Primele înregistrări scrise despre bile de foc misterioase și misterioase pot fi găsite în analele din 106 î.Hr. BC: „Peste Roma au apărut păsări uriașe de foc, care purtau cărbuni fierbinți în cioc, care, căzând în jos, ardeau case. Orașul era în flăcări ... „De asemenea, s-au descoperit mai multe descrieri despre fulgerele cu bile în Portugalia și Franța în Evul Mediu, fenomenul căruia i-a determinat pe alchimiști să petreacă timp în căutarea oportunităților de a stăpâni spiritele de foc.
Fulgerul cu bile este considerat un tip special de fulger, care este o minge strălucitoare de foc care plutește în aer (uneori arată ca o ciupercă, picătură sau pară). Mărimea sa variază de obicei între 10 și 20 cm, iar ea însăși este albastră, portocalie sau albă (deși puteți vedea adesea alte culori, până la negru), culoarea este eterogenă și se schimbă adesea. Oamenii care au văzut cum arată fulgerul cu bile spun că în interiorul acestuia constă din părți staționare mici.
În ceea ce privește temperatura bilei de plasmă, aceasta nu a fost încă determinată: deși, potrivit oamenilor de știință, ar trebui să fie de la 100 la 1000 de grade Celsius, oamenii care s-au trezit lângă mingea de foc nu au simțit căldura din aceasta. Dacă explodează în mod neașteptat (deși acest lucru nu se întâmplă întotdeauna), tot lichidul din vecinătate se evaporă, iar sticla și metalul se topesc.
Un caz a fost înregistrat atunci când o minge de plasmă, odată ajunsă în interiorul unei case, a căzut într-un butoi care conținea șaisprezece litri de apă proaspăt adusă de fântână. În același timp, el nu a explodat, dar, având apă fiartă, a dispărut. După ce apa a terminat de fierbere, a fost fierbinte timp de douăzeci de minute.
O minge de foc poate exista pentru o perioadă destul de lungă de timp și, atunci când se deplasează, poate schimba brusc direcția, în timp ce poate chiar să atârne în aer câteva minute, după care brusc, la o viteză de 8-10 m / s, du-te în lateral.
Fulgerele cu bile apar în principal în timpul furtunilor, dar cazuri repetate de apariție a acestuia au fost înregistrate și pe vreme însorită. Apare de obicei într-un singur exemplar (cel puțin, știința modernă nu a înregistrat altul) și, deseori, în modul cel mai neașteptat: poate coborî din nori, poate apărea în aer sau poate pluti din spatele unui stâlp sau copac. Nu este dificil pentru ea să pătrundă într-un spațiu închis: există cazuri cunoscute ale apariției ei de la prize, televizoare și chiar în cabine.
Au existat multe cazuri de apariție constantă a fulgerului cu mingi în același loc. Deci, într-un orășel de lângă Pskov, există o Poiană a Diavolului, pe care o fulger negru sare periodic din pământ (a început să apară aici după căderea meteoritului Tunguska). Apariția sa constantă în același loc a făcut posibil ca oamenii de știință să încerce să remedieze acest aspect folosind senzori, deși fără succes: toți au fost topiți în timpul mișcării fulgerului de minge peste poienă.
Secretele fulgerului cu bile
Multă vreme, oamenii de știință nici nu au recunoscut existența unui astfel de fenomen ca fulgerul cu bile: informațiile despre aspectul său au fost atribuite în principal fie înșelăciunii optice, fie halucinațiilor care afectează retina ochiului după un fulger de fulger obișnuit. Mai mult decât atât, dovezile despre cum arată fulgerul cu bile nu au coincis în multe privințe, iar în timpul reproducerii sale în condiții de laborator a fost posibil să se obțină doar fenomene pe termen scurt.
Totul s-a schimbat după începutul secolului al XIX-lea. fizicianul François Arago a publicat un raport, cu relatări martore oculare colectate și sistematizate despre fenomenul fulgerului cu bile. Deși aceste date au reușit să convingă mulți oameni de știință de existența acestui fenomen uimitor, scepticii au rămas în continuare. Mai mult, enigmele fulgerului cu bile nu se diminuează în timp, ci doar se înmulțesc.
În primul rând, natura apariției mingii uimitoare este de neînțeles, deoarece apare nu numai într-o furtună, ci și într-o zi clară și frumoasă.
Compoziția substanței este, de asemenea, de neînțeles, ceea ce îi permite să pătrundă nu numai prin deschiderile ușilor și ferestrelor, ci și prin crăpăturile minuscule, și apoi să ia din nou forma sa originală fără a aduce atingere sine (fizicienii sunt în prezent incapabili să dezlege acest fenomen) .
Unii oameni de știință, care studiază fenomenul, au afirmat că, în realitate, fulgerul cu bilă este un gaz, dar în acest caz, bila cu plasmă, sub influența căldurii interne, ar trebui să zboare ca un balon.
Și natura radiației în sine nu este clară: de unde provine - numai de pe suprafața fulgerului sau din întregul său volum. De asemenea, fizicienii nu pot să nu se confrunte cu întrebarea unde dispare energia, ce se află în interiorul fulgerului mingii: dacă ar merge doar pentru radiații, mingea nu ar dispărea în câteva minute, ci ar străluci timp de câteva ore.
În ciuda numărului mare de teorii, fizicienii încă nu pot oferi o explicație justificată științific a acestui fenomen. Dar, există două versiuni opuse care au câștigat popularitate în cercurile științifice.
Ipoteza # 1
Dominic Arago nu numai că a sistematizat datele de pe bila cu plasmă, dar a încercat și să explice care este misterul fulgerului cu mingea. Conform versiunii sale, fulgerul cu bile este o interacțiune specifică a azotului cu oxigenul, în timpul căruia se eliberează energie care creează fulgere.
Un alt fizician Frenkel a completat această versiune cu teoria că bila de plasmă este un vortex sferic, format din particule de praf cu gaze active, care au devenit astfel datorită descărcării electrice rezultate. Din acest motiv, o minge-vortex poate exista destul de mult timp. Versiunea sa este susținută de faptul că o bilă de plasmă apare de obicei în aer praf după o descărcare electrică și lasă în urmă un mic fum cu un miros specific.
Astfel, această versiune spune că toată energia mingii de plasmă se află în interiorul acesteia, motiv pentru care fulgerul cu bile poate fi considerat un dispozitiv de stocare a energiei.
Ipoteza numărul 2
Academicianul Pyotr Kapitsa nu a fost de acord cu această opinie, deoarece a susținut că pentru strălucirea continuă a fulgerului este nevoie de energie suplimentară, care să alimenteze mingea din exterior. El a propus o versiune conform căreia fenomenul fulgerului cu bile este alimentat de unde radio cu o lungime de 35 până la 70 cm, apărute ca urmare a oscilațiilor electromagnetice care apar între nori și scoarța terestră.
El a explicat explozia fulgerului cu bile printr-o oprire neașteptată a alimentării cu energie, de exemplu, o modificare a frecvenței oscilațiilor electromagnetice, în urma căreia aerul rarefiat „se prăbușește”.
Deși versiunea sa a fost plăcută de mulți, natura fulgerului cu bile nu se potrivește cu versiunea. În acest moment, echipamentele moderne nu au înregistrat niciodată undele radio ale undei dorite, care ar apărea ca urmare a descărcărilor atmosferice. În plus, apa este un obstacol aproape insurmontabil pentru undele radio și, prin urmare, bila cu plasmă nu ar putea încălzi apa, ca în cazul unui butoi, și cu atât mai mult pentru a o fierbe.
De asemenea, pune la îndoială amploarea exploziei mingii de plasmă: nu este capabilă doar să topească sau să sufle obiecte puternice și puternice în bucăți, ci și să rupă buștenii groși și valul său de șoc - răsturnarea tractorului. În același timp, un „colaps” obișnuit de aer rarefiat nu este capabil să facă toate aceste trucuri, iar efectul său este similar cu un balon care izbucnește.
Ce trebuie să faceți atunci când întâlniți fulgerul cu mingea
Oricare ar fi motivul apariției unei bile uimitoare de plasmă, trebuie avut în vedere faptul că o coliziune cu aceasta este extrem de periculoasă, deoarece dacă o minge debordantă de electricitate atinge o creatură vie, poate ucide și, dacă explodează, ea poate arunca totul în jur.
Văzând o minge de foc acasă sau pe stradă, principalul lucru este să nu intrați în panică, să nu faceți mișcări bruște și să nu alergați: fulgerul cu mingea este extrem de sensibil la orice turbulență din aer și poate să-l urmeze.
Trebuie să oprești încet, calm calea mingii, încercând să rămâi cât mai departe de ea, dar în niciun caz să nu întorci spatele. Dacă fulgerul cu minge este în cameră, trebuie să mergeți la fereastră și să deschideți fereastra: după mișcarea aerului, fulgerul va zbura cel mai probabil afară.
