Шаровым звездным скоплением (по-английски – globular cluster) является скопление большого числа звезд, которые довольно тесно связаны между собой гравитацией, как правило, вращаясь вокруг галактического центра в качестве спутника.
В нашей галактике Млечный Путь в настоящее время открыты сотни шаровых скоплений различной величины и массы. Одни хорошо видны на небосводе невооруженным глазом, а для наблюдения за другими необходимы телескопы различной оптической силы.
Попробуем составить топ-10 самых красивых шаровых скоплений Млечного пути. Понятное дело, наше мнение будет сугубо субъективным, ведь на вкус и цвет – товарища нет, но все же выскажем свою точку зрения. И так, начнем …
M 80 (созвездие Скорпиона)
M 80 (еще обозначается как Messier 80 и NGC 6093, русскоязычный вариант — Мессье 80) – довольно крупное шаровое скопление, открытое и каталогизированное французским астрономом в 1781 году Шарлем Мессье. M 80 можно наблюдать при помощи среднего любительского телескопа в промежутке между звездами α Скорпиона (Антарес) и β Скорпиона (Акраб). Визуально данный кластер представляет собой красивейший пестрый световой шар. Удаление скопления М 80 от Земли составляет около 32 600 световых лет.
M 13 (созвездие Геркулеса)
М 13 (еще обозначается как Messier 13 и NGC 6205, русскоязычный вариант — Мессье 13) – одно из самых известных и довольно хорошо изученных шаровых звездных скоплений, которое можно наблюдать в Северном полушарии в направлении созвездия Геркулеса даже не вооруженным глазом. Оно было открыто еще в 1714 году Эдмондом Галлеем. По оценкам ученых, диаметр М 13 превышает 165 световых лет. Данный кластер состоит из несколько сотен тысяч звезд различной величины, а его удаление от нашей планеты составляет около 25 000 световых лет.
Терзан 5 (англоязычный вариант — Terzan 5) — уникальное шаровое скопление, преимущественно состоящее из ранних звезд Млечного Пути. Оно расположено в направлении созвездия Стрельца и галактического центра на удалении в 19 000 световых лет от Земли. Его можно рассмотреть даже при помощи самого примитивного телескопа или бинокля. Визуально скопление представляет собой плотный яркий шар с цветовым переливом при удалении от центра.
Омега Центавра (созвездие Центавра)
Омега Центавра (ω Центавра или NGC 5139) – крупнейшее шаровое звездное скопление нашей Галактики, которое наблюдалось еще Птолемеем 2000 лет назад как одна звезда ω Центавра (отсюда и нетипичное для скоплений название). Считается, что первым, кто более или менее изучил его, был Эдмонд Галлей в 1677 году, классифицировав его как туманность. Омега Центавра включает в себя несколько миллионов звезд. Центр кластера настолько плотен, что расстояние между ними составляет не более 0,1 светового года. Возраст ω Центавра ученые оценивают в 12 миллиардов лет и полагают, что оно возможно является частью карликовой галактики, которая была поглощена Млечным Путем. Кроме этого, расчеты астрофизиков свидетельствуют о том, что в центре кластера, вероятнее всего, находиться среднемассивная черная дыра. Скопление хорошо видно невооруженным глазом в направлении созвездия Центавра, представляя собой оптически яркую звезду. Его удаление от Земли составляет примерно 18 300 световых лет.
M 22 (созвездие Стрельца)
М 22 (еще обозначается как Messier 22 и NGC 6656, русскоязычный вариант — Мессье 22) - одно из самых близких к Земле шаровых скоплений, которое открыл в 1665 году Абрахам Иль и каталогизировал Шарль Мессье в 1764 году. Скопление М 22 расположено вблизи балджа Млечного Пути, проецируясь на него, предполагается, что внутри его находится две среднемассивные черные дыры, поэтому кластер имеет несколько вытянутую форму. Скопление можно наблюдать даже невооруженным глазом в созвездии Стрельца. Его удаление от нашей планеты составляет примерно 10 400 световых лет.
M 5 (созвездие Змеи)
М 5 (еще обозначается как Messier 5 и NGC 5904, русскоязычный вариант — Мессье 5) – наиболее массивное шаровое звездное скопление в окрестностях нашей галактики, имеющее массу в 2 миллиона масс Солнца при занимаемом объеме с диамтром в 160 световых лет. В то же время М 5 и наиболее «древнее» скопление в нашей Галактике с возрастом в 13 миллиардов лет. Данный кластер был открыт в 1702 году Готтфридом Кирхом. Его можно прекрасно разглядеть в простенький телескоп или бинокль в направлении созвездия Змеи, визуально оно походит на правильный шар с равномерным распространением яркости от центра к его границам. Удалено скопление М 5 от Земли на 24 500 световых лет.
47 Тукана (созвездие Тукана)
47 Тукана (еще обозначается как NGC 104, GCL 1 и ESO 50-SC9) – второе по яркости шаровое звездное скопление после ω Центавра. Данный кластер можно наблюдать невооруженным в Южном полушарии в направлении созвездия Тукана. Невзирая на то, что кластер хорошо виден, науке он стал известен только в 1751 году благодаря Николе Луи де Лакайлему, наблюдавшего его на мысе Доброй Надежды. Астрономы предполагают, что в центре скопления расположена среднемассивная черная дыра, которая и определяет общий гравитационный центр кластера. Также интересно и то, что 47 Тукана приближается к Земле со скоростью 19 километров в секунду. От нашей планеты до кластера расстояние составляет примерно 13 400 световых лет.
М 3 (созвездие Гончих Псов)
М 3 (еще обозначается как Messier 3 и NGC 5272, русскоязычный вариант — Мессье 3) - одно из самых больших и ярких шаровых скоплений в созвездии Гончих Псов, открытое в 1764 году Шарлем Мессье. Наблюдать данный кластер можно в бинокль даже в предвечернем или предрассветном небе Северного полушария между звездами α Гончих Псов и α Волопаса (Арктур). Скопление насчитывает около 500 тысяч звезд различной величины и удалено от Земли на расстояние в 33 900 световых лет.
M 15 (созвездие Пегаса)
M 15 (еще обозначается как Messier 15 и NGC 7078, русскоязычный вариант — Мессье 15) – одно из самых плотных шаровых звездных скоплений в Млечном пути, открытое в 1746 году Жаном Домиником Маральди. Оно включает в себя порядка 100 000 звезд и имеет яркость примерно в 360 000 раз превышающую светимость Солнца. Кластер хорошо наблюдаем в бинокль в осенний период в ночном небе между звездами θ и ε Пегаса. Его удаление от Земли составляет около 33 600 световых лет.
М 10 (созвездие Змееносца)
М 10 (еще обозначается как Messier 10 и NGC 6254, русскоязычный вариант — Мессье 10) – шаровое звездное скопление в созвездии Змееносца, открытое в 1764 году Шарлем Мессье. Его можно отчетливо наблюдать в летние ночи в Северном полушарии при помощи бинокля или телескопа. М 10 удалено от Земли на расстояние в 14 300 световых лет.
