Меню

Какие бывают шаровые молнии видео

Существуют ли шаровые молнии? Наблюдения и эксперименты

Вы когда-нибудь видели шаровую молнию? В интернете можно найти много роликов, на которых якобы запечатлели это феноменальное событие. 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.

«Вечером я гуляла и побежала в сторону деревни, собака — за мной. 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. Наблюдают шаровую молнию в течение нескольких секунд или минут. Она может быть разных цветовых оттенков.

Видный исследователь шаровой молнии Александр Григорьев, который трудился в Ярославском государственном техническом университете, посвятил сбору свидетельств от очевидцев шаровых молний многие годы. Он систематизировал тысячи рассказов и пришел к выводу, что чаще всего шаровая молния просто уходит из поля зрения наблюдателя (40%). Иногда она взрывается (26%) или просто тихо угасает (13%), разряжается в землю (8%) или в проводник (6%).

«В полутора метрах я увидел белый шар диаметром 20—25 сантиметров, висевший на высоте полутора метров. Он светился, как лампочка в 15 ватт. Шар казался состоящим из шевелящихся маленьких бело-красноватых искорок».
Наблюдатель, 1962 год

Характеристики наблюдаемых объектов очень сильно варьировались, а потому сам исследователь отмечал, что создать какой-то усредненный «портрет» шаровой молнии не представляется возможным. И это лишь одна из многих сложностей в изучении феномена.

Российские эксперименты

Другая же заключается в невозможности воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях. Прагматический оттенок изучение шаровых молний приобрело после 1950-х годов и развертывания работ в области физики плазмы. Внешне шаровая молния схожа с объектами плазменной природы, но в идеальных лабораторных условиях эти объекты не могут существовать десятки секунд и при этом активно светиться.

Попытки воспроизвести шаровую молнию в лаборатории предпринимались неоднократно. Не сказать, что они были удачными. Иногда удавалось воспроизвести светящиеся объекты, но по своим свойствам они напоминали шаровые молнии лишь отдаленно.

Геннадий Шабанов из Петербургского института ядерной физики РАН в прошлом десятилетии опубликовал научную работу о своих экспериментах по рождению шаровой молнии в лаборатории. Делал он это с помощью экспериментальной установки. У поверхности воды с помощью электрического разряда удавалось создать светящийся шаровой объект. Однако время его жизни было не в пример короче шаровых молний — всего несколько сотен миллисекунд.

Тем не менее исследователи были убеждены, что «формирующееся светящееся образование является аналогом природной шаровой молнии», так как оно успевало демонстрировать свойства природной шаровой молнии. Среди них — отсутствие взаимодействия с диэлектриками, расплавление и распыление проводников, изменение цвета в зависимости от наружной освещенности и фона и так далее.

Ученые провели несколько экспериментов по уточнению температуры их аналога природной шаровой молнии. На высоте 15 сантиметров от электрода аналог не смог расплавить диэлектрик с температурой плавления около 200 градусов по Цельсию. Хлопчатобумажная нить, размещенная на высоте 25 сантиметров от электрода, не загорелась. Когда на нить нанесли тонкий слой коллоидного графита, она загорелась моментально. Ученые сделали выводы, что их аналог оказался довольно холодным, но может проявлять «огонек» в случае с электропроводными телами, в том числе с человеческими.

Такие шарообразные светящиеся объекты удается получать ученым по всему миру. Не всякая команда берется называть их шаровыми молниями — скорее долгоживущими плазменными образованиями.

Наблюдение природной шаровой молнии учеными

В 2014 году в авторитетном рецензируемом журнале Physical Review Letters Цзяньюн Цен с коллегами из Северо-западного педагогического университета Китая описали свой опыт наблюдения шаровой молнии в дикой природе. Они случайно зафиксировали шаровую молнию с помощью видеокамер и спектрографов.

Когда обычная линейная молния ударила в землю, возник шар шириной 5 метров. Он пролетел над землей 15 метров и исчез спустя 1,6 секунды. Спектрограф показал, что основными элементами в шаре были кремний, железо и кальций — те же элементы, которые находились и в почве.

Это наблюдение стало подтверждением теории новозеландца Джона Абрахамсона. В 2000 году он предположил, что после удара молнии в землю внезапное мощное тепло испаряет из почвы оксид кремния. Затем ударная волна поднимает газ в воздух. Если в почве есть углерод (от мертвых листьев или кореньев), он «крадет» кислород из оксида кремния, оставляя облако чистого кремниевого пара. Затем атмосферный кислород повторно окисляет горячий шар газа, что и заставляет шар светиться.