De asemenea, absolut nimic nu poate fi aruncat în bila de plasmă: acest lucru poate duce la o explozie, iar apoi leziunile, arsurile și, în unele cazuri, chiar stopul cardiac sunt inevitabile. Dacă s-a întâmplat că persoana nu a putut să părăsească traiectoria mingii și a atins-o, provocând pierderea cunoștinței, victima trebuie transferată într-o cameră ventilată, înfășurată cu căldură, administrată respirație artificială și, natural, imediat Chemați o salvare.
Fulger de minge
Fulger de minge
Fulger de minge- o bilă luminoasă plutind în aer, un fenomen natural unic, o teorie fizică unificată a originii și cursului căreia nu a fost încă prezentată. Există aproximativ 400 de teorii care explică fenomenul, dar niciuna dintre ele nu a primit recunoaștere absolută în mediul academic. În condiții de laborator, fenomene similare, dar pe termen scurt, au fost obținute în mai multe moduri diferite, dar întrebarea cu privire la unica natură a fulgerului cu bile rămâne deschisă. De la sfârșitul secolului al XX-lea, nu a fost creat niciun stand experimental pe care acest fenomen natural să fie reprodus artificial în conformitate cu descrierile martorilor oculari ai fulgerului cu bile.
Se crede că fulgerul cu bile este un fenomen de origine electrică, de natură naturală, adică este un tip special de fulger care există de mult timp și are forma unei bile care se poate deplasa de-a lungul unui imprevizibil, uneori cale surprinzătoare pentru martorii oculari.
În mod tradițional, veridicitatea multor relatări ale martorilor oculari despre fulgerul cu bile rămâne în discuție, inclusiv:
- prin însuși faptul de a observa cel puțin un fenomen;
- faptul de a observa exact fulgerul mingii și nu un alt fenomen;
- detalii individuale date în mărturia oculară a fenomenului.
Îndoielile cu privire la fiabilitatea multora dintre dovezi complică studiul fenomenului și creează, de asemenea, baza apariției diverselor materiale senzaționale speculative, presupuse asociate cu acest fenomen.
Fulgerele cu bile apar de obicei pe vreme de furtună, furtună; adesea, dar nu neapărat, împreună cu fermoare obișnuite. Dar există o mulțime de dovezi ale observării sale pe vreme însorită. Cel mai adesea, pare a „ieși” din conductor sau este generat de un fulger obișnuit, uneori coboară din nori, în cazuri rare - apare în mod neașteptat în aer sau, după cum spun martorii oculari, poate ieși dintr-un obiect (copac , stâlp).
Datorită faptului că apariția fulgerului cu bile ca fenomen natural are loc rar și încercările de reproducere artificială la scara unui fenomen natural nu au succes, principalul material pentru studiul fulgerului cu bile este dovada martorilor oculari nepregătiți pentru observații, cu toate acestea, unele dovezi descriu în detaliu fulgerul cu bile și fiabilitatea acestor materiale este fără îndoială. În unele cazuri, martorii oculari contemporani au fotografiat și / sau filmat fenomenul.
Istoria observației
Poveștile despre observațiile fulgerului cu bile sunt cunoscute de două mii de ani. În prima jumătate a secolului al XIX-lea, fizicianul, astronomul și naturalistul francez F. Arago, poate primul din istoria civilizației, a adunat și sistematizat toate dovezile apariției fulgerelor cu bile cunoscute la acea vreme. În cartea sa, au fost descrise 30 de cazuri de observare a fulgerului cu bile. Statisticile sunt mici și nu este surprinzător faptul că mulți fizicieni ai secolului al XIX-lea, inclusiv Kelvin și Faraday, pe parcursul vieții lor au fost înclinați să creadă că aceasta este fie o iluzie optică, fie un fenomen de natură complet diferită, neelectrică. Cu toate acestea, numărul cazurilor, detaliile descrierii fenomenului și fiabilitatea dovezilor au crescut, ceea ce a atras atenția oamenilor de știință, inclusiv a fizicienilor de seamă.
La sfârșitul anilor 1940. P. L. Kapitsa a lucrat la explicația fulgerului cu bile.
O mare contribuție la munca de observare și descriere a fulgerului cu bile a fost adusă de omul de știință sovietic IP Stakhanov, care împreună cu S. L. Lopatnikov în revista „Knowledge - Sila” din anii 1970. a publicat un articol despre fulgerul mingii. La sfârșitul acestui articol, el a atașat un chestionar și a cerut martorilor oculari să-i trimită amintirile lor detaliate despre acest fenomen. Drept urmare, a acumulat statistici ample - peste o mie de cazuri, ceea ce i-a permis să generalizeze unele dintre proprietățile fulgerului cu bile și să-și propună propriul model teoretic al fulgerului cu bile.
Dovezi istorice
Furtună la Widcombe Moore
La 21 octombrie 1638, au apărut fulgere în timpul unei furtuni în biserica satului Widcombe Moore din Devon, Anglia. Martorii oculari au spus că o imensă minge de foc de aproximativ doi metri și jumătate în diametru a zburat în biserică. A scos câteva pietre mari și grinzi de lemn de pe pereții bisericii. Balonul ar fi rupt apoi bănci, a spart multe ferestre și a umplut camera cu fum gros, întunecat, cu miros de sulf. Apoi s-a despărțit în două; prima minge a zburat afară, spărgând o altă fereastră, a doua a dispărut undeva în interiorul bisericii. Drept urmare, 4 persoane au fost ucise, 60 au fost rănite. Fenomenul a fost explicat prin „venirea diavolului”, sau „focul iadului” și a dat vina pe tot ceea ce doi oameni care au îndrăznit să joace cărți în timpul predicii.
Un incident la bordul Catherine & Marie
În decembrie 1726, unele ziare britanice au tipărit un extras dintr-o scrisoare a unui anume John Howell, care se afla la bordul Catherinei și Marie. „Pe 29 august, mergeam de-a lungul golfului de pe coasta Floridei, când dintr-o dată un balon a zburat dintr-o parte a navei. El ne-a zdrobit catargul în 10.000 de bucăți, dacă ar fi posibil, și a zdrobit grinda în bucăți. De asemenea, mingea a rupt trei scânduri de pe scândurile laterale, de sub apă și trei de pe punte; a ucis o persoană, a rănit mâna altuia și, dacă nu pentru ploile abundente, pânzele noastre ar fi fost pur și simplu distruse de foc ".
Incident la bordul Montag
Dimensiunea impresionantă a fulgerului este relatată din cuvintele medicului navei Gregory din 1749. Amiralul Chambers, la bordul Montagului, s-a urcat pe punte cam la prânz pentru a măsura coordonatele navei. A observat o minge de foc albastră destul de mare, la aproximativ trei mile distanță. S-a dat imediat ordinul de a coborî vele superioare, dar balonul se mișca foarte repede și, înainte de a putea schimba cursul, a decolat aproape vertical și, aflat la cel mult patruzeci și cincizeci de metri deasupra platformei, a dispărut cu o explozie puternică, care este descris ca o salvare simultană a mii de tunuri. Vârful catargului principal a fost distrus. Cinci persoane au fost doborâte, una dintre ele a primit multe vânătăi. Mingea a lăsat în urmă un miros puternic de sulf; înainte de explozie, dimensiunea sa atingea dimensiunea unei pietre de moară.
Moartea lui Georg Richmann
În 1753, Georg Richman, membru cu drepturi depline al Academiei de Științe din Sankt Petersburg, a murit în urma unui fulger. El a inventat un dispozitiv pentru studierea electricității atmosferice, așa că atunci când la următoarea întâlnire a auzit că se apropie o furtună, a plecat de urgență acasă cu un gravor pentru a surprinde fenomenul. În timpul experimentului, o minge albastru-portocalie a zburat din dispozitiv și l-a lovit pe omul de știință direct în frunte. Se auzi un vuiet asurzitor, asemănător cu focul unei arme. Richman a căzut mort, iar gravatorul a fost uimit și doborât. Ulterior a descris ce s-a întâmplat. Pe fruntea omului de știință a rămas o mică pată de culoare roșie închisă, hainele îi erau îmbrăcate, pantofii rupți. Cadrele ușilor s-au spart în bucăți, iar ușa însăși a fost suflată de pe balamale. Mai târziu, MV Lomonosov a inspectat personal locul incidentului.
Cazul Warren Hastings
O publicație britanică a raportat că în 1809 nava „Warren Hastings” în timpul unei furtuni „a atacat trei mingi de foc”. Echipajul l-a văzut pe unul dintre ei coborând și ucigându-l pe omul de pe punte. Cel care a decis să ia corpul a fost lovit de a doua minge; a fost doborât, pe corp i-au rămas ușoare arsuri. A treia minge a ucis o altă persoană. Echipajul a menționat că peste punte a fost un miros dezgustător de sulf după accident.