Практически каждый из нас слышал о телескопе Хаббл. Может, его размер и меньше 2,5 метров, но, несмотря на это, он уже 23 года предоставляет нам не только детальное научное понимание процессов, происходящих во вселенной, но и одни из самых невероятных фотографий из когда-либо сделанных. Ниже представлены одни из самых потрясающих фотографий, присланных Хабблом.
10. Четырёхкратное затмение
Сатурн с четырьмя своими лунами: Энцелад, Диона, Титан и Мимас.
Эта фотография была сделана в 2009 году. Она ясно показывает четыре луны Сатурна. Слева направо можно увидеть две маленькие луны, Энцелад и Диону, которые отбрасывают две чёрные тени на поверхность Сатурна. Луна покрупнее это Титан, который примерно в два раза больше нашей луны. Ну а на самом краю планеты виднеется ледяной Мимас.
9. Облако звёзд в созвездии Стрельца
Телескоп Хаббл открывает одни из старейших звёзд в галактике.
Телескоп Хаббл заглянул в маленький, лишённый пыли уголок космоса, позволив нам увидеть одни из самых старых звёзд млечного пути. Это позволит учёным узнать больше о зарождении и росте галактики.
8. Мессье 104 (Messier 104) или Галактика Сомбреро
«Галактика Сомбреро» это один из самых крупных объектов в скоплении Девы.
Называемая в шутку «Галактика Сомбреро», Мессье 104 можно найти в скоплении галактик Девы. Она находится в 28 миллионах световых лет от Земли, а для того, чтобы её пересечь потребовалось бы 50 000 световых лет. Это один из самых крупных объектов в скоплении Девы, с яркостью эквивалентной яркости 800 миллиардов солнц. Некоторые считают, что в её центре находится огромная чёрная дыра, и что скопление удаляется от нас со скоростью в 1 126,5 километров в секунду.
7. NGC 6302 или туманность Бабочка
«Крылья» этой прекрасной туманности образовались от взрыва газа.
Мило названная NGC 6302, туманность находится в нашем Млечном Пути. Она появилась после смерти звезды, размер которой в пять раз превышал размер нашего солнца. Температура взрыва газа составила 19982°С, а расширение произошло со скоростью в 965606 километров в час. Это фото было сделаны с помощью широкоугольной камеры в 2009 году.
6. Гигантское Завихрение
Гигантское Завихрение в два раза больше Млечного Пути, и насчитывает более триллиона звёзд.
Эта галактика, расположенная в созвездии Большой Медведицы находится примерно в 21 миллионе световых лет от Земли, а для того, чтобы её облететь потребовалось бы 170 000 световых лет. Это в два раза больше Млечного Пути. По подсчётам, в этой галактике находится больше триллиона звёзд, 100 миллиардов из которых похожи на наше Солнце.
5. Туманность Лагуна
Туманность Лагуна - одна из всего двух туманностей, которую можно увидеть невооружённым глазом.
Туманность расположена на расстоянии в 4000-6000 световых лет в созвездии Стрельца и является одной из двух видимых для невооружённого глаза туманностей в средних широтах Северного полушария. Однако невооружённый глаз не различит и части того, что изображено на этой фотографии. На фотографии можно увидеть «волны» из газа и пыли, которые придают туманности желтоватый оттенок.
4. R136
Звёздное скопление R136 - дом для нескольких из самых больших голубых звёзд во Вселенной.
Это одна из самых детальных фотографий полученных при помощи телескопа Хаббл. R136 является относительно молодым скоплением звёзд и в него входят одни из самых крупных голубых звёзд: некоторые из них в 100 раз больше Солнца. Фотография была сделана в 2009 году и на ней запечатлено расстояние в 100 световых лет.
3. Омега Центавра
Омега Центавра - плотное звёздное скопление в 17000 световых лет от Земли.
На этой фотографии, сделанной в 2002 году, запечатлено одно из самых больших шаровых звёздных скоплений, принадлежащих Млечному Пути - Омега Центавра. Скопление расположено в 17000 световых лет от Земли. В него входит около 10 миллионов звёзд, 2 миллиона из которых можно увидеть на фотографии.
2. Звёздный шпиль
Звёздный шпиль - массивная башня холодного газа и пыли, высотой в 90 триллионов километров.
Шпиль «в высоту» занимает около 9.5 световых лет и расположен в туманности Орла. В нём могут содержаться новорожденные звёзды: некоторые звёзды формируются тогда, когда газ сжимается гравитацией, а другие могут формироваться от сильного теплового излучения соседних звёзд.
1. Млечный Путь
Благодаря двум большим космическим телескопам мы получили самую детальную фотографию галактического центра.
Учитывая, сколько раз Млечный Путь упоминался в других пунктах, список обязательно должен закончиться его фотографией. На снимке вы видите центр нашей галактики. Фотография была получена в результате комбинации снимков камеры NICMOS (Камера ближней инфракрасной области и многообъектный спектроскоп) Хаббла и цветных фотографий, сделанных космическим телескопом Спитцер. На фотографии изображено расстояние в 300 световых лет, центр галактики находится на расстоянии в 20000 световых лет.
Шаровая молния - явление удивительное и до сих пор не понятое, несмотря на потенциальную практическую значимость (слышали что-нибудь о стабильной плазме?). Ее пытаются создавать экспериментально и строят теории, но ценным источником информации остаются рассказы очевидцев.
Совсем немного истории
Шаровая молния как явление, связанное с грозой, известна с античных времен. Первую дошедшую до нас гипотезу о ее происхождении высказал один из создателей так называемой лейденской банки, первого конденсатора, накопителя электрической энергии, - Питер ван Мушенбрук (1692–1761). Он предположил, что это сгустившиеся в верхних слоях атмосферы болотные газы, которые воспламеняются, спускаясь в нижние.
В 1851 году появилась первая книга, целиком ей посвященная, - автором был один из крупнейших французских физиков, почетный член Петербургской академии наук Франсуа Араго. Он назвал ее «самым необъяснимым физическим явлением», и сделанный им обзор свойств и представлений о ее природе инициировал появление потока теоретических и экспериментальных исследований этой формы грозового электричества.
До пятидесятых годов XX века шаровая молния (ШМ) привлекала к себе внимание лишь как непонятный геофизический феномен, о ней писали статьи и книги, но исследования носили в основном феноменологический характер. Однако когда развернулись работы в области физики плазмы и ее многочисленных технических и технологических приложений, тема приобрела прагматический оттенок. Стабилизация плазмы всегда была для физики важной задачей, а ШМ, объект, вроде бы, плазменной природы, автономно существует и интенсивно светится десятки секунд. Потому с историей ее исследований связаны имена многих известных ученых, занимавшихся физикой плазмы. Например, один из основателей советской физики Петр Леонидович Капица (1894–1984) опубликовал статью «О природе шаровой молнии» (1955), в которой предложил идею о внешней подпитке энергией, и в последующие годы ее развивал, видя в шаровой молнии прообраз управляемого термоядерного реактора.