В лабораторных экспериментах в Бразилии и Израиле эта теория также находила подтверждение: когда ученые воздействовали электрическими разрядами на кремниевые пластины, выделялся пар, который затем окислялся. Выглядело это как маленькие светящиеся шары.

Источник

Впервые в истории учёным удалось заснять шаровую молнию на видео и изучить её спектр

Шаровая молния — крайне редкое природное явление. Очень долго сам факт существования таких молний был под сомнением. Получить её в лабораторных условиях пока никому не удалось, немногочисленные фотографии и видеозаписи, сделанные случайными очевидцами, имеют слишком низкое качество, чтобы представлять научную ценность.

Читайте также:  Запчасти для лыжероллеров старт

17 января в журнале «Physical Review Letters» была опубликована статья китайских учёных, которым удалось летом 2012 года заснять шаровую молнию во время наблюдений за обычными молниями на Тибетском нагорье. Съёмка осуществлялась обычной цветной видеокамерой с разрешением 640х480 и черно-белой скоростной камерой с разрешением 1280х400 и скоростью съемки в 3000 кадров в секунду, а так же двух бесщелевых спектрометров.


Слева внизу — сама молния. Справа — её спектр. В средней и верхней части кадра — спектр обычной линейной молнии, которая породила шаровую.

Шаровая молния образовалась возле поверхности земли в момент удара обычной. Шаровая молния просуществовала примерно 1,6 секунды, её наблюдаемая скорость составила 8,6 м/с, а видимый диаметр — несколько метров. Реальная скорость могла быть выше, так как молния могла двигаться не параллельно плоскости камеры. Съёмка велась с расстояния 900 метров, так что изображение молнии состоит всего из нескольких десятков пикселей, однако благодаря высокоскоростной съёмке и наличию спектрометров, эти кадры дают больше информации, чем все предыдущие наблюдения шаровой молнии, вместе взятые.

На протяжении всего времени жизни шаровой молнии в её спектре хорошо заметны линии железа, кремния и кальция — основных составляющих почвы. 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.

В первые моменты своего существования молния светилась с фиолетовым оттенком, затем её цвет стал белым и под конец — оранжевым. Интересно, что интенсивность свечения молнии пульсировала с частотой 99,4 Гц. В 20 метрах от места удара молнии проходит линия электропередач напряжением 35 киловольт, и эта пульсация, скорее всего, объясняется взаимодействием электромагнитного поля молнии с полем ЛЭП, ток в которой имеет частоту 50 Гц.

Источник

Шаровая молния – что это, описание, когда появляется, опасности, виды, фото и видео

Вопросы существования шаровой молнии — святящегося электрического шара, парящего над землей — долгие века беспокоили ученых, создавая вокруг себя огромный пласт мифов и легенд. Это мистическое природное явление, которое также может называться “земной молнией”, обычно появляется во время грозы в виде сферы, дрейфующей над землей — цветовая гамма этих объектов варьируется от оранжевого до желтого. Длится явление, как правило, недолго — всего пару секунд, но сопровождается шипением и резким запахом.

Молния, как таковое явление — это электрический разряд, вызванный положительным и отрицательным дисбалансом внутри самих облаков или между грозовыми тучами и землей. Молниеносная вспышка может нагревать воздух вокруг нее до температуры, в пять раз превышающей солнечную. Высокая температура заставляет окружающий воздух быстро расширяться и вибрировать, отсюда появляется и гром.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния — это светящийся сферический сгусток электрического тока. Даже если она существует, а некоторые ученые в этом сомневаются, то встречается очень редко. Однако о проделках шаровых молний известно немало удивительных историй.

Как выглядит шаровая молния?

Описания шаровых молний сильно отличаются друг от друга, поэтому не представляется возможным точно ответить на поставленный вопрос. Так, некоторые очевидцы описывали их движущимися вверх и вниз, другие — в сторону, третьи — по непредсказуемой траектории, четвертые — находились в статическом положении, пятые — против ветра. Еще были заявления, что шаровые молнии могли без какого-либо воздействия отталкиваться от людей, автомобилей или зданий; другие же заявляют, что это явление наоборот притягивается окружающими объектами.

Некоторые очевидцы утверждают, что шаровые молнии способны проходить сквозь твердые объекты — металлы, деревья без какого-либо эффекта; другие говорят, что при контакте с “огненным шаром” вещества взрываются, плавятся или другим образом уничтожаются. Были свидетельства возникновении молний вблизи линий электропередач, на разной высоте, в грозу и в спокойную погоду.