Remarcă în literatura din 1864
În ediția din 1864 a Un ghid pentru cunoașterea științifică a lucrurilor familiare, Ebenezer Cobham Brewer discută despre „fulgerul cu bile”. În descrierea sa, fulgerul apare ca o minge de foc în mișcare lentă de gaz exploziv, care uneori coboară la pământ și se mișcă de-a lungul suprafeței sale. De asemenea, se remarcă faptul că bilele se pot împărți în bile mai mici și pot exploda „ca un foc de tun”.
Descriere în cartea „Fulger și strălucire” de Wilfried de Fonvuel
O carte a unui autor francez relatează aproximativ 150 de întâlniri cu fulgere în formă de bilă: „Aparent, fulgerele în formă de bilă sunt puternic atrase de obiecte metalice, așa că ajung deseori lângă balustrade de balcon, conducte de apă și gaz. Nu au o culoare specifică, nuanța lor poate fi diferită, de exemplu, în Köthen din Ducatul Anhalt, fulgerul era verde. M. Colon, vicepreședinte al Societății Geologice din Paris, a văzut mingea coborând încet de-a lungul scoarței copacului. Când a atins suprafața solului, a sărit în sus și a dispărut fără o explozie. La 10 septembrie 1845, în Valea Correze, un fulger a zburat în bucătăria uneia dintre casele din satul Salanyak. Mingea s-a rostogolit prin întreaga cameră fără a provoca daune persoanelor care erau acolo. Când a ajuns la hambarul adiacent bucătăriei, a explodat brusc și a ucis un porc care a fost blocat accidental acolo. Animalul nu cunoștea minunile tunetului și fulgerului, așa că îndrăznea să miroasă în cel mai obscen și nepotrivit mod. Fulgerele nu se mișcă foarte repede: unii chiar au văzut cum se opresc, dar din aceasta bilele aduc nu mai puțin distrugere. Fulgerul care a zburat în biserica din Stralsund, în timpul exploziei, a aruncat câteva bile mici, care au explodat și ele ca niște obuze de artilerie. "
Un caz din viața lui Nicolae al II-lea
Ultimul împărat rus Nicolae al II-lea, în prezența bunicului său Alexandru al II-lea, a observat un fenomen pe care l-a numit „minge de foc”. El și-a amintit: „Când părinții mei erau plecați, eu și bunicul meu am făcut priveghere toată noaptea în Biserica Alexandriană. A fost o furtună puternică; se părea că fulgerul, urmând unul după altul, era pe punctul de a zdruncina biserica și lumea întreagă chiar la pământ. Deodată a devenit complet întuneric când o rafală de vânt a deschis porțile bisericii și a stins lumânările din fața iconostasului. A fost un tunet mai puternic decât de obicei și am văzut o minge de foc care se repezea prin fereastră. Mingea (a fost un fulger) a încercuit pe podea, a zburat pe lângă candelabru și a zburat prin ușă în parc. Inima mi s-a scufundat de frică și m-am uitat la bunicul meu - dar fața lui era complet calmă. S-a încrucișat cu aceeași liniște ca atunci când fulgerul a zburat pe lângă noi. Apoi am crezut că a fi speriat ca mine este nepotrivit și necuviincios ... După ce mingea a zburat, m-am uitat din nou la bunicul meu. A zâmbit ușor și mi-a dat din cap. Frica mea a dispărut și nu m-am mai temut niciodată de o furtună. "
Un caz din viața lui Aleister Crowley
Celebrul ocultist britanic Aleister Crowley a vorbit despre ceea ce el a numit „electricitate în formă de bilă” pe care a observat-o în 1916 în timpul unei furtuni pe lacul Pasconi din New Hampshire. S-a refugiat într-o mică casă de țară când „în uimire tăcută a observat că o minge orbitoare de foc electric, cu diametrul de trei până la șase centimetri, se oprise la șase centimetri de genunchiul meu drept. M-am uitat la el, iar el a explodat brusc cu un sunet ascuțit, care nu putea fi confundat cu ceea ce se dezlănțuia afară: sunetul unei furtuni, zgomotul de grindină sau cursurile de apă și scârțâitul unui copac. Mâna mea era cea mai apropiată de minge și ea a simțit doar un impact slab ".
Alte dovezi
În timpul celui de-al doilea război mondial, submarinele au raportat în mod repetat și constant bile de foc mici care au apărut în spațiul limitat al unui submarin. Au apărut la pornirea, oprirea sau pornirea incorectă a bateriei sau în caz de deconectare sau conectare incorectă a motoarelor electrice cu inducție ridicată. Încercările de reproducere a fenomenului folosind o baterie submarină de rezervă s-au încheiat cu o defecțiune și o explozie.
La 6 august 1944, în orașul suedez Uppsala, un fulger cu bile a trecut printr-o fereastră închisă, lăsând în urmă o gaură rotundă de aproximativ 5 cm în diametru. Fenomenul nu a fost observat doar de către rezidenții locali, ci și a fost declanșat sistemul de urmărire a trăsnetelor al Universității Uppsala, care se află în departamentul de electricitate și trăsnet.
În 1954, fizicianul Domokos Tar a observat fulgere într-o furtună puternică. A descris ceea ce a văzut în detaliu suficient. „S-a întâmplat pe Insula Margareta de pe Dunăre. Era undeva la 25-27 grade Celsius, cerul s-a înnorat rapid și a început o furtună puternică. În apropiere nu era nimic de ascuns, în apropiere se afla doar un tufiș singuratic, care era îndoit de pământ de vânt. Dintr-o dată, la aproximativ 50 de metri de mine, un fulger a lovit pământul. Avea un canal foarte luminos de 25-30 cm în diametru, era exact perpendicular pe suprafața pământului. A fost întuneric timp de aproximativ două secunde și apoi a apărut o minge frumoasă cu un diametru de 30-40 cm la o înălțime de 1,2 m. A apărut la o distanță de 2,5 m de locul fulgerului, astfel încât acest loc de impactul a fost chiar în mijloc între minge și bucșă. Mingea scânteia ca un soare mic și se rotea în sens invers acelor de ceasornic. Axa de rotație a fost paralelă cu solul și perpendiculară pe linia bilei de impact. Mingea avea, de asemenea, una sau două bucle roșii, dar nu la fel de strălucitoare, au dispărut după o fracțiune de secundă (~ 0,3 s). Mingea în sine se mișca încet orizontal de-a lungul aceleiași linii de la tufiș. Culorile sale erau clare, iar luminozitatea în sine era constantă pe întreaga suprafață. Nu a mai existat rotație, mișcarea a avut loc la o înălțime constantă și la o viteză constantă. Nu am mai observat schimbarea dimensiunii. Au mai trecut încă vreo trei secunde - mingea a dispărut brusc și complet tăcută, deși nu am putut auzi din cauza zgomotului furtunii. " Autorul însuși presupune că diferența de temperatură în interiorul și în afara canalului fulgerului obișnuit, cu ajutorul unei rafale de vânt, a format un fel de inel de vortex, din care s-a format apoi fulgerul cu bilă observat.
La 10 iulie 2011, în orașul ceh Liberec, a apărut o minge de foc în clădirea de expediere a serviciilor de urgență ale orașului. O minge cu o coadă de doi metri a sărit în tavan direct de la fereastră, a căzut pe podea, a sărit din nou în tavan, a zburat 2-3 metri, apoi a căzut pe podea și a dispărut. Acest lucru i-a speriat pe angajați, care miroseau firele arse și credeau că a început un incendiu. Toate computerele au fost înghețate (dar nu rupte), echipamentele de comunicații nu au funcționat peste noapte până când au fost reparate. În plus, un monitor a fost distrus.
La 4 august 2012, fulgerul cu mingi a speriat un sătean din districtul Pruzhany din regiunea Brest. Potrivit ziarului „Raionnya Budni”, un fulger cu minge a zburat în casă în timpul unei furtuni. Mai mult, după cum a declarat publicația proprietarul casei, Nadezhda Vladimirovna Ostapuk, ferestrele și ușile din casă erau închise, iar femeia nu putea înțelege cum a intrat mingea de foc în cameră. Din fericire, femeia a ghicit că nu este necesar să facă mișcări bruște și a rămas doar să stea liniștită, urmărind fulgerele. O minge de fulger a zburat peste capul ei și s-a descărcat în cablajul electric de pe perete. Ca urmare a unui fenomen natural neobișnuit, nimeni nu a fost rănit, doar decorul interior al camerei a fost deteriorat, relatează ziarul.