Библиография по ШМ к настоящему времени насчитывает более двух тысяч научных статей, только за последние сорок лет вышло около двух десятков книг и подробных обзоров. Начиная с 1986 года в России и за рубежом регулярно проводятся симпозиумы, семинары и конференции, посвященные ШМ, по этой теме в РФ защищено несколько кандидатских диссертаций и одна докторская. Ей посвящены тысячи экспериментальных и теоретических исследований, она попала даже в школьные учебники. Объем накопленных феноменологических сведений весьма велик, но понимания строения и происхождения по-прежнему нет. Она уверенно лидирует в списке малоизученных, непонятных, таинственных и опасных явлений природы.
Усредненный портрет
Опубликованные книги содержат различной строгости и глубины обзоры теоретических и экспериментальных исследований ШМ, причем сами данные приводятся чаще всего в усредненном виде. Научная литература содержит множество таких «усредненных портретов», на основе которых появляются новые теоретические модели и новые варианты старых теоретических моделей. Но эти портреты далеки от оригиналов. Характерная черта ШМ - значительный разброс параметров, более того, их изменчивость в ходе существования феномена.
Вот почему любые попытки теоретического и экспериментального моделирования на основе перечней свойств «средней» ШМ обречены на неудачу. При существующем положении дел большинство авторов моделирует просто нечто сферическое, светящееся и долго существующее. Между тем, по сообщениям наблюдателей, яркость варьирует от тусклой до ослепительной, цвет ее может быть любым, также изменяется и цвет ее полупрозрачной оболочки, о которой иногда сообщают респонденты. Скорость движения меняется от сантиметров до десятков метров в секунду, размеры от миллиметров до метра, время существования - от единиц секунд до сотни. Когда речь заходит о тепловых свойствах, оказывается, что иногда она касается людей, не вызывая ожогов, а в некоторых случаях зажигает стог сена под проливным дождем. Электрические свойства столь же причудливы: она может убить животное или человека, коснувшись его, или заставить светиться выключенную электролампочку, а может вообще не проявлять электрических свойств. Причем свойства ШМ с заметной вероятностью меняются в процессе ее существования. По результатам обработки 2080 описаний, с вероятностью 2–3% изменяются яркость и цвет, примерно в 5% случаев - размер, в 6–7% - форма и скорость движения.
В этой статье представлена короткая подборка описаний поведения ШМ в естественных условиях, акцентирующих внимание на тех ее свойствах, которые не вошли в усредненные портреты.
Оранжевая, лимонная, зеленая, голубая...
Наблюдатель Тараненко П. И., 1981 год:
«...светящийся шарик, выплывающий из гнезда розетки. За время порядка двух-трех секунд он проплыл немного в плоскости гнезд розетки, удалившись от стены примерно на один сантиметр, затем вернулся и пропал во втором гнезде розетки. В начальной фазе, при выходе из гнезда, шар имел густо-оранжевый цвет, когда же он полностью сформировался, то стал прозрачно-оранжевым. Затем при движении шара его цвет изменился на желто-лимонный, разбавленно-лимонный, из которого вдруг высветился пронзительно сочно-зеленый цвет. Кажется, именно в этот момент шарик повернул назад к розетке. Из зеленого цвет шарика стал нежно-голубым, а перед самым входом в розетку - тускло-серо-голубым».
Удивительна способность ШМ изменять форму. Если сферичность обеспечивается силами поверхностного натяжения, то можно ожидать изменений ШМ, связанных с капиллярными осцилляциями возле равновесной сферической формы, или изменений при нарушении устойчивости ШМ, то есть перед разрядом на проводник или перед взрывом, что, собственно говоря, и отмечается в наблюдениях очевидцев. Но, как ни странно, чаще наблюдаются взаимопревращения ШМ из сферической формы в ленточную и обратно. Вот два примера таких наблюдений.
Наблюдатель Мысливчик Е. В., 1929 год:
«Из соседней комнаты выплыл серебряный шар диаметром примерно тринадцать сантиметров, без какого-либо шума вытянулся в „толстую змею“ и проскользнул в дыру для болта от ставни на двор».
Наблюдатель Ходасевич Г. И., 1975 год:
«После близкого разряда молнии в комнате возник огненный шар диаметром около сорока сантиметров. Медленно, в течение примерно пяти секунд, вытянулся в длинную ленту, которая улетела через форточку на улицу».
Видно, что ШМ вполне уверенно чувствует себя в ленточной форме, которую принимает при необходимости пройти через узкое отверстие. Это плохо укладывается в представление о поверхностном натяжении как о главном факторе, определяющем форму. Такого поведения можно было бы ожидать при малом коэффициенте поверхностного натяжения, но ШМ сохраняет форму и при движении с большой скоростью, когда аэродинамическое сопротивление воздуха деформировало бы сферу, если бы силы поверхностного натяжения были слабыми. Впрочем, наблюдатели сообщают и о весьма разнообразных формах, которые принимает ШМ, и о колебаниях поверхности.
Наблюдатель Кабанова В. Н., 1961 год:
«В комнате, перед закрытым окном, я заметила висящий светящийся голубой шар диаметром около восьми сантиметров, он менял свою форму, как меняет форму мыльный пузырь, когда на него дуют. Он медленно поплыл в сторону электророзетки и в ней исчез».
Наблюдатель Годенов М. А., 1936 год:
«Я увидел, как по полу прыгает, удаляясь в угол сеней, огненный шар размером чуть меньше футбольного мяча. С каждым ударом о пол этот шар будто сплющивался, а потом снова принимал круглую форму, от него отскакивали и тут же исчезали маленькие шарики, а шар становился все меньше и, наконец, исчез».
Таким образом, теоретические модели шаровой молнии должны учитывать изменчивость ее свойств, что существенно усложняет проблему. А как обстоит дело с экспериментом?
Нечто круглое и светящееся
За последние годы в этом направлении кое-что сделано. Во всяком случае, нечто шарообразное и светящееся нужного размера удалось получить, причем нескольким группам исследователей независимо друг от друга. О тех или иных свойствах вопрос пока не ставился: тут вообще бы получить что-то типа ШМ.
Во Владимирском государственном университете, под руководством профессора В. Н. Кунина, который пытался в лабораторных условиях воспроизвести разряд, подобный молнии по силе тока, стабильно получали из разрядной плазмы, образующейся при электровзрыве медной фольги, светящиеся шарообразные объекты диаметром 20–30 см, со временем жизни около одной секунды. Г. Д. Шабанов (Петербургский институт ядерной физики РАН) стабильно производит светящиеся шары с тем же временем жизни при существенно меньших токах и на совсем простом оборудовании. В Санкт-Петербургском госуниверситете этим успешно занимались С. Е. Емелин и А. Л. Пирозерский. Но во всех случаях время жизни подобных объектов - около секунды, а их полная энергия ничтожно мала: ее не хватает даже для того, чтобы прожечь газету. Реальная ШМ может убивать людей и животных, со взрывом рушить дома, ломать деревья, вызывать пожары.
То, что получается во всех этих экспериментах, конечно, не ШМ, но что-то похожее. Эти объекты принято называть «долгоживущими плазменными образованиями». Долгоживущие они по сравнению с обычным ионизированным воздухом, который при этом объеме прекратил бы свечение за микросекунды.
