуда берется шаровая молния и чем она опасна?

Ученым из США и Финляндии удалось создать шаровую молнию в лаборатории. Рассказываем, как они создали светящийся шар энергии, как он устроен и опасна ли шаровая молния.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния — это природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в воздухе образование. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено; также существуют научные теории, которые сводят феномен к галлюцинациям.

Существует множество гипотез, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. В лабораторных условиях похожие, но кратковременные явления удалось получить несколькими разными способами, так что вопрос о природе шаровой молнии остается открытым.

Широко распространено мнение, что шаровая молния — явление электрического происхождения естественной природы, то есть представляет собой особого вида молнию, существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории.

По свидетельствам очевидцев, шаровая молния обычно появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую (но не обязательно) наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводника или порождается обычными молниями, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).

Сомнения по поводу существования шаровой молнии

Вплоть до 2010 года вопрос существования шаровых молний был принципиально опровержимым. Так, в предисловии к бюллетеню Комиссии РАН по борьбе со лженаукой «В защиту науки», № 5, 2009 использовались формулировки: «конечно, в шаровой молнии до сих пор много неясного: не желает она залетать в лаборатории ученых, оснащенные подобающими приборами».

Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая критерию Поппера, была разработана в 2010 году австрийскими учеными Джозефом Пиром (Joseph Peer) и Александром Кендлем (Alexander Kendl) из Университета Инсбрука. Они опубликовали в научном журнале Physics Letters A предположение, что свидетельства о шаровых молниях можно понимать как проявление фосфенов — зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть шаровые молнии являются галлюцинациями.

Их расчеты показывают, что магнитные поля определенных молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры, которые и кажутся человеку шаровой молнией. Фосфены могут проявиться у людей, находящихся на расстоянии до 100 метров от удара молнии.

23 июля 2012 года на Тибетском плато шаровая молния попала в поле зрения двух бесщелевых спектрометров, с помощью которых китайские ученые изучали спектры обычных молний. В итоге были зафиксированы 1,64 секунды свечения шаровой молнии и ее подробные спектры.

В отличие от спектра обычной молнии, в котором в основном присутствуют линии ионизированного азота, спектр шаровой молнии наполнен линиями железа, кремния и кальция, которые являются основными составляющими веществами почвы.

Данное приборное наблюдение, вероятно, означает, что гипотеза фосфенов не является исчерпывающей.

История наблюдений за шаровой молнией

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

Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики XIX века, включая Кельвина и Фарадея, при своей жизни были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание ученых, в том числе известных физиков.

Большой вклад в работу по наблюдению и описанию шаровой молнии внес советский ученый И. П. Стаханов, который вместе с С. Л. Лопатниковым в журнале «Знание — сила» в 1970-х годах опубликовал статью о шаровых молниях. В конце этой статьи он приложил анкету и попросил очевидцев прислать ему свои подробные воспоминания этого явления.

Читайте также:  Кия шума как снять стартер

В результате он накопил обширную статистику — более тысячи случаев, что позволило ему обобщить некоторые свойства шаровой молнии и предложить свою теоретическую модель шаровой молнии.

Современные свидетельства

Исторические попытки воспроизвести шаровую молнию искусственно

Было сделано несколько заявлений о получении шаровой молнии в лабораториях, но в основном к этим заявлениям сложилось скептическое отношение в академической среде. Остается открытым вопрос: «Действительно ли наблюдаемые в лабораторных условиях явления тождественны природному явлению шаровой молнии»?

Современное воспроизведение шаровой молнии

В середине февраля команда финских и американских специалистов заявила, что создала в лаборатории квантовый магнитный вихрь, который имел те же свойства, что и шаровая молния.

Команда использовала два противоположно направленных потока электрического тока, в результате чего образовался синтетический электромагнитный узел шаровой формы, который и в самом деле подходит под описания шаровой молнии.

Микко Меттенен из университета Аалто в Хельсинки полагает, что шаровые молнии носят не только электрическую, но и квантовую природу. Их эксперимент стал возможен благодаря изучению скирмионов — квантовых квазичастиц, математическая модель которых отражает реальное (а не схематическое) поведение протонов и нейтронов в атоме.

Согласно словам Меттенена, скирмионы они обладают необычными свойствами, так как их «иголки» заряжены положительно, а «туловище» — отрицательно.

Благодаря этому «квантовые ежи» отличаются высокой стабильностью — возможно, именно они будут использованы в качестве ячеек памяти в компьютерах будущих поколений.