Reproducerea artificială a fenomenului
Prezentare generală a abordărilor pentru reproducerea artificială a fulgerului cu bile
Deoarece în apariția fulgerului cu bile există o legătură evidentă cu alte manifestări ale electricității atmosferice (de exemplu, fulgerul obișnuit), majoritatea experimentelor au fost efectuate conform următoarei scheme: a fost creată o descărcare de gaz (și strălucirea unui descărcarea de gaz este un lucru cunoscut), iar apoi s-au căutat condițiile în care descărcarea luminoasă ar putea exista ca un corp sferic. Însă cercetătorii au doar descărcări pe termen scurt de gaze cu formă sferică, care trăiesc cel mult câteva secunde, ceea ce nu corespunde cu relatările martorilor oculari ai fulgerului natural cu bile.
Lista afirmațiilor privind reproducerea artificială a fulgerului cu bile
Au existat mai multe afirmații despre obținerea fulgerului cu mingea în laboratoare, dar în principal s-a dezvoltat scepticism față de aceste afirmații în mediul academic. Întrebarea rămâne: "Sunt fenomenele observate în condiții de laborator identice cu fenomenul natural al fulgerului cu bile?"
- Primele studii detaliate ale descărcării luminoase fără electrod au fost efectuate abia în 1942 de inginerul electric sovietic Babat: a reușit să obțină o descărcare sferică de gaz în interiorul unei camere cu presiune scăzută timp de câteva secunde.
- Kapitsa a reușit să obțină o descărcare sferică de gaz la presiunea atmosferică într-un mediu de heliu. Adăugarea diferiților compuși organici a schimbat strălucirea și culoarea strălucirii.
Explicații teoretice ale fenomenului
În epoca noastră, când fizicienii știu ce s-a întâmplat în primele secunde ale existenței Universului și ce se întâmplă în găurile negre încă nedeschise, trebuie încă să recunoaștem cu surprindere că principalele elemente ale antichității - aerul și apa - încă rămâne un mister pentru noi.
I.P. Stakhanov
Majoritatea teoriilor sunt de acord că motivul formării oricărui fulger cu bile este asociat cu trecerea gazelor printr-o regiune cu o mare diferență de potențial electric, ceea ce determină ionizarea acestor gaze și comprimarea lor sub formă de bilă.
Verificarea experimentală a teoriilor existente este dificilă. Chiar dacă luăm în considerare doar ipotezele publicate în reviste științifice serioase, numărul modelelor teoretice care descriu fenomenul și răspund la aceste întrebări cu diferite grade de succes este destul de mare.
Clasificarea teoriilor
- Pe baza localizării sursei de energie care susține existența fulgerului cu bile, teoriile pot fi împărțite în două clase: presupunerea unei surse externe și teorii care cred că sursa este în interiorul fulgerului cu bile.
Revizuirea teoriilor existente
- Următoarea teorie presupune că fulgerele cu bile sunt ioni de aer grele pozitive și negative formate în timpul unui fulger obișnuit, a cărui recombinare este împiedicată de hidroliza lor. Sub influența forțelor electrice, acestea se adună într-o minge și pot coexista mult timp până când „haina” lor de apă se prăbușește. Acest lucru explică, de asemenea, modul în care culoarea diferită a fulgerului cu bile și dependența sa directă de durata de viață a fulgerului cu bile - rata de distrugere a „stratelor” de apă și începutul procesului de recombinare a avalanșelor.
Vezi si
Literatură
Cărți și rapoarte pentru fulgere
- Stakhanov I.P. Despre natura fizică a fulgerului cu bile. - Moscova: (Atomizdat, Energoatomizdat, Lumea științifică), (1979, 1985, 1996). - 240 p.
- S. Singer Natura fulgerului cu bile. Pe. din engleza M .: Mir, 1973, 239 p.
- Imyanitov I.M., Tikhiy D. Ya. Dincolo de legile științei. Moscova: Atomizdat, 1980
- A. I. Grigoriev Fulger de minge. Yaroslavl: YarSU, 2006.200 p.
- Lisitsa M.P., Valakh M. Ya. Optică distractivă. Optică atmosferică și spațială. Kiev: Logos, 2002, 256 p.
- Marca W. Der Kugelblitz. Hamburg, Henri Grand, 1923
- Stakhanov I.P. Despre natura fizică a fulgerului cu bile M.: Energoatomizdat, 1985, 208 p.
- V. N. Kunin Fulger de minge la locul experimental. Vladimir: Universitatea de Stat Vladimir, 2000, 84 p.
Articole din reviste
- V.P. Torchigin, A.V. Torchigin Fulgerul cu bile ca concentrat de lumină. Chimie și viață, 2003, nr. 1, 47-49.
- Barry J. Fulger de minge. Fermoar clar. Pe. din engleza M .: Mir, 1983, 228 p.
- Shabanov G.D., Sokolovsky B. Yu.// Rapoarte de fizică a plasmei. 2005. V31. Nr. 6. P512.
- Shabanov G.D.// Scrisori de fizică tehnică. 2002. V28. Nr. 2. P164.
Link-uri
- Smirnov B.M.„Proprietăți observaționale ale fulgerului cu bile” // UFN, 1992, vol. 162, numărul 8.
- A. Kh. Amirov, V. L. Bychkov. Influența condițiilor atmosferice de furtună asupra proprietăților fulgerului cu bile // ZhTF, 1997, volumul 67, N4.
- A. V. Șavlov."Parametrii fulgerului cu bile, calculați utilizând un model cu plasmă cu două temperaturi" // 2008
- R. F. Avramenko, V. A. Grishin, V. I. Nikolaeva, A. S. Pașchina, L. P. Poskacheeva. Studii experimentale și teoretice ale caracteristicilor formării plasmoidelor // Fizică aplicată, 2000, N3, pp. 167-177
- M.I. Zelikin.„Superconductivitatea plasmatică și fulgerul cu bile”. CMFD, volumul 19, 2006, pp. 45-69
Fulger de minge în ficțiune
- Russell, Eric Frank"Eerie Barrier" 1939
Note (editați)
- I. Stakhanov „Fizicianul care știa despre fulgerul cu bile mai mult decât oricine altcineva”
- Această versiune rusă a numelui este indicată în lista codurilor de apelare din Marea Britanie. Există, de asemenea, variante ale Widecomb-in-the-Moor și dublarea directă a originalului englez Widecomb-in-the-Moor - Widecomb-in-the-Moor
- Un dirijor din Kazan a salvat pasagerii de fulgerul cu bile
- Fulgerul cu bile a speriat un sătean din regiunea Brest - News of Incidents. [email protected]
- KL Corum, JF Corum „Experimente cu privire la crearea fulgerului cu bile folosind o descărcare de înaltă frecvență și grupuri fractale electrochimice” // UFN, 1990, v.160, numărul 4.
- A. I. Egorova, S. I. Stepanova și G. D. Shabanova, Demonstrarea fulgerului cu bile în laborator, UFN, vol. 174, numărul 1, pp. 107-109, (2004)
- PL Kapitsa Despre natura fulgerului cu bile DAN SSSR 1955. Vol. 101, nr. 2, pp. 245-248.
- B. SMmirnov, Physics Reports, 224 (1993) 151, Smirnov B. M. Physics of Ball Lightning // UFN, 1990, vol. 160. numărul 4. pp. 1-45
- D.J. Turner, Physics Reports 293 (1998) 1
- E.A. Manykin, M.I. Ozhovan, P.P. Poluektov. Materia Rydberg condensată. Natura, nr.1 (1025), 22-30 (2001). http://www.fidel-kastro.ru/nature/vivovoco.nns.ru/VV/JOURNAL/NATURE/01_01/RIDBERG.HTM
- A. I. Klimov, D. M. Melnichenko, N. N. Sukovatkin "FORMAȚII EXCITATE INTENSIVE DE ENERGIE DE VIAȚĂ LUNGĂ ȘI PLASMOIDE ÎN AZOTUL LICHID"
- Segev M.G. Fizic. Azi, 51 (8) (1998), 42
- "V. P. Torchigin, 2003. Despre natura fulgerului cu bile. DAN, vol. 389, nr. 3, pp. 41-44.
Fulgerul cu bile este un fenomen natural unic: natura apariției sale; proprietăți fizice; caracteristică
Până în prezent, singura și principala problemă în studiul acestui fenomen este incapacitatea de a recrea astfel de fulgere în laboratoarele științifice.
Prin urmare, majoritatea ipotezelor despre natura fizică a unui grup electric sferic în atmosferă rămân teoretice.
Primul care a sugerat natura fulgerului cu bile a fost fizicianul rus Pyotr Leonidovich Kapitsa. Potrivit învățăturilor sale, acest tip de fulger apare în timpul descărcării dintre nori și pământ pe axa electromagnetică de-a lungul căreia se îndreaptă.