Рождение и смерть
Среди 5315 ранее неизвестных описаний ШМ, собранных в Ярославском государственном университете им. П. Г. Демидова А. И. Григорьевым и С. О. Ширяевой, в 1138 случаях очевидцы видели таинство рождения ШМ. Различные варианты рождения встречаются с вероятностью: около 8% - в канале разряда линейной молнии; с той же вероятностью - в месте удара линейной молнии; в облаках - 4%; на металлическом проводнике - 66%; просто наблюдение зарождения вроде бы «из ничего» - 13%.
По тому же массиву данных мы оценили вероятности реализации различных путей исчезновения шаровой молнии. Получились следующие цифры: в примерно 40% случаев - она просто ушла из поля зрения; в 26% ее существование окончилось самопроизвольным взрывом; в 8% она ушла (разрядилась) в землю; в 6% - ушла в проводник; с такой же вероятностью она рассыпается на искры; в 13% тихо гаснет; а в 1% описаний из-за неосторожности очевидца существование шаровой молнии заканчивалось спровоцированным взрывом.
Интересно сравнить статистические данные о том, как прекратилось существование ШМ для тех из них, что возникли на проводниках (а таких в нашем собрании набралось 746 штук), с данными, в которых селекция по месту зарождения не сделана. Оказывается, что ШМ, зародившаяся на проводнике, заметно реже кончает свое существование взрывом, а чаще уходит в проводящую среду или тихо гаснет. Вероятности, с которыми это происходит, следующие: в 33% случаев - она уходит из поля зрения; в 20% существование окончилось самопроизвольным взрывом; в 10% она ушла (разрядилась) в землю; в 9% ушла в проводник; в 7% рассыпалась на искры; в 20% тихо погасла; в 1% - спровоцированный взрыв.
Возможно, что шаровые молнии, зародившиеся на проводниках, имеют меньшую энергию и больший электрический заряд, чем порожденные непосредственно линейной молнией, но расхождение в полученных численных значениях может происходить от малой статистики и разброса условий наблюдения. Но для шаровой молнии, появившейся в помещении из телефона или розетки, вероятность снова уйти в проводник или в землю больше, чем для ШМ, родившейся в облаке или в канале разряда линейной молнии и летящей по ветру.
Искры, нити и зерна
С вопросом о внутреннем строении шаровой молнии естественно обратиться к людям, видевшим ее вблизи, на расстоянии порядка метра. Таких около 35%, примерно в половине случаев очевидцы сообщают о внутренней структуре - и это при том, что ШМ имеет весьма дурную репутацию. Можно понять, почему очевидцы не всегда в состоянии ответить на столь простой вопрос: при неожиданном появлении опасной гостьи не каждый захочет и сумеет заняться скрупулезными научными наблюдениями. Да и не всегда, по-видимому, внутри ШМ удается что-либо разглядеть. Тем не менее вот два примера.
Наблюдатель Лиходзеевская В. А., 1950 год:
«Я оглянулась и увидела ослепительно-яркий шар величиной с футбольный мяч кремового цвета. Он был похож на клубок ярких ниток или, скорее, на сплетение тонкой проволоки».
Наблюдатель Журавлев П. С., 1962 год:
«В полутора метрах я увидел белый шар 20–25 сантиметров, висевший на высоте полутора метров. Он светился, как лампочка в 15 Вт. Шар казался состоящим из шевелящихся маленьких бело-красноватых искорок».
В описаниях, упоминающих внутреннюю структуру шаровой молнии, можно выделить наиболее часто повторяющиеся элементы - хаотически движущиеся световые точки, светящиеся переплетенные линии, маленькие движущиеся и светящиеся шарики. Если сопоставить эти данные с сообщениями о том, что ШМ при внешних воздействиях рассыпается на искры и шарики, то представления о шариках и искрах (микрошариках) как об элементарных кирпичиках, из которых состоит ШМ, получают дополнительное подтверждение. Остается неясным, какие силы удерживают вместе эти «кирпичики», не давая им разлететься, но не мешая им свободно перемещаться в объеме шаровой молнии, и как происходит ее распад на элементарные шарики при ударе.
Совсем загадочные случаи - прохождение шаровой молнии сквозь стекло, после которого не остается отверстия. Таких наблюдений немного, среди 5315 описаний, собранных нами, их всего лишь 42. Есть подобные описания и в литературе, причем среди наблюдателей были и пилоты самолетов, и сотрудники метеостанций; иногда наблюдателей было несколько. Может быть, ШМ не проходит сквозь стекло, а ее электрическое поле вызывает возникновение подобного объекта по другую сторону стекла?
Расчет по наблюдениям
Шаровую молнию примерно в 5% случаев видят падающей из грозовых облаков, в 0,5% видят поднимающейся к облакам, а в 75% наблюдений она плывет в атмосфере. Напрашивается вывод, что она может быть как легче воздуха, так и тяжелее, но в большинстве случаев ее плотность приблизительно та же. Однако на плавучесть шаровой молнии влияет не только сила Архимеда, как на воздушный шар. Известно, что она может менять направление движения, гнаться за подвижными объектами, убивать людей и животных электрическим зарядом. Вот два примера.
Наблюдатель Креловская К. М., 1920 год:
«Вечером я гуляла и побежала в сторону деревни, собака за мной. Тут раздался грохот 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 Красулина М., 1954 год:
«В дом влетел огненный шар около 30 сантиметров в диаметре, яркий, как лампочка в 100 Вт. Ударился в зеркало, которое висело напротив окна, отскочил от него и попал в грудь молодой женщины. Она тут же умерла».
Итак, у шаровой молнии есть электрический заряд, она двигается в приземном электрическом поле, напряженность которого в ясную погоду такова, что разность потенциалов между подошвами ног и головой человека составляет около 200 вольт. В грозовую погоду напряженность увеличивается примерно в 100 раз. Из сказанного следует, что на ее движение влияют электрические поля. И в самом деле, с вероятностью примерно 4% ее видят двигающейся вдоль проводов электричества.
Добавив к этим соображениям представления об устойчивости заряженной поверхности жидкости и критериях электрического пробоя атмосферы, мы получили возможность оценить величину заряда шаровой молнии, которая оказалась порядка единиц микрокулонов. Много это или мало? Во всяком случае, электрической энергии, запасаемой в шаровой молнии при таком заряде, достаточно, чтобы убить человека. Проведенные расчеты показали, что шаровые молнии, возникающие у поверхности земли, имеют бо льшие электрические заряды, чем возникающие в грозовых облаках.
Из приведенных выше соображений удалось оценить и другие свойства ШМ. Так, плотность ее вещества отличается от плотности воздуха примерно на 1%, а поверхностное натяжение приблизительно такое же, как у воды. Также удалось выяснить, что все свойства шаровой молнии связаны между собой и что ее радиус не может быть больше метра. Все сообщения о многометровых радиусах ошибочны; такие размеры всегда выводятся из оценок угла, под которым светящийся объект наблюдают издали, а при этом неизбежна большая ошибка.
Выжившие
Контакт с шаровой молнией бывает и не смертельным, однако такие случаи крайне редки. Вот два примера.