Очевидцы придавали явлению множество разных видов — прозрачная, полупрозрачная, многоцветная, равномерно освещенная, излучающая пламя, нити или искры; а ее формы варьируются не меньше — сферы, овалы, капли, стержни или диски. Некоторые же часто путают шаровую молнию с Огнями Святого Эльма, но нужно понимать, что это два различных природных явления.

Сообщалось, что шары исчезали различными образами — испарялись, резко исчезали, постепенно рассеивались, поглощались близлежащими предметами, трещали, громко взрывались или даже наносили повреждения всему вокруг. Опасность для людей также сильно отличается от свидетеля к свидетелю — некоторые говорят о полной безвредности, другие пугают смертельной опасностью.

В 1972 году была предпринята попытка проанализировать все доступные сведения, о шаровой молнии, и создать наиболее верный образ этой загадки природы. Получилось, что огненная сфера обладает следующими свойствами:

Виды шаровой молнии

На основании рассказов очевидцев выделяют два типа шаровых молний. Первый — это молния красного цвета, спускающаяся с облака. Когда такой небесный гостинец коснется какого – нибудь предмета на земле, например дерева, он взрывается.

Другой тип шаровой молнии долго путешествует вдоль земной поверхности и светится ярким белым светом. Шар притягивается к хорошим проводникам электричества и может коснуться чего угодно — земли, линии электропередачи или человека.

Читайте также:  Из чего состоит бочка глушителя

Свидетельства очевидцев

Наблюдения шаровой молнии уходят далеко в дебри человеческой истории. Было зарегистрировано множество свидетельств очевидцев, наблюдавших столь редкое и удивительное природное явление. Но даже несмотря на большое количество показаний очевидцев, вплоть до 2010 года теория о существовании шаровой молнии была под большим вопросом.

И пока ученый мир находится в неведении и полемике, предлагая аж более 400 различных теорий, вы можете сами для себя сделать вывод о реальности шаровой молнии, прочитав историю зарегистрированных свидетельств очевидцев этой загадки природы.

Гроза в Уидеком-ин-те-Мур

Одно из самых первых свидетельств рассказывает о “Великой Грозе”, произошедшей в церкви Уидеком-ин-те-Мур в городе Девон, Англия, 21 октября 1638 года. Во время сильного шторма в помещение церкви влетел огромный светящийся шар, почти полностью уничтожив ее. Каменные элементы и огромный деревянные балки были отброшены на много метров в разные стороны. Очевидцы заявляли, что молний крушила все на своем пути — скамьи и стекла — она наполнила всю церковь сернистым запахом и темным густым дымом.

Пострадавшие рассказывали о том, что загадочный шар в какой-то момент разделился на две части — одна из них вышла в окно, разбив его, а другая — испарилась в самой церкви.

Очевидцы — из-за запаха серы и разрушительной мощи явления — сошлись во мнении, что это был сам дьявол, обрушивший божий гнев на людей. Считалось, что во всем виноваты два прихожанина, решивший во время проповеди поиграть в карты.

Эбенезер Кобхам Брюер

Эбенезер Кобхам Брюер, английский писатель, в 1864 году в своей книге “Руководство по научному познанию вещей” рассуждает про шаровую молнию. Там он описывает это явление, как медленно движущиеся шары огня и газа, которые могут падать на землю или быстро перемещаться по ней во время грозы. Писатель рассказывал о том, что шары могут взорваться “как пушка”.

Вильфрид де Фонвиель

В своей книге “Гром и молния” французский писатель Вильфрид де Фонвиель утверждает, что было зарегистрировано более 150 сообщений о шаровых молниях.

Это, наверное, самые знаменитые случаи в истории, но было и множество других.

30 апреля 1877 года шаровая молния влетела в Золотой Храм в Амритсаре, Индия, и вылетела через боковую дверь. Несколько человек стали свидетелями этого явления, а инцидент записан на передней стене Даршани Деодхи;

Пилоты во Второй мировой войны описывали необычное явление, для которого в качестве объяснения была предложена версия шаровой молнии. Они видели маленькие шарики света, движущиеся по странным траекториям, которые стали называть истребителями фу (foo fighters).

В 2005 году произошел случай в небе над Гернси, когда в самолет ударила молния. Свидетели этого события заявляли, что видели шаровые молнии.

15 декабря 2014 года во время рейса BE-6780 на территории Великобритании пассажиры наблюдали шаровую молнию в передней части салона незадолго до попадания молнии в самолет.