În plus față de Kapitsa, un număr de fizicieni au prezentat teorii despre structura nucleului și a cadrului descărcării sau despre originea ionică a fulgerului cu bile.
Mulți sceptici au susținut că aceasta este doar o înșelăciune vizuală sau halucinații pe termen scurt și că un astfel de fenomen al naturii nu există. În prezent, echipamentele și aparatele moderne nu au înregistrat încă undele radio necesare pentru a crea fulgere.
Cum se formează fulgerul cu bile
Se formează, de regulă, în timpul unei furtuni severe, cu toate acestea, a fost observat de mai multe ori pe vreme însorită. Fulgerul cu bile apare brusc și într-un singur caz. Poate apărea din nori, din copaci sau din alte obiecte și structuri. Fulgerul cu bile depășește cu ușurință obstacolele din calea sa, inclusiv în spații închise. Cazurile sunt descrise atunci când acest tip de trăsnet a apărut din televizor, cabina aeronavei, prize, în încăperi închise ... În același timp, poate trece obiecte în calea sa, trecând prin ele.
Apariția unui grup electric a fost înregistrată în mod repetat în aceleași locuri. Procesul de mișcare sau migrare a fulgerului are loc în principal orizontal și la o înălțime de aproximativ un metru deasupra solului. Există, de asemenea, o coloană sonoră sub formă de crăpătură, crăpătură și scârțâit, care duce la interferențe în emisiunea radio.
Conform descrierilor martorilor oculari ai acestui fenomen, se disting două tipuri de fulgere:
Specificații
Originea unui astfel de fulger este încă necunoscută. Există versiuni conform cărora descărcarea electrică are loc fie pe suprafața fulgerului, fie iese din volumul total.
Oamenii de știință nu cunosc încă compoziția fizico-chimică, datorită căreia un astfel de fenomen natural poate depăși cu ușurință ușile, ferestrele, fisurile mici și își poate dobândi din nou dimensiunea și forma inițială. În acest sens, s-au făcut ipoteze ipotetice cu privire la structura gazului, dar un astfel de gaz, conform legilor fizicii, ar trebui să zboare în aer sub influența căldurii interne.
- Mărimea fulgerului cu bile este de obicei de 10 - 20 de centimetri.
- Culoarea strălucirii, de regulă, poate fi albastră, albă sau portocalie. Cu toate acestea, martorii acestui fenomen raportează că nu s-a observat o culoare constantă și s-a schimbat întotdeauna.
- Forma fulgerului cu bile este sferică în majoritatea cazurilor.
- Durata existenței a fost estimată la cel mult 30 de secunde.
- Temperatura nu a fost investigată pe deplin, dar, potrivit experților, este de până la 1000 de grade Celsius.
Fără a cunoaște natura originii acestui fenomen natural, este dificil să faci presupuneri despre cum se mișcă fulgerul mingii. Conform uneia dintre teorii, mișcarea unei astfel de forme de descărcare electrică poate avea loc din cauza forței vântului, a acțiunii oscilațiilor electromagnetice sau a forței gravitaționale.
De ce este periculos fulgerul cu bile?
În ciuda multor ipoteze diferite despre natura apariției și caracteristicile acestui fenomen natural, este necesar să se țină seama de faptul că interacțiunea cu fulgerul cu bile este extrem de periculoasă, deoarece o minge umplută cu o descărcare mare nu numai că poate răni, ci și poate ucide. O explozie poate duce la consecințe tragice.
- Prima regulă care trebuie respectată atunci când vă întâlniți cu o minge de foc este să nu intrați în panică, să nu alergați, să nu faceți mișcări rapide și bruște.
- Este necesar să părăsiți încet traiectoria mingii, păstrând în același timp o distanță față de aceasta și fără a vă întoarce spatele.
- Când fulgerul cu bile apare într-o cameră închisă, primul lucru de făcut este să încercați să deschideți cu atenție fereastra pentru a crea o schiță.
- În plus față de regulile de mai sus, este strict interzisă aruncarea obiectelor de orice fel în bila de plasmă, deoarece aceasta poate duce la o explozie fatală.
Așadar, în regiunea Luhansk, fulgerul de mărimea unei mingi de golf l-a ucis pe șofer, iar în Pyatigorsk, un bărbat, care încerca să spele o minge luminoasă, a primit arsuri grave la mâini. În Buriatia, fulgerul a căzut pe acoperiș și a explodat în casă. Explozia a fost atât de puternică încât ferestrele și ușile au fost lovite, pereții au fost deteriorați, iar proprietarii gospodăriei au fost răniți și au primit un șoc de obuz.
Video: 10 fapte despre Ball Lightning
Acest videoclip vă prezintă faptele despre cel mai misterios și uimitor fenomen natural
Fulgerul cu bile este unul dintre cele mai uimitoare și periculoase fenomene naturale. Cum să vă comportați și ce să faceți când o întâlniți, veți afla din acest articol.
Ce este fulgerul cu bile
În mod surprinzător, științei moderne îi este greu să răspundă la această întrebare. Din păcate, nimeni nu a reușit încă să analizeze acest fenomen natural folosind instrumente științifice precise. De asemenea, toate încercările oamenilor de știință de a-l recrea în laborator au eșuat. În ciuda multor date istorice și relatări ale martorilor oculari, unii cercetători neagă complet existența acestui fenomen.
Cei destul de norocoși pentru a supraviețui întâlnirii cu mingea electrică dau mărturii contradictorii. Ei susțin că au văzut o sferă de 10-20 cm în diametru, dar o descriu diferit. Potrivit unei versiuni, fulgerul cu bile este aproape transparent, prin care contururile obiectelor din jur sunt chiar ghicite. Potrivit altuia, culoarea sa variază de la alb la roșu. Cineva spune că a simțit căldura emanată de fulgere. Alții nu au observat nicio căldură de la ea, chiar și atunci când se aflau în imediata apropiere.
Oamenii de știință chinezi au avut norocul să înregistreze fulgerele cu bile folosind spectrometre. Deși acest moment a durat o secundă și jumătate, cercetătorii au reușit să concluzioneze că diferă de fulgerul obișnuit.
Unde apare fulgerul mingii
Cum să te comporti atunci când o întâlnești, pentru că un glob de foc poate apărea oriunde. Circumstanțele formării sale sunt foarte diferite și este dificil să se găsească un model definit. Majoritatea oamenilor cred că fulgerul poate fi întâlnit numai în timpul sau după o furtună. Cu toate acestea, există suficiente dovezi că a apărut pe vreme uscată, fără nori. De asemenea, este imposibil să se prevadă unde s-ar putea forma bila electrică. Au fost cazuri când a apărut din rețeaua de tensiune, un trunchi de copac și chiar din peretele unei clădiri rezidențiale. Martorii oculari au văzut cum fulgerul a apărut singur, l-au întâlnit în spații deschise și în interior. De asemenea, în literatura de specialitate, sunt descrise cazuri când fulgerul cu bile a avut loc după o lovitură obișnuită.
Cum să se comporte
Dacă sunteți „norocoși” să întâlniți o minge de foc într-o zonă deschisă, trebuie să respectați regulile de bază ale comportamentului în această situație extremă.
- Încercați să vă deplasați încet la o distanță considerabilă de locul periculos. Nu întoarceți spatele fermoarului și nu încercați să fugiți de el.
- Dacă ea este aproape și se mișcă spre tine, îngheță, întinde brațele înainte și ține-ți respirația. După câteva secunde sau minute, mingea te va înconjura și va dispărea.
- Nu aruncați niciodată obiecte asupra ei, deoarece fulgerul va exploda la impact.
Ball Lightning: cum să fii salvat dacă apare în casă?
Acest complot este cel mai înspăimântător, întrucât o persoană nepregătită poate intra în panică și poate comite o greșeală fatală. Amintiți-vă că sfera electrică răspunde la orice mișcare a aerului. Prin urmare, cel mai universal sfat este să recomandați să stați liniștiți și calmi. Ce altceva poți face dacă fulgerul cu mingi a zburat în apartamentul tău?
- Ce se întâmplă dacă este lângă fața ta? Suflați balonul și va zbura în lateral.
- Nu atingeți obiecte de fier.
- Îngheață, nu face mișcări bruște și nu încerca să fugi.
- Dacă în apropiere există o intrare într-o cameră adiacentă, atunci încercați să vă ascundeți în ea. Dar nu întoarceți spatele fermoarului și încercați să vă mișcați cât mai încet.
- Nu încercați să-l alungați cu niciun obiect, altfel riscați să provocați o explozie violentă. În acest caz, vă confruntați cu consecințe atât de grave precum stop cardiac, arsuri, răniri și pierderea cunoștinței.