Наблюдатель Васильева Т. В., 1978 год:
«Одновременно с грохотом близкого разряда молнии на выключателе появился светящийся шар величиной с человеческую голову и загорелся выключатель. У меня мелькнула мысль, что если загорятся обои, то сгорит и наш деревянный дом. Я с размаху ударила ладонью по шару и выключателю. Шар сразу же распался на множество мелких шариков, упавших вниз. На оставшейся половине выключателя появился огненный шарик величиной с кулак. Через секунду этот шарик исчез. Рука у меня сгорела до кости».
Наблюдатель Базаров М. Я., 1956 год:
«От заслонки трубы на подушку упал неяркий красный шар размером с мяч 25 сантиметров. Он медленно скатился по подушке на шерстяное одеяло, которым я был укрыт. Мать, увидев это, голыми руками стала его забивать. От первого удара шар рассыпался на множество мелких шариков. За считаные секунды, ударяя по ним ладонями, мать загасила их. Ожогов у нее на руках не осталось. Только с неделю пальцы ее не слушались».
Свидетельства уникальные - подобных случаев известно совсем немного. Чаще всего шаровая молния на попытки прикоснуться к ней отвечает электрическим разрядом либо взрывом. И в том, и в другом случае последствия могут быть летальными.
Кто слушал и кто рассказывал
Основной источник новой информации о шаровой молнии - описания очевидцев ее появления в естественных условиях. Насколько востребован этот источник информации?
В мировой практике сбор описаний шаровой молнии дело не новое, достаточно вспомнить Франсуа Араго (1859), Вальтера Бранда (1923), Дж. Ранда Мак-Нэлли (1960), Уоррена Рейли (1966), Джорджа Эджели (1987). Но во всех случаях речь шла о десятках и сотнях описаний. Только в Японии, где шаровая молния расценивается как мистический объект, Оцуки Ёсихико в конце прошлого века собрал около трех тысяч описаний.
В СССР собирать описания шаровых молний с целью получения новых сведений об этом непонятном феномене начал И. П. Стаханов (1928–1987), профессионально занимавшийся плазмой. Еще раньше это попытался сделать И. М. Имянитов (1918–1987), областью интересов которого было атмосферное электричество; он написал книгу о шаровой молнии, но не довел до логического завершения идею анализа данных, которые сообщают наблюдатели. И. П. Стаханов первым начал систематическую обработку свидетельств очевидцев - у него был массив в полторы тысячи описаний. Полученные данные он обобщил в своих книгах. Мы занялись сбором сообщений о шаровых молниях лет на десять позже него, но собрали около шести тысяч описаний и применили компьютерную обработку данных.
Поиск очевидцев появления ШМ в естественных условиях, сбор информации и подготовка этой информации, рыхлой, расплывчатой и неточной, к обработке - это наиболее времязатратная и психологически трудоемкая часть нашей работы. Респонденты часто сообщают о трагических событиях, которым невозможно не сопереживать. Обработка полученной информации на компьютере - работа непродолжительная и приятная часть. Далее мы пишем популярную статью о ШМ для газеты или научно-популярного журнала, а в конце даем контактный адрес для очевидцев. Через полгода-год начинают приходить письма. Авторам мы отсылаем анкету с вопросами, затем сравниваем ответы с данными, сообщенными в первом письме. Разброс бывает значительный, это позволяет оценить достоверность сообщений. Из средств массовой информации данных не берем, их достоверность низка.
А можно ли верить информации о свойствах ШМ, полученной от очевидцев? Типичная реакция на появление шаровой молнии - страх. Психологи утверждают, что необычные, опасные, яркие явления запоминаются хорошо и надолго, но часто в искаженном виде. С таким эффектом регулярно приходится сталкиваться следователям, опрашивающим свидетелей трагических происшествий. Свидетели, одновременно наблюдавшие событие, дают различные, часто взаимоисключающие описания происшествия, но любой из них готов поклясться в истинности своих показаний. Что же, подобные помехи приходится учитывать.
Кажется, что достоверность информации, получаемой от очевидца, должна зависеть от его образования, возраста, времени, прошедшего с момента события, от пола. Как ни странно, это оказалось не так. С самого начала статистической обработки мы задались вопросом: кто наши респонденты? Прежде всего нас интересовали их возраст и образование. Выяснилось, что в момент наблюдения только 34% очевидцев были младше 16 лет, 21,5% имели высшее образование, 30,8% - среднее, 14% - восьмилетнее, остальные - начальное. Мы обсчитали по отдельности данные, полученные у всех этих групп, и, к своему удивлению, обнаружили, что независимо от возраста и образования при усреднении по каждой группе описываемые шаровые молнии выглядят одинаково.
Психологи нас предупреждали, что необходимо с осторожностью относиться к информации, получаемой от женщин, так как женское восприятие отличается повышенной эмоциональной окраской и часто искажает сведения, которые они сообщают. Среди наших респондентов представительниц прекрасного пола оказалось 51,2%. Но сравнение их рассказов с рассказами мужчин продемонстрировало независимость среднестатистической информации от пола респондентов.
В одном наши ожидания оправдались: данные, полученные от людей, не видевших лично шаровой молнии, но сообщавших о ней со слов очевидцев (а таких набралось примерно 8%), отличались от тех, которые дают сами очевидцы. В этой группе респондентов каждый двадцатый сообщил о трагическом случае, произошедшем по вине ШМ, и каждый пятнадцатый - о взрывах, приведших к разрушениям. Среди непосредственных очевидцев о несчастных случаях написал только каждый сотый, а о разрушениях - каждый восемьдесят пятый. Это естественно - рассказ с большей вероятностью будут пересказывать, если он поражает и запоминается. В остальном люди, сами не видевшие шаровой молнии, описывают ее так же, как «Советский энциклопедический словарь» или учебник физики для девятого класса школы: схематично, без указания деталей. Что лишний раз подтверждает справедливость пословицы: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».
Вот, пожалуй, и все, что можно рассказать в рамках журнальной статьи. Главный вывод для исследователей этого явления природы: шаровые молнии разнообразны и крайне изменчивы, что необходимо учитывать при моделировании. Как говорил один выдуманный литературный классик, «понять - значит упростить». Но и в сложности реальных феноменов есть особая притягательность.
Невероятные факты
Самое большое мире фото
Самая большая фотография на данный момент - это 320-ти гигапиксельная панорама Лондона , которая была собрана из 48 640 отдельных изображений. Все изображения были сняты четырьмя фотоаппаратами Canon EOS 7D и собраны, чтобы создать это 360-градусное творение. Если бы эта была физическая фотография, то она была бы размером с Букингемский дворец. Стоит отметить, что фотография была снята с крыши BT Tower.
Самый большой корабль в мире
Самый большой корабль, п ревышающий размеры Эмпайр-стейт-билдинг, был спущен на воду в Южной Корее. The Prelude имеет длину 488 метров и ширину 74 метра. При полной загрузке, корабль весит около 600 000 тонн.
Самый большой лайнер
Вместе со своим братом близнецом, круизный лайнер Oasis of the Seas является пока самым крупным пассажирским судном на планете. Его длина составляет 360 метров, а его брат близнец Allure of the Seas длиннее всего на 5 см.
Самое большое озеро в мире
Каспийское море является самым большим озером на нашей планете. Оно находится на стыке Европы и Азии. На сегодняшний день площадь Каспийского моря - около 371 000 квадратных метров.
