Шаровая молния

Вопреки всевозможным теориям, шаровую молнию до недавнего времени так и не удавалось получить в лаборатории (сейчас же некоторые умельцы получают нечто похожее в собственных микроволновых печах, причём даже без взрывоопасных последствий).

Даже если считать только предложения, опубликованные в серьёзных научных журналах, то количество теоретических моделей, которые с разной степенью успеха описывают явление и отвечают на эти вопросы, составляет десятки. Перечислим некоторые из них.

Пермский физик Сергей Федосин в ряде работ представил электронно-ионную модель шаровой молнии в Современные проблемы физики. В поисках новых принципов. М.: Эдиториал УРСС, 2002. (192 стр.). Согласно этой модели, шаровая молния есть сгусток очень горячего ионизированного воздуха с общим положительным зарядом, оболочка которого состоит из быстро вращающихся электронов с общим током до 1,4•105 А. Целостность молнии поддерживается балансом электромагнитных сил, действующих между зарядами. Положительные ионы внутри молнии распределены свободно вследствие сферической симметрии, и притягивают к себе электроны оболочки, удерживая их от разлёта.

Электронные токи в оболочке создают сильное магнитное поле внутри молнии. Эти токи перпендикулярны оси вращения, к полюсам диаметр вращения уменьшается, магнитное поле растёт. Это удерживает положительные ионы от разлёта вдоль оси вращения за счёт эффекта магнитной бутылки. Основное магнитное поле внутри молнии направлено вдоль оси вращения. То есть ионы могут двигаться вдоль оси вдоль линий магнитного поля. С другой стороны, ионы вращаются по окружности перпендикулярно оси под действием силы Лоренца соответственно своей тепловой скорости. В результате на некотором расстоянии от оси молнии возникает пересечение двух потоков ионов, которое наблюдается как светящиеся оболочки внутри молнии. Излучение от оболочек возникает от трения и рекомбинации пересекающихся потоков ионов.

Лабораторные неудачи являются причиной скептицизма в отношении самого факта существования шаровых молний. О том, что это факт, однако же, свидетельствует сходство в описаниях этого явления со стороны очевидцев. Все видели, по сути, одно и то же: довольно яркий огненный шар размером, как правило, с грейпфрут (хотя случалось наблюдать и очень маленькие, и очень крупные шаровые молнии).

В Петербургском институте ядерной физики уже несколько лет существует мастерская шаровых молний. Тут была придумана и создана небольшая установка, с достаточной точностью воспроизводящая природный процесс рождения молний на влажной поверхности: тут есть медный ввод, играющий громоотвода, кварцевая трубочка с электродом, открытая поверхность водопроводной воды. В роли громового облака выступает батарея конденсаторов на 600 мкФ, которую можно заряжать до 5,5 кВ. Это серьезное напряжение — малейшая неосторожность при работе с ним грозит смертельной опасностью.

Как правило, опять же, шаровые молнии возникали во время грозы — чаще всего после удара молнии. Однако и из этого правила случались исключения: иной раз огненные шары возникали ещё до грозы, а иногда — и после неё.

Упоминания о шаровой молнии датированы чуть ли ни эпохой древних эллинов. И с тех пор так никто и не дал убедительного ответа на вопрос — что такое шаровая молния?

      Copyright © 2010 - All Rights Reserved - www.physicinweb.ru