Cum să ajute victima
Amintiți-vă că fulgerul poate provoca răni foarte grave sau chiar moartea. Dacă vedeți că o persoană este rănită prin lovitura ei, atunci luați măsuri de urgență - mutați-o într-un alt loc și nu vă fie teamă, deoarece nu va rămâne nicio taxă în corpul său. Pune-l pe podea, învelește-l și cheamă o ambulanță. În caz de stop cardiac, respirați-i artificial înainte de sosirea medicilor. Dacă persoana nu este rănită grav, puneți-i un prosop umed pe cap, dați două comprimate de analgin și picături liniștitoare.
Cum să te protejezi
Cum să te protejezi de fulgerul mingii? În primul rând, trebuie să întreprindeți acțiuni care vă vor proteja în timpul unei furtuni normale. Amintiți-vă că de cele mai multe ori oamenii suferă de electrocutare în timp ce sunt în aer liber sau în mediul rural.
- Cum să scapi de fulgerul cu bile în pădure? Nu te ascunde sub copaci singuri. Căutați un boschet scurt sau tufișuri. Amintiți-vă că fulgerele rareori lovesc coniferele și mesteacanii.
- Nu țineți peste cap obiecte metalice (furci, lopete, tunuri, undițe și umbrele).
- Nu vă ascundeți într-un fân sau nu vă întindeți pe pământ - mai bine ghemuiți-vă.
- Dacă o furtună te prinde în mașină, oprește-te și nu atinge obiecte metalice. Nu uitați să coborâți antena și să vă îndepărtați de copacii înalți. Opriți-vă pe marginea drumului și nu intrați într-o benzinărie.
- Amintiți-vă că destul de des o furtună merge împotriva vântului. Fulgerele cu bile se mișcă în același mod.
- Cum să vă comportați în casă și merită să vă faceți griji dacă vă aflați sub acoperiș? Din păcate, paratrăsnetul și alte dispozitive nu vă pot ajuta.
- Dacă vă aflați în stepă, atunci ghemuiți-vă, încercați să nu vă ridicați deasupra obiectelor din jur. Vă puteți ascunde într-un șanț, dar lăsați-l imediat ce începe să se umple cu apă.
- Dacă navigați într-o barcă, nu vă ridicați în niciun caz. Încercați să ajungeți la țărm cât mai repede posibil și să obțineți o distanță sigură de apă.
- Îndepărtează bijuteriile de pe tine și lasă-le deoparte.
- Deconectați-vă telefonul mobil. Dacă funcționează, atunci fulgerul cu bile poate fi atras de semnal.
- Cum să te salvezi de o furtună dacă ești în țară? Închideți ferestrele și coșul de fum. Nu se știe încă dacă sticla este o barieră în calea trăsnetului. Cu toate acestea, s-a observat că se infiltrează cu ușurință în orice fisuri, prize sau aparate electrice.
- Dacă sunteți acasă, închideți ferestrele și opriți aparatele electrice, nu atingeți nimic din metal. Încercați să stați departe de prizele de curent. Nu efectuați apeluri telefonice și nu deconectați toate antenele externe.
Așa cum se întâmplă adesea, studiul sistematic al fulgerului cu bile a început cu negarea existenței lor: la începutul secolului al XIX-lea, toate observațiile împrăștiate cunoscute până atunci erau recunoscute fie ca misticism, fie, în cel mai bun caz, ca iluzie optică.
Dar deja în 1838, o revistă a celebrului astronom și fizician Dominique François Arago a fost publicată în Anuarul Biroului francez de longitudini geografice.
Ulterior, el a devenit inițiatorul experimentelor lui Fizeau și Foucault privind măsurarea vitezei luminii, precum și lucrarea care a condus Le Verrier la descoperirea lui Neptun.
Pe baza descrierilor cunoscute atunci ale fulgerului cu bile, Arago a ajuns la concluzia că multe dintre aceste observații nu pot fi considerate o iluzie.
În cei 137 de ani care au trecut de la publicarea revistei Arago, au apărut noi relatări și fotografii ale martorilor oculari. Au fost create zeci de teorii, extravagante și ingenioase, care au explicat unele dintre proprietățile binecunoscute ale fulgerului cu bile și cele care nu au rezistat criticilor elementare.
Faraday, Kelvin, Arrhenius, fizicienii sovietici Ya. I. Frenkel și PL Kapitsa, mulți chimiști celebri și, în cele din urmă, experți ai Comisiei Naționale Americane pentru Astronautică și Aeronautică NASA au încercat să investigheze și să explice acest fenomen interesant și redutabil. Fulgerele cu bile continuă să rămână un mister până în prezent.
Probabil că este dificil să găsești un fenomen, informații despre care ar fi atât de contradictorii între ele. Există două motive principale: acest fenomen este foarte rar și multe observații sunt efectuate extrem de prost.
Este suficient să spunem că meteorii mari și chiar păsările au fost luate ca fulgere cu bile, la aripile cărora s-a aderat praful putrezitului, strălucind în buturugele întunecate. Cu toate acestea, există aproximativ o mie de observații fiabile ale fulgerului cu bile descrise în literatura de specialitate.
Ce fapte ar trebui să conecteze oamenii de știință cu o singură teorie pentru a explica originea fulgerului cu bile? Care sunt limitele observației asupra imaginației noastre?
Primul lucru de explicat este de ce fulgerul cu bile apare frecvent dacă apare frecvent sau de ce apare rar dacă apare rar?
Să nu fie surprins cititorul de această frază ciudată - frecvența apariției fulgerelor cu bile este încă o problemă controversată.
Și, de asemenea, este necesar să se explice de ce fulgerul mingii (nu degeaba se numește așa) are într-adevăr o formă care este de obicei aproape de o minge.
Și pentru a demonstra că, în general, are legătură cu fulgerele - trebuie să spun, nu toate teoriile asociază apariția acestui fenomen cu furtuni - și nu fără motiv: uneori apare pe vremea fără nori, cum ar fi, de altfel, alte fenomene de furtună. , de exemplu, îl aprinde pe Sfântul Elmo.
Aici este potrivit să reamintim descrierea întâlnirii cu fulgerul de minge, dată de observatorul remarcabil al naturii și omul de știință Vladimir Klavdievich Arsenyev, un renumit cercetător al taigei din Orientul Îndepărtat. Această întâlnire a avut loc în munții Sikhote-Alin într-o noapte senină cu lumină de lună. Deși mulți parametri ai fulgerului observați de Arseniev sunt tipici, astfel de cazuri sunt rare: de obicei fulgerul cu bile apare în timpul unei furtuni.
În 1966, NASA a distribuit un chestionar către două mii de oameni, în prima parte dintre care s-au pus două întrebări: „Ați văzut fulgerul cu mingea?” și „Ați văzut un fulger liniar în imediata apropiere?”
Răspunsurile au făcut posibilă compararea frecvenței observării fulgerelor cu mingea cu frecvența observării fulgerului obișnuit. Rezultatul a fost uimitor: 409 din 2000 de oameni au văzut un fulger liniar aproape, iar fulgerul cu mingea a fost de două ori mai puțin. A existat chiar și un norocos care s-a întâlnit cu fulgerul de 8 ori - o altă dovadă indirectă că nu este deloc o întâmplare atât de rară, așa cum se crede în mod obișnuit.
Analiza celei de-a doua părți a chestionarului a confirmat multe dintre faptele cunoscute anterior: fulgerul cu bile are un diametru mediu de aproximativ 20 cm; nu straluceste foarte puternic; culoarea este cel mai adesea roșu, portocaliu, alb.
Interesant este faptul că nici măcar observatorii care au văzut fulgerul de aproape nu au simțit radiația de căldură, deși arde când este atins direct.
Există un astfel de fulger de la câteva secunde la un minut; poate pătrunde în încăperi prin mici deschideri, redobândindu-și apoi forma. Mulți observatori raportează că aruncă un fel de scântei și se rotește.
De obicei planează la mică distanță de sol, deși a fost întâlnită și în nori. Uneori fulgerele cu bile dispar în liniște, dar uneori explodează, provocând distrugeri vizibile.
Proprietățile deja enumerate sunt suficiente pentru a-l deruta pe cercetător.
De exemplu, din ce substanță ar trebui să constea fulgerul cu bile dacă nu zboară rapid în sus, ca un balon umplut cu fum de frații Montgolfier, deși este încălzit la cel puțin câteva sute de grade?
Nici totul nu este clar cu temperatura: judecând după culoarea strălucirii, temperatura fulgerului nu este mai mică de 8.000 ° K.
Unul dintre observatori, de profesie chimist, care este familiarizat cu plasma, a estimat această temperatură la 13.000-16.000 ° K! Dar fotometria urmelor de trăsnet lăsate pe filmul fotografic a arătat că radiațiile scapă nu numai de la suprafața sa, ci și de întregul volum.