Самая большая река
По размерам бассейна, а также по полноводности и длине речной системы Амазонка является самой большой рекой на Земле. Река имеет длину 6992,06 км. В 2011 году Амазонку признали природным чудом света.
Самый большой самолет в мире
На данный момент самым большим самолетом по праву считается Ан-225 "Мрия". Этот транспортный реактивный самолет был разработан ОКБ им. О. К. Антонова. Его спроектировали и построили в СССР на Киевском Механическом Заводе в период между 1984 и 1988 годами. Сегодня летает лишь один экземпляр, который находится в эксплуатации у компании Antonov Airlines.
Самая большая машина в мире (самый большой экскаватор)
Экскаватор Bagger 288 был построен в 1978 году немецкой фирмой Krupp для предприятия Rheinbraun. Размеры этой машины превышают размеры гусеничного транспортера НАСА, который используется для перевозки шаттлов и ракет Аполлон на пусковую площадку. Bagger 288 используется для добычи полезных ископаемых и рытья больших траншей. Каждый день он способен добывать по 230 тонн угля.
Самый большой шар
В 2002 году команда инженеров NASA разработала самый большой в мире воздушный шар, объем которого составляет 1,7 миллиона куб. м. Весит вся конструкция 690 килограммов. Его запустили в рамках программы LEE (Low Energy Electrons), и шар смог подняться на высоту 49 километров. Исследования показали, что данный шар может быть использован для доставки аппаратуры на рекордную высоту.
Самая большая книга в мире
Размеры самой большой книги составляют 5 м x 8,06 м, а весит она примерно 1 500 кг. В ней содержатся 429 страниц и создана она была Mshahed International Group, в Дубае, ОАЭ 27 февраля 2012. Более 50 человек участвовало в создании книги, которую назвали "This is Muhammad" ("Это Мухаммед").
Самый большой экран
Самый большой экран на Земле можно увидеть в Казани. Большие плазменные панели были установлены на стадионе "Казан - Арена", а общая площадь экрана составляет 3 622 квадратных метра.
Самый большой магазин
В Книгу Рекордов Гиннесса в номинации "Самый большой магазин в мире" занесли универмаг Shinsegae. Он был построен в городе Пусан, Южная Корея. Стоит отметить, что Пусан является вторым по величине городом Южной Корее и самым большим морским портом на Земле. Площадь универмага Shinsegae составляет 293 905 квадратных метров. Открытие произошло в 2009 году - именно тогда магазин побил рекорд 100 000 квадратных метров, ранее принадлежавший универмагу Macy"s в Нью-Йорке.
Самый большой стадион
На данный момент из огромного количества стадионов, построенных для различных спортивных мероприятий, лидирует "Стадион Первого Мая" в Пхеньяне (КНДР). Этот стадион способен вместить 150 000 зрителей. Был он построен в далеком 1989 году, для проведения XIII фестиваля молодежи и студентов. Стоит отметить особенность конструкции данного стадиона - 16 арок, которые образуют кольцо. Благодаря этим аркам форма стадиона напоминает цветок магнолии. Несмотря на то, что на этом стадионе играет сборная КНДР по футболу, в основном он используется для проведения массового праздника "Ариран".
Самый большой аквапарк
Tropical Islands является самым крупным Парком для водных развлечений. Находится он в Хальбе в земле Бранденбург, Германия. Ранее, здание аквапарка использовалось, как ангар для дирижаблей. Стоит также отметить, что данное строение является самым крупным самонесущим залом мира. В день комплекс может принять до 6 000 человек. В нем работает около 500 человек.
Самый большой океанариум
В Сингапуре можно посетить Парк "Морская жизнь" (Marine Life Park). Построенный на острове Сентоса, этот океанариум является самым большим в мире. Открытие произошло 22 ноября 2012 года. Парк из 2-х частей: океанариума S.E.A Aquarium и парка водных развлечений Adventure Cove Waterpark. В первом вы сможете увидеть более 100 000 морских животных 800 видов, живущих в большом аквариуме, наполненном 45 000 000 литрами морской воды.
Самый большой музей
Можно долго спорить, какой же музей является самым крупным, но большинство мнений сходятся на музее Лувр (Musеe du Louvre), который в 2012 году посетили 9 720 260 людей. Его площадь 160 106 квадратных метров. На площади 58 470 кв. метров располагаются экспозиции.
Самая большая библиотека
Библиотека Конгресса (The Library of Congress) является самой большой в мире. Эта национальная библиотека США находится в Вашингтоне и является научной библиотекой Конгресса Соединенных Штатов. Ее пользуются представители правительственных органов, исследовательских учреждений, научные работники, частные фирмы, а так же промышленные компании и школы.
Самый большой аэропорт
Книга рекордов Гиннесса отмечает, что по площади самый крупный аэропорт в мире - это Международный аэропорт Король Фахд (King Fahd International Airport (KFIA). Он находится в 25-ти километрах от города Даммам (Саудовская Аравия). Его площадь составляет 780 квадратных км.
Что касается пассажирского трафика и количества взлетов-посадок, на данный момент Международный аэропорт Хартсфилд-Джексон Атланта является самым загруженным на Земле аэропортом. Он имеет несколько названий: Аэропорт Атланта, Аэропорт Хартсфилд, Хартсфилд-Джексон и находится он в 11 км от центрального делового района города Атланта, в штате Джорджия, США.
Самая большая гробница
Гробница 16-го императора Японии Нинтоку (или О-садзаки), является одной из трех самых крупных гробниц в мире, наряду с пирамидой Хеопса и с гробницей Цинь Шихуан-ди, правителя царства Цинь (с 246 г. до н. э.), который остановил многовековую эпоху Воюющих Царств. Гробница Японского императора находится в Сакаи близ Осаки и является крупнейшим кофуном в Японии (кофун - древний могильный курган в стране восходящего солнца). Возраст гробницы 1 600 лет, и при виде сверху она похоже на замочную скважину. Занимает она площадь в 464 124 квадратных метра.
Самое большое здание
Boeing 747, 767, 777 и 787 Dreamliner являются одними из самых крупных авиалайнеров в мире, а собираются они на заводе Boeing Everett Factory, недалеко от города Эверетт, штат Вашингтон. Объем завода более 13 миллионов кубических метров, а его площадь почти 400 000 квадратных метров, что делает Boeing Everett Factory самым крупным зданием в мире.
Откуда берется шаровая молния и что она такое? Вопрос этот задают себе ученые много десятков лет подряд, и пока четкого ответа нет. Устойчивый плазменный шар, возникающий в результате мощного разряда высокой частоты. Другая гипотеза - микрометеориты из антивещества.
Всего же существует более 400 недоказанных гипотез.
…Между веществом и антивеществом может возникнуть барьер с шаровой поверхностью. Мощное гамма-излучение будет раздувать этот шар изнутри, и препятствовать проникновению вещества к пришлому антивеществу, и тогда мы увидим светящийся пульсирующий шар, который будет парить над Землей. Эта точка зрения вроде бы получила подтверждение. Двое английских ученых методично досматривали небо при помощи детекторов гамма-излучения. И зарегистрировали четыре раза аномально высокий уровень гамма-излучения в ожидаемой области энергии.
