Шарова блискавка Пояснення феномена

0
213

Шарова блискавка Пояснення феномена

Іноді, при наявності певних умов, невеликий і відносно кулястий шматочок атмосфери, яка нас оточує, на короткий час загоряється. Оскільки це явище найкраще видно вночі і не має очевидного природного пояснення, немає нічого дивного в тому, що навколо нього виникло безліч міфів. Ці кулі вогню називають блукаючими вогнями, вогнями святого Ельма, примарними вогнями або кульовими блискавками. Колись вважалося, що вони зависають нам могилами, танцюють вздовж берегів річок, сигналізують про наближення землетрусу і проникають в салони літаків. Навіть сьогодні у нас немає чіткого пояснення того, як вони виникають і що вони роблять. Але це зовсім не означає, що вчені залишили спроби з’ясувати це. У червні китайський вчений Хуей-Чунь (Hui-Chun Wu) запропонував нове переконливе пояснення цього феномена, опублікувавши статтю в журналі Scientific Reports.

Деякі вогняні кулі є продуктом життєдіяльності живих організмів. Наприклад, розкладання живої матерії в болотистій місцевості (або навіть на місцях масових поховань польських лісах) призводить до вивільнення метану і фосфоромістких газів, таких як фосфороводород, які можуть раптово спалахнути при контакті з киснем, у результаті чого виникає мерехтливе світлове пляма, зависла у повітрі. Інші вогняні кулі мають електричну природу, спалахуючи всередині землі під час землетрусів, коли в результаті зіткнення кам’яних брил вивільняється потік електронів, що піднімаються на поверхню, де вони вступають у взаємодію з повітрям, породжуючи спалахи світла. Але деякі вогняні кулі формуються в атмосфері, зазвичай під час сильних гроз, і їх називають кульовими блискавками.

Кульові блискавки можуть бути будь-яких кольорів веселки і самих різних розмірів — від звичайного іграшкового скляної кульки до великих фитболов, на яких люди іноді сидять. Вони можуть утворюватися всередині закритих просторів, спускатися з камінним трубах і навіть проникати через закриті вікна. Крім того, що вони виробляють світло, кульові блискавки можуть генерувати розряди і часто видають шипіння або дзижчання, а також сильний неприємний запах. Зазвичай кульова блискавка існує протягом всього декількох секунд і горить з інтенсивністю яскравою побутової лампочки. Непередбачений та мінливий характер кульових блискавок заважає сформулювати переконливу теорію, що пояснює її природу, проте повідомлення про її дивовижі надходили протягом багатьох століть і продовжують надходити сьогодні.

Шарова блискавка Пояснення феномена

Приміром, навесні 1963 року нині покійний астроном Роджер Дженнисон (Roger Jennison) летів нічним рейсом через грозові хмари і помітив появу палаючого кулі розміром з баскетбольний м’яч незабаром після того, як блискавка влучила в літак. За його словами, ця куля «з’явився з боку кабіни пілота і пролетів по проходу між кріслами, зберігаючи постійну висоту і курс на всьому шляху, поки його було видно». В інший раз мешканка Сполученого Королівства розповіла про те, що вона була вдома, «коли величезний помаранчевий куля, схожий на грейпфрут, але більш помаранчевий і пухкий по краях, влетів через вікно, яке було закрито і на якому штори були запнуті. Він летів горизонтально приблизно на висоті плечей протягом приблизно 10 секунд, після чого прямо над моєю головою пролунав удар грому, такий сильний, що я впала з крісла».

Проникнення кульових блискавок в житлові будинки та їх здатність утворюватися всередині літаків виявилося вкрай складно пояснити. Пояснення того, як вони утворюються, навіть більш різноманітні, ніж їх фізичні характеристики. Приміром, згідно з різним теоріям, кульова блискавка може представляти собою хмару розпечених кремнієвих частинок, природне ядерну реакцію, эпилептическую галюцинацію, що виникає із-за впливу блискавки, мініатюрну чорну діру, з’єднання целюлози та інших природних полімерів і наповнений мікрохвилями міхур плазми.

Гіпотеза мікрохвильових бульбашок лягла в основу роботи, вченого з Чжецзянського університету в Ханчжоу, Китай. Раніше науковці припускали, що такі міхури можуть утворюватися під впливом мікрохвильового випромінювання грозових хмар або атмосферних мазерів, проте висунув гіпотезу про те, що ці мікрохвилі виходять від пучка електронів, які розганяються майже до швидкості світла, коли блискавка вдаряє в землю. Ці електрони розганяються до таких швидкостей під впливом електричного поля, що виникає, коли потік електронів покроково рухається від підстави хмари до землі безпосередньо перед яскравим спалахом блискавки. «На кінчику спалаху блискавки, що досягла землі, — пише У, — може утворюватися пучок електронів, що рухаються зі швидкістю, близькою, який в свою чергу породжує інтенсивний мікрохвильове випромінювання».

Незалежно від джерела, атмосферні мікрохвилі породжують плазму, заряджаючи навколишній повітря. Це випромінювання має досить сильний тиск, щоб сформувати з розсіяною плазми міхур, який ми називаємо кульовою блискавкою. Мікрохвилі, які виявляються всередині цього міхура, продовжують породжувати плазму і, таким чином, зберігати міхур протягом його короткого життя. Зрештою кульова блискавка згасає, тому що випромінювання всередині міхура розсіюється. Іноді цей міхур проривається, мікрохвилі вивільняються назовні, що призводить до вибуху.

Присутність мікрохвиль і плазми, як компонентів кульової блискавки, може пояснити деякі з її властивостей. Приміром, мікрохвилі можуть проникати через віконне скло, тому закриті вікна не заважають появі кульових блискавок в приміщенні. Мікрохвилі також можуть справляти помітний звук в момент їх контакту з внутрішнім вухом людини, а плазма, яку вони породжують, у свою чергу може виробляти з атмосферного кисню озон, що володіє різким запахом.

Від інших теорій теорію про мікрохвильовому походження кульових блискавок відрізняє те, що вона пояснює, як вони з’являються всередині літаків. Електрони, які є крихітними родичами атомів, що здатні проходити через металеву обшивку корпусу літака після того, як вони досягли близькосвітлових швидкостей за його межами, завдяки спалаху блискавки. Потім електрони, які опинилися всередині літака, випромінюють мікрохвилі, які і утворюють кульову блискавку. Послідовність електрони-мікрохвилі-плазма також пояснює розмір кульових блискавок, оскільки довжина пучка електронів, разогнавшихся під впливом удару блискавки, відповідає типовому діаметру виникає в результаті мікрохвильового міхура — приблизно 20-50 сантиметрів.

Як це завжди буває з новими науковими гіпотезами, тепер потрібно виконати масу роботи, щоб підтвердити припущення У. Потрібно провести безліч експериментів, щоб перевірити механізм електрон-мікрохвилі-плазма, в результаті якого утворюється кульова блискавка. Тут необхідно буде розробити методику генерування кульових блискавок за запитом, а потім вивчити характеристики електронів і мікрохвиль.

На думку, якщо його гіпотеза підтвердиться, його теорія поставить кілька важливих питань, які стосуються загроз, породжуваних швидкими електронами і мікрохвильовим випромінюванням, що виникають поруч з людьми, які потрапили в грозу. Згадайте, що сталося в минулому році в Південній Дакоті. На відеоролику, знятому свідком того, що сталося, видно, як під час грози з неба вниз стрімко падає світловий куля.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.