Mulți observatori raportează, de asemenea, că fulgerul este translucid și contururile obiectelor arată prin el. Și asta înseamnă că temperatura sa este mult mai scăzută - nu mai mult de 5.000 de grade, deoarece, cu o încălzire mai mare, un strat de gaz gros de câțiva centimetri este complet opac și radiază ca un corp absolut negru.
Faptul că fulgerul cu bile este mai degrabă „rece” este dovedit de efectul termic relativ slab produs de acesta.
Fulgerele cu bile transportă multă energie. Cu toate acestea, în literatură se găsesc adesea estimări supraestimate în mod deliberat, dar chiar și o cifră realistă modestă - 105 jouli - pentru un fulger cu diametrul de 20 cm este foarte impresionantă. Dacă o astfel de energie ar fi cheltuită doar pentru radiația luminii, aceasta ar putea străluci multe ore.
În explozia fulgerului cu bile, se poate dezvolta o putere de un milion de kilowați, deoarece această explozie se desfășoară foarte repede. Este adevărat că o persoană știe să aranjeze explozii și mai puternice, dar dacă le comparăm cu surse „calme” de energie, atunci comparația nu va fi în favoarea lor.
În special, intensitatea energiei (energia pe unitate de masă) a fulgerului este semnificativ mai mare decât cea a bateriilor chimice existente. Apropo, dorința de a învăța cum să acumuleze o energie relativ mare într-un volum mic a atras mulți cercetători către studiul fulgerului cu bile. Este prea devreme pentru a spune cum pot fi justificate aceste speranțe.
Complexitatea explicării unor astfel de proprietăți contradictorii și diverse a dus la faptul că opiniile existente asupra naturii acestui fenomen au epuizat, se pare, toate posibilitățile imaginabile.
Unii oameni de știință cred că fulgerul primește constant energie din exterior. De exemplu, P. L. Kapitsa a sugerat că apare atunci când este absorbit un fascicul puternic de unde radio decimetrice, care poate fi emis în timpul unei furtuni.
În realitate, pentru formarea unui buchet ionizat, care este un fulger cu bile în această ipoteză, este necesară existența unui val staționar de radiație electromagnetică cu o intensitate a câmpului foarte mare în antinozi.
Condițiile necesare pot fi realizate foarte rar, astfel încât, potrivit lui P. L. Kapitsa, probabilitatea de a observa fulgerul mingii într-un anumit loc (adică acolo unde se află observatorul specialist) este practic nulă.
Uneori se presupune că fulgerul cu bile este o parte luminoasă a canalului care leagă norul de sol, prin care curge un curent mare. Figurat vorbind, i se atribuie rolul singurei zone vizibile dintr-un anumit motiv, un fulger liniar invizibil. Pentru prima dată această ipoteză a fost exprimată de americanii M. Human și O. Finkelstein, iar mai târziu au apărut mai multe modificări ale teoriei dezvoltate de aceștia.
Dificultatea generală a tuturor acestor teorii constă în faptul că presupun existența unor fluxuri de energie cu densitate extrem de mare pentru o lungă perioadă de timp și tocmai din această cauză condamnă fulgerul la „poziția” unui fenomen extrem de puțin probabil.
În plus, în teoria lui Humann și Finkelstein, este dificil de explicat forma fulgerului și dimensiunile observate ale acestuia - diametrul canalului fulgerului este de obicei de aproximativ 3-5 cm, iar fulgerul cu bile apare și la un metru în diametru .
Există destul de multe ipoteze care sugerează că fulgerul cu bile în sine este o sursă de energie. Au fost inventate cele mai exotice mecanisme de extragere a acestei energii.
Ca exemplu al unui astfel de exotism, putem cita ideea lui D. Ashby și K. Whitehead, potrivit cărora fulgerul cu bile se formează în timpul anihilării particulelor de praf de antimaterie care cad în straturile dense ale atmosferei din spațiu și apoi fiind dus de o descărcare liniară de trăsnet pe pământ.
Poate că această idee ar putea fi susținută teoretic, dar, din păcate, până în prezent nu a fost descoperită nici o particulă adecvată de antimaterie.
Cel mai adesea, diverse reacții chimice și chiar nucleare sunt implicate ca o sursă ipotetică de energie. Dar, în același timp, este dificil de explicat forma mingii fulgerului - dacă reacțiile au loc într-un mediu gazos, atunci difuzia și vântul vor duce la îndepărtarea „materiei furtunilor” (termenul lui Arago) dintr-o minge de douăzeci de centimetri în câteva secunde și deformează-l chiar mai devreme.
În cele din urmă, nu există o singură reacție despre care s-ar ști că se desfășoară în aer cu eliberarea de energie necesară pentru a explica fulgerul cu bile.
Acest punct de vedere a fost exprimat în mod repetat: fulgerul cu bile acumulează energia eliberată atunci când lovește un fulger liniar. Există, de asemenea, multe teorii bazate pe această presupunere; o recenzie detaliată a acestora poate fi găsită în cartea populară a lui S. Singer "The Nature of Ball Lightning".
Aceste teorii, precum și multe altele, conțin dificultăți și contradicții, care au primit o atenție considerabilă atât în literatura serioasă, cât și în literatura populară.
Ipoteza cluster a fulgerului cu bile
Să vorbim acum despre o relativ nouă, așa-numita ipoteză cluster a fulgerului cu bile, dezvoltată în ultimii ani de unul dintre autorii acestui articol.
Să începem cu întrebarea, de ce fulgerul are forma unei mingi? În general, nu este dificil să răspunzi la această întrebare - trebuie să existe o forță capabilă să țină împreună particulele „furtunii”.
De ce este o picătură de apă sferică? Tensiunea superficială îi conferă această formă.
Tensiunea superficială a unui lichid apare datorită faptului că particulele sale - atomi sau molecule - interacționează puternic între ele, mult mai puternic decât cu moleculele gazului din jur.
Prin urmare, dacă o particulă este aproape de interfață, atunci o forță începe să acționeze asupra ei, având tendința de a readuce molecula la adâncimea lichidului.
Energia cinetică medie a particulelor lichide este aproximativ egală cu energia medie a interacțiunii lor, astfel încât moleculele lichide nu se dispersează. În gaze, energia cinetică a particulelor este atât de mult mai mare decât energia potențială de interacțiune, încât particulele sunt practic libere și nu este nevoie să vorbim despre tensiunea superficială.
Dar fulgerul cu bile este un corp asemănător gazului, iar tensiunea superficială a „furtunii”, totuși, este - de aici forma mingii, pe care o are cel mai adesea. Singura substanță care ar putea avea astfel de proprietăți este plasma, gazul ionizat.
Plasma este formată din ioni pozitivi și negativi și electroni liberi, adică particule încărcate electric. Energia interacțiunii dintre ei este mult mai mare decât între atomii unui gaz neutru, iar tensiunea superficială este în mod corespunzător mai mare.
Cu toate acestea, la temperaturi relativ scăzute - să zicem, 1.000 de grade Kelvin - și la presiunea atmosferică normală, fulgerele cu bile din plasmă ar putea exista doar în miimi de secundă, deoarece ionii se recombină rapid, adică se transformă în atomi și molecule neutre.
Acest lucru contrazice observațiile - fulgerul cu bile trăiește mai mult. La temperaturi ridicate - 10-15 mii grade - energia cinetică a particulelor devine prea mare, iar fulgerul cu bile ar trebui pur și simplu să se destrame. Prin urmare, cercetătorii trebuie să folosească mijloace puternice pentru a „prelungi viața” fulgerului cu bile, pentru a-l păstra cel puțin câteva zeci de secunde.
În special, P. L. Kapitsa a introdus în modelul său o undă electromagnetică puternică capabilă să genereze constant plasmă nouă la temperatură scăzută. Alți cercetători, sugerând că plasma fulgerului este mai fierbinte, au trebuit să-și dea seama cum să mențină mingea din această plasmă, adică să rezolve problema care nu a fost încă rezolvată, deși este foarte importantă pentru multe domenii ale fizicii și tehnologie.
Dar dacă luăm o cale diferită - să introducem în model un mecanism care încetinește recombinarea ionilor? Să încercăm să folosim apa în acest scop. Apa este un solvent polar. Molecula sa poate fi considerată aproximativ ca un băț, al cărui capăt este încărcat pozitiv și celălalt negativ.
Apa este atașată ionilor pozitivi de capătul negativ, iar de negativ - de pozitiv, formând un strat protector - învelișul de solvație. Poate încetini drastic recombinarea. Un ion împreună cu un înveliș de solvație se numește cluster.
Așa că ajungem în cele din urmă la ideile principale ale teoriei clusterului: atunci când fulgerul liniar este descărcat, are loc ionizarea aproape completă a moleculelor care alcătuiesc aerul, inclusiv moleculele de apă.