Первый документально подтвержденный случай появления шаровой молнии имел место в 1638 г. в Англии, в одной из церквей графства Девон. В результате бесчинств огромного огненного шара погибли 4 человека, ранения получили около 60. Впоследствии периодически появлялись новые сообщения о подобных явлениях, но их было немного, поскольку очевидцы считали шаровую молнию иллюзией или обманом зрения.
Первое обобщение случаев уникального природного явления произведено французом Ф. Араго в середине XIX века, в его статистике собрано около 30 свидетельств. Возрастающее количество подобных встреч позволило получить, на основе описаний очевидцев, некоторые характеристики, присущие небесной гостье. Молния шаровая – явление электрического характера, огненный шар, передвигающийся в воздухе в непредсказуемом направлении, светящийся, но не излучающий тепло. На этом общие свойства заканчиваются и начинаются частности, характерные для каждого из случаев. Это объясняется тем, что природа шаровой молнии до конца не изучена, поскольку до сих пор не было возможности исследовать это явление в лабораторных условиях или воссоздать модель для изучения. В некоторых случаях диаметр огненного шара равнялся нескольким сантиметрам, иногда достигал полуметра.
Молния шаровая на протяжении нескольких сотен лет была объектом изучения многих ученых, в числе которых были Н. Тесла, Г. И. Бабат, П. Л. Капица, Б. Смирнов, И. П. Стаханов и другие. Научные деятели выдвинули разные теории возникновения шаровой молнии, которых насчитывается свыше 200. Согласно одной из версий, электромагнитная волна, образующаяся между землей и облаками, в определенный момент достигает критической амплитуды и образует шаровидный разряд газа. Иная версия заключается в том, что молния шаровая состоит из плазмы высокой плотности и содержит собственное микроволновое поле излучения. Некоторые ученые считают, что явление огненного шара — это результат фокусировки космических лучей облаками. Большинство случаев данного явления зафиксировано перед грозой и во время грозы, поэтому самой актуальной считается гипотеза возникновения энергетически благоприятной среды для появления различных плазменных образований, одним из которых и является молния. Мнения специалистов сходятся в том, что при встрече с небесной гостьей нужно придерживаться определенных правил поведения. Главное – не делать резких движений, не убегать, постараться свести к минимуму колебания воздуха.
Их “поведение” непредсказуемо, траектория и скорость полета не поддается никакому объяснению. Они, словно наделенные разумом, могут огибать стоящие перед ними препятствия - деревья, здания и сооружения, а могут и “врезаться” в них. После этого столкновения могут возникать пожары.
Часто шаровые молнии залетают в жилища людей. Через открытые форточки и двери, дымоходы, трубы. Но иногда даже сквозь закрытое окно! Имеется немало свидетельств, как ШМ расплавляла оконное стекло, оставляя после себя идеально ровное круглое отверстие.
По словам очевидцев, огненные шары появлялись из розетки! “Живут” они от одной до 12 минут. Они могут просто мгновенно исчезать, не оставляя после себя никаких следов, но могут и взрываться. Последнее особенно опасно. Следствием этих взрывов могут быть смертельные ожоги. Также замечено, что после взрыва в воздухе остается довольно стойкий, очень неприятный запах серы.
Шаровые молнии бывают разных цветов - от белого до черного, от желтого до голубого. При передвижении они часто гудят, как гудят линии электропередач высокого напряжения.
Большой загадкой остается, что влияет на траекторию ее движения. Это точно не ветер, поскольку она может двигаться и против него. Это не разница в атмосферном явлении. Это не люди и не другие живые организмы, так как иногда она может мирно облетать их стороной, а иногда “врезается” в них, что приводит к смерти.
Шаровая молния - свидетельство нашего весьма неважного знания такого, казалось бы, обыденного и уже изученного явления, как электричество. Ни одна из выдвинутых ранее гипотез пока не объяснила всех ее причуд. То, что предлагается в этой статье, может быть, даже и не гипотеза, а лишь попытка описать явление физическим способом, не прибегая к экзотике, вроде антиматерии. Первое и основное предположение: шаровая молния - это разряд обычной молнии, не достигший Земли. Точнее: шаровая и линейная молнии - это один процесс, но в двух различных режимах - быстром и медленном.
При переходе с медленного режима на быстрый процесс становится взрывным - шаровая молния переходит в линейную. Возможен и обратный переход линейной молнии в шаровую; каким-то таинственным, а может быть, случайным образом этот переход сумел осуществить талантливый физик Рихман, современник и друг Ломоносова. За свою удачу он заплатил жизнью: полученная им шаровая молния убила своего создателя.
Шаровая молния и невидимая атмосферная зарядовая трасса, связывающая ее с облаком, находятся в особом состоянии «эльмы». Эльма в отличие от плазмы - низкотемпературный электризованный воздух - устойчива, остывает и растекается очень медленно. Это объясняется свойствами пограничного слоя между эльмой и обычным воздухом. Здесь заряды существуют в виде отрицательных ионов, громоздких и малоподвижных. Расчеты показывают, что растекаются эльмы за целых 6,5 минуты, а пополняются они регулярно через каждую тридцатую долю секунды. Именно через такой интервал времени проходит электромагнитный импульс в трассе разряда, пополняющий энергией Колобок.
Поэтому длительность существования шаровой молнии в принципе неограниченна. Процесс должен прекратиться только тогда, когда будет исчерпан заряд облака, точнее, тот «эффективный заряд», который облако в состоянии передать трассе. Именно так и можно объяснить фантастическую энергию и относительную устойчивость шаровой молнии: она существует за счет притока энергии извне. Так нейтринные фантомы в фантастическом романе Лема «Солярис», обладая материальностью обычных людей и невероятной силой, могли существовать лишь при поступлении колоссальной энергии из живого Океана.
Электрическое поле в шаровой молнии по величине близко к уровню пробоя в диэлектрике, имя которому воздух. В таком поле возбуждаются оптические уровни атомов, вот почему шаровая молния светится. По идее, более частыми должны быть слабые, несветящиеся, а значит, и невидимые шаровые молнии.
Процесс в атмосфере развивается в режиме шаровой или линейной молнии в зависимости от конкретных условий в трассе. Ничего невероятного, редкого в этой двойственности нет. Вспомним обычное горение. Оно возможно в режиме медленного распространения пламени, что не исключает и режима быстро движущейся детонационной волны.
…Молния спускается с неба. Еще не ясно, какой ей быть, шаровой или обычной. Она жадно высасывает заряд из облака, соответственно уменьшается поле в трассе. Если до попадания в Землю поле в трассе упадет ниже критической величины, процесс перейдет в режим шаровой молнии, трасса станет невидимой, и мы заметим, что на Землю опускается шаровая молния.
Внешнее поле при этом много меньше собственного поля шаровой молнии и не влияет на ее движение. Именно поэтому яркая молния движется хаотично. Между вспышками шаровая молния светится слабее, ее заряд мал. Движение направляется теперь внешним полем и поэтому прямолинейно. Шаровая молния может переноситься ветром. И ясно почему. Ведь отрицательные ионы, из которых она состоит, это те же молекулы воздуха, только с прилипшими к ним электронами.