Как образуется шаровая молния?

Зрительной галлюцинация

В 2010 году ученые из австрийского Университета Инсбрук опубликовали свою гипотезу, которая впервые попала под критерии Поппера (то есть это первая гипотеза, которая может считаться научной). Специалисты посчитали, что явление шаровой молнии является не природной аномалией, а лишь фосфеном (то есть зрительной галлюцинацией, которая возникает без прямого воздействия света на рецепторы глаза, вызывая у наблюдаемого образы светящихся точек и фигур, которые появляются в темноте).

Пир и Кендель предполагают, что изменяющиеся условия окружающей среды, возникающие при ударах молний, влияют на зрительные нервы людей таким образом, что им кажется, что они видят шаровые молнии. Подобный эффект может быть вызван даже на расстоянии 100 метров от непосредственной точки удара молнии.

На протяжении двух лет эта теория считался основной, и ученому миру казалось, что вопрос решен, но вот в 2012 в районе Тибетского плато произошло нечто, вернувшее шаровую молнию на повестку дня. Китайские метеорологи, установившие спектрометры для наблюдений за обычными молниями, смогли зафиксировать свечение шаровой молнии. Оно длилось ровно 1,64 секунды, а специалистам удалось зарегистрировать ее подробные спектры. Они сильно отличаются от обычных молний, в которых присутствуют линии ионизированного азота, тогда как у шаровой молнии было железо, кремний и кальция, содержащиеся в почве.

Таким образом можно сделать вывод, что гипотеза австрийских ученых не является исчерпывающей. Но до сих пор не существует ни одной неопровержимой теории о том, почему возникает подобная аномалия. И множество экспертов вообще сомневается в ее существовании.

Химических реакция

Китайские метеорологи из Ланьчжоу, которые в 2012 году зафиксировали шаровую молнию, опубликовали свою гипотезу возникновения шаровой молнии. Так они предположили, что аномалия возникает из-за определенных химических реакций между кислородом и элементами, которые испаряются из почвы при ударе молнии. Этот ионизированный воздух, или же плазма, также могут вызывать и другой эффект, который называется Огнями Святого Эльма (они представляют собой стационарное свечение, часто возникающее на концах мачт кораблей. Его иногда путают с шаровой молнией).

Но это не стало единственной теорией, которую опубликовали в 2012 году. Тогда же было сделано еще одно предположение, в соответствии с которым стекло может стать источником возникновения шаровой молнии. Так специалисты предполагают, что ионы из атмосферы могут скапливаться на поверхности стекла, а при достаточной их концентрации генерируется разряд, который и становится шаровой молнией. Через четыре года после этих двух исследования появилась статья, где сообщалось, что микроволновое излучение, возникающее из-за удара молнии, может “капсулироваться” в некоем шаре из плазмы — это и есть шаровая молния.

Другие ученые строят свои догадки вокруг землетрясений. Они заявляют, что на территориях, где происходит землетрясение могут возникать подобия шаровых молний, которые могут выглядеть по-разному — голубоватыми шарами пламени, летающих примерно на уровне лодыжек или же резкие ярки вспышки света, которые можно спутать с молнией, возникающей из земли, а не из туч, а также могут возникать и плавающие шары.

Читайте также:  Как убежать от шаровой молнии

Это происходит — согласно исследованию, опубликованному сейсмологами в 2014 году — из-за того, что некоторые породы при определенных реакциях способы выделять электричество, поэтому когда сейсмическая волна проходит по этой территории, она может вызывать подобные реакции.

Микроволновые лучи

Но ученые пытались не только анализировать свидетельства, пришедшие из прошлого, но и в лабораторных условиях старались воссоздать это загадочное явление. Так израильские специалисты из университета в Тель-Авиве смогли вызывать свою версию шаровой молнии, используя микроволновые лучи. В совсем недавнем же эксперименте, проведенном в 2018 году, квантовые физики решили создать шаровую молнию, используя синтетически связанное магнитное поле.

Но это далеко не все теории появления шаровой молнии, а лишь самые последние из них. Ученые продолжают ломать головы над столь неуловимым явлением, которое не факт, что даже существует.

Лабораторные эксперименты

Ученые давно пытались воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях. Хотя некоторые эксперименты и давали эффекты, которые визуально похожи на свидетельства о естественной шаровой молнии, но еще не было подтверждено, есть ли между ними какая-либо связь.