Ionii rezultați încep să se recombine rapid, această etapă durează miimi de secundă. La un moment dat, există mai multe molecule de apă neutre decât ionii rămași și începe procesul de formare a clusterelor.
De asemenea, durează, aparent, o fracțiune de secundă și se termină cu formarea unei „furtuni” - asemănătoare prin proprietăți cu plasma și constând din molecule de aer și apă ionizate înconjurate de cochilii de solvație.
Este adevărat, până acum toate acestea sunt doar o idee și este necesar să vedem dacă poate explica numeroasele proprietăți cunoscute ale fulgerului cu bile. Să ne amintim de binecunoscuta zicală că un iepure este cel puțin necesar pentru o tocană de iepure și ne punem întrebarea: se pot forma ciorchini în aer? Răspunsul este reconfortant: da, pot.
Dovada acestui fapt a căzut literalmente (a fost adusă) din cer. La sfârșitul anilor 1960, un studiu detaliat al celui mai mic strat al ionosferei, stratul D, situat la o altitudine de aproximativ 70 km, a fost efectuat folosind rachete geofizice. S-a dovedit, în ciuda faptului că la o astfel de înălțime este foarte puțină apă, toți ionii din stratul D sunt înconjurați de cochilii de solvație constând din mai multe molecule de apă.
În teoria clusterelor, se presupune că temperatura fulgerului cu bile este mai mică de 1000 ° K, deci nu există radiații termice puternice din acesta. La această temperatură, electronii se „lipesc” cu ușurință de atomi, formând ioni negativi, iar toate proprietățile „materiei fulgerului” sunt determinate de grupuri.
În acest caz, densitatea substanței fulgerului se dovedește a fi aproximativ egală cu densitatea aerului în condiții atmosferice normale, adică fulgerul poate fi ceva mai greu decât aerul și poate coborî, poate fi ușor mai ușor decât aerul și crește și , în cele din urmă, poate fi în suspensie dacă densitatea „materiei fulgerului” și aerul sunt egale.
Toate aceste cazuri au fost observate în natură. Apropo, faptul că fulgerul coboară nu înseamnă că va cădea la pământ - încălzind aerul de sub el, poate crea o pernă de aer care îl ține în greutate. Evident, prin urmare, plutirea este cea mai comună formă de mișcare fulger bilă.
Clusterele interacționează între ele mult mai puternic decât atomii de gaz neutri. Evaluările au arătat că tensiunea superficială rezultată este suficientă pentru a da fulgerului o formă de bilă.
Toleranța densității scade rapid odată cu creșterea razei fulgerului. Deoarece probabilitatea unei coincidențe exacte a densității aerului și a fulgerului este mică, fulgerele mari - mai mari de un metru în diametru - sunt extrem de rare, în timp ce cele mici ar trebui să apară mai des.
Dar, de asemenea, fulgerul cu dimensiuni mai mici de trei centimetri nu este practic observat. De ce? Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să luați în considerare echilibrul energetic al fulgerului cu bile, pentru a afla unde este stocată energia în ea, cât din ea și pentru ce este cheltuită. Energia fulgerului cu bile este conținută în mod natural în clustere. Când grupurile negative și pozitive se recombină, se eliberează o energie de 2 până la 10 electroni volți.
Plasma pierde de obicei destul de multă energie sub formă de radiații electromagnetice - aspectul său se datorează faptului că electronii ușori, care se mișcă în câmpul ionilor, dobândesc accelerații foarte mari.
Substanța fulgerului este formată din particule grele, nu este atât de ușor să le accelerați, de aceea câmpul electromagnetic este emis slab și cea mai mare parte a energiei este îndepărtată din fulgere de fluxul de căldură de pe suprafața sa.
Fluxul de căldură este proporțional cu suprafața fulgerului cu bilă, iar rezerva de energie este proporțională cu volumul. Prin urmare, fulgerele mici își pierd rapid rezervele de energie relativ mici și, deși apar mult mai des decât cele mari, este mai dificil să le observăm: trăiesc prea puțin.
Deci, un fulger cu un diametru de 1 cm se răcește în 0,25 secunde și cu un diametru de 20 cm în 100 de secunde. Această ultimă cifră coincide aproximativ cu durata maximă de viață observată a fulgerului cu bile, dar depășește semnificativ durata medie de viață de câteva secunde.
Cel mai real mecanism de „moarte” a unui fulger mare este asociat cu pierderea stabilității frontierei sale. La recombinarea unei perechi de clustere, se formează o duzină de particule de lumină, care la aceeași temperatură duce la o scădere a densității „furtunii” și la o încălcare a condițiilor pentru existența fulgerului cu mult înainte ca energia sa să fie epuizat.
Instabilitatea suprafeței începe să se dezvolte, fulgerul aruncă bucăți din substanța sa și, ca să zicem, sare dintr-o parte în alta. Piesele aruncate se răcesc aproape instantaneu, ca niște fulgere mici, iar fulgerul mare sfărâmat își pune capăt existenței.
Dar este posibil și un alt mecanism al decăderii sale. Dacă, din orice motiv, disiparea căldurii se deteriorează, atunci fulgerul va începe să se încălzească. Acest lucru va crește numărul de clustere cu un număr mic de molecule de apă în coajă, acestea se vor recombina mai repede și va avea loc o creștere suplimentară a temperaturii. Rezultatul este o explozie.
De ce luminează fulgerul mingii?
Ce fapte ar trebui să conecteze oamenii de știință cu o singură teorie pentru a explica natura fulgerului cu bile?
În timpul recombinării clusterelor, căldura eliberată este repartizată rapid între moleculele mai reci.
Dar, la un moment dat, temperatura "volumului" din apropierea particulelor recombinate poate depăși temperatura medie a substanței fulger de peste 10 ori.
Acest „volum” luminează ca un gaz încălzit la 10.000-15.000 de grade. Există relativ puține astfel de „puncte fierbinți”, astfel încât substanța fulgerului cu bile rămâne semitransparentă.
Este clar că din punctul de vedere al teoriei clusterului, fulgerele cu bile pot apărea frecvent. Un fulger cu un diametru de 20 cm necesită doar câteva grame de apă pentru a se forma și, de obicei, există multă apă în timpul unei furtuni. Apa este de cele mai multe ori pulverizată în aer, dar în cazuri extreme, fulgerele cu bile o pot „găsi” singură pe suprafața pământului.
Apropo, întrucât electronii sunt foarte mobili, în timpul formării fulgerului, unii dintre ei se pot „pierde”, fulgerul cu bile în ansamblu va fi încărcat (pozitiv), iar mișcarea acestuia va fi determinată de distribuția câmpului electric .
Sarcina electrică reziduală explică proprietăți atât de interesante ale fulgerului cu bile, cum ar fi capacitatea sa de a se mișca împotriva vântului, de a fi atras de obiecte și de a atârna deasupra locurilor înalte.
Culoarea fulgerului cu bile este determinată nu numai de energia cojilor de solvat și de temperatura „volumelor” fierbinți, ci și de compoziția chimică a substanței sale. Se știe că dacă fulgerul cu bile apare atunci când fulgerul liniar lovește firele de cupru, atunci este adesea colorat în albastru sau verde - „culorile” obișnuite ale ionilor de cupru.
Este foarte posibil ca și atomii de metal excitați să formeze grupuri. Apariția unor astfel de clustere „metalice” ar putea explica unele experimente cu descărcări electrice, care au dus la apariția unor bile luminoase, asemănătoare fulgerului cu bile.
Din cele spuse, s-ar putea avea impresia că datorită teoriei clusterului, problema fulgerului cu bile a primit în cele din urmă soluția sa finală. Dar nu este așa.
În ciuda faptului că există calcule în spatele teoriei clusterului, calcule hidrodinamice ale stabilității, cu ajutorul său a fost posibil, aparent, să înțelegem multe proprietăți ale fulgerului cu bile, ar fi o greșeală să spunem că enigma fulgerului cu bile nu mai există .
În confirmare, există o singură lovitură, un singur detaliu. În povestea sa, V. K. Arseniev menționează o coadă subțire care se extinde din fulgerul mingii. Până acum nu putem explica nici cauza apariției sale, nici măcar care este ...
După cum sa menționat deja, aproximativ o mie de observații fiabile ale fulgerului cu bile sunt descrise în literatura de specialitate. Acest lucru, desigur, nu este foarte mult. Evident, fiecare observație nouă, cu o analiză atentă, permite obținerea de informații interesante despre proprietățile fulgerului cu bile, ajută la verificarea validității unei anumite teorii.
Prin urmare, este foarte important ca cât mai multe observații să devină proprietatea cercetătorilor și observatorii înșiși să participe activ la studiul fulgerului cu bile. Tocmai la asta se urmărește experimentul Ball Lightning, care va fi descris mai târziu.