Просто объясняется отскакивание шаровой молнии от околоземного «батутного» слоя воздуха. Когда шаровая молния приближается к Земле, она индуцирует в почве заряд, начинает выделять много энергии, разогревается, расширяется и быстро поднимается под действием архимедовой силы.
Шаровая молния плюс поверхность Земли образуют электрический конденсатор. Известно, что конденсатор и диэлектрик взаимно притягиваются. Поэтому шаровая молния стремится расположиться над диэлектрическими телами, а значит, предпочитает находиться над деревянными мостками, либо над бочонком с водой. Связанное с шаровой молнией длинноволновое радиоизлучение создается всей трассой шаровой молнии.
Шипение шаровой молнии вызвано вспышками электромагнитной активности. Эти вспышки следуют с частотой около 30 герц. Порог слышимости человеческого уха - 16 герц.
Шаровая молния окружена собственным электромагнитным полем. Пролетая мимо электрической лампочки, она может индуктивно нагреть и пережечь ее спираль. Попав в проводку осветительной, радиотрансляционной или телефонной сети, она замыкает всю свою трассу на эту сеть. Поэтому во время грозы сети желательно держать заземленными, скажем, через разрядные промежутки.
Шаровая молния, «распластавшись» над бочонком с водой, вместе с зарядами, индуцированными в земле, составляет конденсатор с диэлектриком. Обычная вода - диэлектрик не идеальный, она обладает значительной электропроводностью. Внутри такого конденсатора начинает течь ток. Вода нагревается джоулевым теплом. Хорошо известен «опыт с бочонком», когда шаровая молния нагрела до кипения около 18 литров воды. По теоретической оценке, средняя мощность шаровой молнии при ее свободном парении в воздухе равна примерно 3 киловаттам.
В исключительных случаях, например в искусственных условиях, внутри шаровой молнии может возникать электрический пробой. И тогда в ней появляется плазма! Энергии при этом выделяется очень много, искусственная шаровая молния может светить ярче Солнца. Но обычно мощность шаровых молний сравнительно невелика - она находится в состоянии эльмы. По-видимому, переход искусственной шаровой молнии из состояния эльмы в состояние плазмы в принципе возможен.
Зная природу электрического Колобка, можно заставить его работать. Искусственная шаровая молния может сильно превзойти по мощности природную. Прочертив в атмосфере сфокусированным лазерным лучом ионизованный след вдоль заданной траектории, мы сможем направить шаровую молнию куда надо. Изменим теперь питающее напряжение, переведем шаровую молнию в режим линейной. Гигантские искры послушно устремятся по выбранной нами траектории, дробя скалы, валя деревья.
Над аэродромом - гроза. Аэровокзал парализован: запрещена посадка и взлет самолетов… Но вот на пульте управления грозорассеивающей системой нажата пусковая кнопка. С башни вблизи аэродрома к облакам взметнулась огненная стрела. Это поднявшаяся над башней искусственная управляемая шаровая молния перешла на режим линейной молнии и, устремившись в грозовую тучу, вошла в нее. Трасса молнии соединила тучу с Землей, и электрический заряд тучи разрядился на Землю. Процесс может быть повторен несколько раз. Грозы больше не будет, облака разрядились. Самолеты могут снова садиться и взлетать.
В Заполярье можно будет зажечь искусственное солнце. С двухсотметровой башни поднимается вверх трехсотметровая зарядовая трасса искусственной шаровой молнии. Шаровая молния включается на плазменный режим и светит ярко с полукилометровой высоты над городом.
Для хорошей освещенности в круге радиусом 5 километров достаточно шаровой молнии, излучающей мощность в несколько сот мегаватт. В искусственном плазменном режиме такая мощность - разрешимая проблема.
Электрический Колобок, столько лет уклонявшийся от близкого знакомства с учеными, не уйдет: рано или поздно его приручат, и он научится приносить людям пользу. Б. Козлов.
1. Что такое шаровая молния, до сей поры достоверно неизвестно. Физики пока еще не научились воспроизводить настоящую шаровую молнию в лабораторных условиях. Что-то конечно, получают, но вот насколько это «что-то» схоже с настоящей шаровой молнией – ученые не знают.
2. Когда отсутствуют экспериментальные данные, ученые обращаются к статистике – к наблюдениям, свидетельствам очевидцев, редким фотографиям. На самом деле редким: если в мире существует не менее ста тысяч фотографий обычной молнии, то снимков шаровой молнии гораздо меньше – всего шесть-восемь десятков.
3. Цвет шаровой молнии бывает разным: и красным, и ослепительно белым, и синим, и даже черным. Свидетели видели шаровые молнии всех оттенков зеленого и оранжевого цвета.
4. Судя по названию, все молнии должны иметь форму шара, но нет, наблюдались и грушевидные, и яйцеобразные. Особо удачливым наблюдателям являлась молния в виде конуса, кольца, цилиндра и даже в виде медузы. Кто-то видел за молнией белый хвост.
5. Согласно наблюдениям ученых и свидетельствам очевидцев шаровая молния может появиться в доме через окно, дверь, печь, даже просто возникнуть как бы из ниоткуда. А еще она может «выдуться» из электрической розетки. На открытом воздухе шаровая молния может появиться из дерева и столба, спуститься из облаков или родиться от обычной молнии.
6. Обычно шаровая молния невелика – сантиметров пятнадцать в диаметре или с футбольный мяч, но встречаются и пятиметровые гиганты. Живет шаровая молния недолго – обычно не более получаса, двигается горизонтально, иногда вращаясь, со скоростью несколько метров в секунду, иной раз зависает в воздухе неподвижно.
7. Шаровая молния светит, как стоваттная лампочка, иногда трещит или пищит и обычно наводит радиопомехи. Порою пахнет – окисью азота или адским запахом серы. Если повезет, она тихо растворится в воздухе, но чаще взрывается, разрушая и оплавляя предметы и испаряя воду.
8. «…Красно-вишнёвое пятно видно на лбу, а вышла из него громовая электрическая сила из ног в доски. Ноги и пальцы сини, башмак разорван, а не прожжён…». Так описывал смерть своего соратника и друга Рихмана великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов. Он еще волновался, «чтобы сей случай не был истолкован противу приращений наук», и был прав в своих опасениях: в России временно запретили исследования электричества.
9. В 2010 году австрийские ученые Йозеф Пир и Александр Кендль из Университета Инсбрука предположили, что свидетельства о шаровых молниях можно интерпретировать как проявление фосфенов, то есть зрительных ощущений без воздействия на глаз света. Их расчеты показывают, что магнитные поля определенных молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры. Таким образом, шаровые молнии являются галлюцинациями.
Теория была опубликована в научном журнале Physics Letters A. Теперь уже сторонники существования шаровых молний должны зарегистрировать шаровую молнию научной аппаратурой, и таким образом опровергнуть теорию австрийских ученых.
10. В 1761 году шаровая молния проникла в церковь венской академической коллегии, сорвала позолоту с карниза алтарной колонны и отложила ее на серебряной кропильнице. Людям приходится куда тяжелее: в лучшем случае шаровая молния обожжет. Но может и убить – как Георга Рихмана. Вот вам и галлюцинация!