Шаровая молния опасна?

По свидетельствам очевидцев, важно не делать резких движений и не бежать: шаровая молния чрезвычайно чувствительна к любым завихрениям воздуха и вполне может последовать за ним.

Нужно спокойно свернуть с пути движения шара, пытаясь держаться как можно дальше от него, но ни в коем случае не поворачиваться спиной. Если шаровая молния оказалась в помещении, нужно медленно подойти к окну и медленными движениями открыть форточку: вслед за движением воздуха молния, скорее всего, вылетит наружу.

Также категорически нельзя ничего бросать в плазменный шар: это вполне может привести ко взрыву.

Отметим, что эти рекомендации являются частными, так как в данный момент не существует строгого алгоритма действий при встрече с шаровой молнией. Тут собраны общие и самые популярные советы.

Источник

Генератор дуги шаровая молния

Источник: TCBA NEWS, volume 8, #3, 1989
Перевод мой.

ВВЕДЕНИЕ

УСТРОЙСТВО

РАБОТА

№ 2. Второй метод создания шаровой молнии включает в себя использование микроскопических испарений металлических или углеродных частиц.
Мы использовали катушки с низкой частотой с тонкой пленкой углеродных частиц, одетой на высоковольтный электрод.
Когда напряжение начинало расти в конце резонанса, разряды начали формироваться на электроде.
Ток, проходящий через углеродную пленку как правило, быстро нагревает частицы углерода.
Это рассеяние мощности также имеет тенденцию к быстрому уменьшению сопротивления, а затем быстро выпускает всю энергию в этот подогретый, микронного размера, «резистор».
Такие же результаты могут быть получены с помощью «обрезиненного кабеля № 10» «в результате действия искры накачки».
[CSN страницы 173-174]
Резина становится сажей.

РЕЗУЛЬТАТ

Пауэлл и Финкельштейн описали механизм, как шаровые молнии могут появиться и пройти через стеклянное окно без изменений.

«Первоначально электрические силовые линии свободно проходят через стекло.
Положительные ионы из шары следуют силовыми линиями и накапливаются на одной стороне стекла, а электроны
из комнаты накапливаться на другой.
Когда шар подлетает, стекло нагревается и не разрушается достаточно, но стает немного проводящим.
Затем оно становится электродом, и шар образовавшийся внутри помещения, отплывает подальше от окна. »
[3]

Фактическое физика может быть несколько иной, но последовательность фотографий, 1, 2 и 3 поддерживают общую идею.

Часто шаровые молнии образуются в присутствии углеродных пленок, дыма, пепла и пыли и часто наблюдаются в природе внутри и вокруг труб домов, где углерод осаждается в изобилии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы считаем, что явление, которое проявляется, когда время когерентности обрывается, действительно может быть тем-же самым, которое происходит в природе.
Вместо коротких спиральных резонаторов, которые являются передающими линиями, естественные удары молнии могли быть полной четвертьволновой линией с собственной временной когерентностью,закороченной малыми стримерами на одном конце молнии.
В соответствии с спецификой молнии, большинство из этих небольших стримеров происходит на верхнем конце её разряда.
Это могло бы объяснить редкость шаровой молнии на земле.
При наличии пыли, сажи, пепла и других загрязняющих веществ в воздухе около ударов молний, приводило-бы к аналогичным результатам.

Мы пришли к выводу, что эти огненные шары, прежде всего, RF происхождения, а не ядерные явления.
В соответствии с наблюдениями Теслы, они могут быть произведены либо в высоких столбах горячего воздуха
[«Я уверен, что явление шаровой молнии производится внезапным нагревом, на высоком столбе массы воздуха или других газов в зависимости от обстоятельств может быть, при прохождении мощного разряда «. CSN стр. 368]
или по наличию резистивного нагрева частиц материала
[«Я приписываю их (огненные шары) с наличием материала в воздух в данном месте, которое носит такой характер, что, когда нагревается, она начинает светиться». CSN стр. 333]

Последний будет приходиться на «автоматическое отделение огненных шаров», получаемых в большом токе переключателей и реле.
Финкельштейн и Рубинштейн когда-то сделали примечательное заявление:
«Если эта модель правильная, то шаровая молния не имеет никакого отношения к контролируемым слияния исследования плазмы «.
[ссылка 4]
Теперь очевидно, что эта позиция может быть экспериментально подтверждена.

В переводе возможны не точности. Пользуйтесь всплывающей подсказкой, что-бы просмотреть оригинал текста.

Источник