По сообщениям, Никола Тесла мог искусственно создавать небольшие светящиеся шарики, диаметром равным 30-40 мм, а также проводил некоторые демонстрации своих умений. Но это было лишь хобби для великого ученого, поэтому никаких записей или объяснений он не оставил. Его больше интересовали более высокие напряжения и мощности, а также дистанционная передача энергии, поэтому изготовленные им шарики были просто проявлением любопытства.

Международный комитет по шаровой молнии (ICBL) регулярно проводил симпозиумы на эту тему. Группа использует общее название «Нетрадиционная плазма». Последний симпозиум ICBL предварительно был запланирован на июль 2012 года в Сан-Маркосе, штат Техас, но был отменен из-за отсутствия представленных тезисов.

Управляемые микроволны

У. Х. Отсуки и Х. Офурутон описывали эксперимент по созданию “плазменных огненных шаров” с помощью использования микроволновых помех в заполненной воздухом цилиндрической емкости, питаемой прямоугольным волноводом с использованием микроволнового генератора мощностью 2,45 ГГц, 5 кВт (максимальная мощность).

Эксперименты с водой

Некоторые научные группы, в том числе Институт Макса Планка, по сообщениям, произвели эффект, напоминающий шаровые молнии, опустив высоковольтный конденсатор в резервуар с водой.

Домашние эксперименты с микроволновкой

Можно создать светящиеся шарики, которые часто называются плазменными шариками, поместив в микроволновую печь только что потухшую спичку или другой сгоревший небольшой предмет. Опаленная часть начнет вспыхивать в виде большого огненного шара, а “плазменные шары” начнут появляться у потолка камеры печи.

Некоторые экспериментаторы рекомендуют накрывать объекты, дабы не повредить микроволновку. Однако стеклянная банка, к примеру, в конечном итоге взрывается, а не просто вызывает обугливание краски или плавление металла, как это происходит внутри микроволновой печи. Поэтому повторять такие эксперименты дома не стоит!

Эксперименты с кремнием

Ученые в 2007 году решили попробовать использовать электрические пластины, которые способны испарять кремний и вызывать окисление в парах. Визуальный эффект можно описать как маленькие светящиеся, сверкающие шары, которые вращаются вокруг поверхности. Эти эксперименты основывались на теории, что шаровая молния на самом деле является окисленным паром кремния.

Трудности изучения шаровой молнии

Ученые мало знают о шаровых молниях, потому что их очень трудно изучать. Во – первых, надо угадать, где молния появится, а это практически невозможно. Затем надо заснять на фотопленку или на видеокассету светящийся шар, а это весьма сложно, потому что не успеете вы нажать на кнопку видеокамеры, как светящееся явление уже исчезнет.

Так что единственное, на чем основываются ученые в своих рассуждениях — это на рассказах людей, которые были очевидцами этого явления. Объективных свидетельств реальности шаровой молнии мало, поэтому многие ученые сомневаются в самом факте ее существования. А те, которые не сомневаются, затрудняются объяснить ее природу. Главный вопрос заключается в том, почему шаровая молния существует так долго. Вспышка обычной молнии продолжается неуловимое мгновение, она происходит в тот момент, когда отрицательно заряженные частицы облака встречаются с положительно заряженными частицами, поднимающимися с земли.

Время существования шаровой молнии

Шаровая молния существует от нескольких секунд до нескольких минут. Как это получается? Одна из теории утверждает, что шар — маленькая копия грозовой тучи. Вот как это, возможно, происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха. Одни пылинки заряжаются положительно, другие — отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара.

Как себя вести при встрече с шаровой молнией?

Никаких конкретных советов по защите себя от шаровой молнии не может быть дано в связи с тем, что явление мало изучено и не имеет никаких конкретных характеристик и закономерностей. Но если сделать предположение, что шаровая молния является просто необычной формой типичной молнии, то и защита должна быть такая же, как и во время грозы.

Хоть вероятность попадания молнии в человека равняется примерно 1 к 1 000 000, некоторые факторы могут все же немного сократить это соотношение. Поэтому стоит знать их, чтобы избегать. Чаще всего молния поражает людей работающих или отдыхающих на улице. Последствия ударов молнии серьезны. Молния является одной из основных причин смертельных случаев, связанных с погодой.

От рисков можно защититься даже находясь на улице:

В помещение тоже стоит быть внимательным, так как 1/3 травм, вызванных ударом молнии, происходит как раз в здании:

Хоть вероятность того, что молния попадет в вас невероятно мала, все же стоит предпринимать попытки максимально сокращать риски. Берегите свое здоровье!

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник