Цитата сообщения ГОСПОЖА_ЛОЛИТА МОЛНИИ, ШАРОВЫЕ И ТАИНСТВЕННЫЕ!




Настроение сейчас - ВСЕГДА ПРЕКРАСНОЕ

Одним из самых загадочных явлений природы считается возникновение и жизнь шаровой молнии. Ученые разных стран, проводя многочисленные эксперименты, до сих пор не могут точно сказать, как же образуется шаровая молния и за счет чего она может на протяжении длительного времени существовать в природе. Сложность еще заключается и в том, что в лабораторных условиях обычная линейная молния была получена, чего нельзя сказать о шаровой молнии. Эксперименты в лабораториях не позволяют создать искусственно шаровую молнию, а, следовательно, и изучение ее практически не возможно.

Шаровая молния представляет собой особый сгусток, состоящий из горячего газа, и излучающий яркий свет. Люди наблюдали такое природное явление еще несколько тысяч лет назад, но впервые шаровая молния была описана французским ученым Арагоном в середине XIX столетия.

Шаровая молния, в отличие от обычной линейной молнии, имеет свои особенности. Появления шаровой молнии может не всегда совпадать с грозой или штормом. Однако такая погода является прекрасным условием для появления шаровой молнии, которая так же может появиться из обычного электрического атмосферного разряда. Иногда шаровую молнию наблюдают и в безоблачную и солнечную погоду, были даже случаи, когда видели, как шаровая молния выходит из деревьев или столбов.

Шаровая молния в большинстве случаев имеет горизонтальное направление, но при этом ее движения достаточно беспорядочны. Шаровая молния без труда залетает в помещения, проходя даже через узкие отверстия. Кроме того, шаровая молния может облетать предметы, которые встречаются на ее пути. Часто от такой молнии исходит треск или пищащие звуки.

Шаровая молния может существовать в пространстве на протяжении и десяти секунд, и несколько часов. Исчезнуть шаровая молния может, взрываясь или медленно угасая. При этом появляется мощная энергия, которая воздействует на окружающие предметы, разрушая их.

Шаровая молния свое название получила неслучайно, ведь ее форма представляет сферу, иногда встречается и шаровая молния в виде дисков или вытянутых форм. Шаровая молния всегда излучает очень яркий свет, мощность которого находится в пределах ста ватт. Порой шаровая молния ярче, а иногда свет более тусклый. Цвет же шаровой молнии может быть не только белым или желтым, но и зеленым.
шаровая молния


Некоторые гипотезы о природе шаровой молнии

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.

Например, гипотеза Капицы: между облаками и землёй возникает стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, в каком-либо месте (чаще всего, ближе к земле) возникает пробой воздуха, образуется газовый разряд. В этом случае шаровая молния оказывается как бы «нанизана» на силовые линии стоячей волны и будет двигается вдоль проводящих поверхностей. Стоячая волна тогда отвечает за энергетическую подпитку шаровой молнии.

Принципиально другую гипотезу предлагает Смирнов, занимающийся проблемой шаровой молнии много лет. В его теории ядро шаровой молнии — это переплетённая ячеистая структура, нечто вроде аэрогеля, которая обеспечивает прочный каркас при малом весе. Только нити каркаса — это нити плазмы, а не твердого тела. И энергетический запас шаровой молнии целиком скрывается в огромной поверхностной энергии такой микропористой структуры. Термодинамические расчеты на основе этой модели, в принципе, не противоречат наблюдаемым данным.

Ещё одна теория — уже из самых новых — объясняет всю совокупность наблюдаемых явлений термохимическими эффектами, происходящими в насыщенном водяном паре в присутствии сильного электрического поля. Энергетика шаровой молнии здесь определяется теплотой химических реакций с участием молекул воды и их ионов. Автор теории уверен, что она дает чёткий ответ на загадку шаровой молнии.

Какая из теорий достоверна — проверить нетрудно: критерием будет служить эксперимент. Пусть хоть какая-нибудь теория сможет чётко сказать, как именно можно создать шаровую молнию в лаборатории.

Именно такой теорией, предлагающей способ создания необычного состояния вещества, способного аккумулировать и сохранять значительное время энергию, является предположение, что шаровая молния — это ридберговское вещество. Группа L.Holmlid. приготовлением ридберговского вещества в лабораторных условиях пока отнюдь не с целью производства шаровых молний, а в основном с целью получения мощных электронных и ионных потоков, используя то, что работа выхода ридберговского вещества очень мала, несколько десятых электронвольта. Предположение, что шаровая молния является ридберговским веществом, описывает гораздо больше ее наблюдаемых свойств, от способности возникать при разных условиях, состоять из разных атомов, и до способности проходить сквозь стены и восстанавливать шарообразную форму. Конденсатом ридберговского вещества пытаются также объяснить плазмоиды, получаемые в жидком азоте.

Интересные факты

На Земле постоянно существуют от 100 до 1000 шаровых молний, но вероятность увидеть шаровую молнию хотя бы раз в жизни составляет всего 0,01%.
Шаровая молния (ШМ)

Интенсивность свечения: по самому распространенному мнению, увидев ШМ, вы на несколько секунд совершенно бесплатно получите 100 ватную лампочку. Хотя она может совсем скоро начать портится и совсем угаснуть в конце. О свечении ШМ во время взрыва ничего не известно, скорее всего это сильная вспышка.

Поведение. С уверенность можно сказать только одно: шаровая молния любит проникать в дома или, цитируем, "проходить". Хотя иногда не делает этого, несмотря на то, что имеет неплохие шансы. Летает в зависимости от внешних условий. Она подвержена разнообразным воздействиям, начиная от земного притяжения и заканчивая электромагнитным полем. Вот какое будет преобладать, так она и полетит. Сказать точно, что она притягивается к металлическим предметам нельзя, но все равно при ее появлении за металл лучше не хвататься. Форточки тоже лучше закрыть, ведь сквозняк - одна из самых сильных направляющих сил (но против ветра ШМ тоже летать умеет). Являются ли стекла защитой от ШМ - не известно. Существуют фотографии стеклянных окружностей, оставшихся после ее визита. Помогут ли тут шторы - тоже загадка. Но по всей видимости должны. А вот отсутствие сквозняка не дает гарантию. Она умеет проникать в любые, самые незаметные щели, "превращаясь при этом с сосиску". Однако, скорее всего вылетать подобным образом ШМ не будет. Препятствия на пути шар не пугают. Но в большинстве случаев ее касание с чем-то заканчивается для нее плохо. Итог здесь таков: в силу своих свойств какие-то предметы ШМ облетает, причем с завидной аккуратностью, а в какие-то врезается, как будто незаметлив. И предугадать это невозможно.

Время жизни: тут дела плохи так же, как и с температурой. От нескольких до тридцати секунд - самая распространенная версия. Но бывает и минута, и десять, и час, и несколько дней. (вот о последнем пункте даже думать не хочется, страшно!) Единственное что настораживает: никто или почти никто не видел момента зарождения ШМ, а, следовательно, никто не знает, каков ее настоящий срок жизни. В лабораторных условиях то нечто, которое удалось получить, живет несколько мгновений.

Скорость передвижения: самое распространенно мнение, что ШМ летает, иногда медленно вращаясь, со скоростью 2-10 м/с. Т.е. может догнать бегущего человека. От сюда и рассказы о преследовании людей. Одним словом, не стоит от нее бегать, ведь вы создаете за собой потоки воздуха, движущиеся с той же скоростью. А вот машину она догонит вряд ли, поэтому можно попробовать от нее уехать.

Смерть шаровой молнии обычно сопровождается взрывом, распадением на несколько частей или постепенным угасанием. Реже при этом исчезают люди, взлетают в воздух свиньи, испаряется вода из целого пруда, усиливается глобальное потепление и еще что-нибудь в этом роде. Но взрыв можно считать самым распространенным случаем. Сила взрыва может доходить до сорока граммов в тротиловом эквиваленте. Однако, отмечались взрывы в жилых помещениях, после которых ровным счетом ничего не случилось. Но в любом случае стоит опасаться пожара. С распадением на части сложнее: только в одном месте мы прочитали о судьбе остатков, которые быстро угасли. Может ли после подобного события образоваться несколько новых ШМ - не известно, но скорее всего у них не хватит сил.

Что делать-то? Если Вы когда-нибудь встретите ШМ, то мы совершенно искренне советуем Вам: не выгоняйте ее веником! Ей это не нравится. Если Вам уж очень сильно приспичило ее чем-нибудь выгнать, то возьмите что угодно, только не веник! Теперь совсем серьезно: если возможно, если расстояние позволяет, если близко дверь, то постарайтесь побыстрее оставить свою гостью одну. Не нужно делать лишних героических поступков, ШМ достаточна опасна хотя бы потому, что никто не знает о ее настоящих возможностях и намерениях, а проверять это на себе - не очень хорошая идея. В том, не очень хорошем случае, если выхода у Вас нет, и Вы вынуждены наблюдать сие явление на расстоянии вытянутой руки, то не волнуйтесь, не дергайтесь, просто замрите. Ничего страшного произойти не должно. И еще: когда вы приняли все меры, которые только могли, постарайтесь внимательно и спокойно наблюдать за происходящим. Это по-настоящему ценная информация, которая уж точно не будет лишней.
МОЛНИЯ
Огонь небесный всегда был для людей особой загадкой. Ему поклонялись, ему молились, его же считали и проявлением божьим. Все это происходило потому, что небесный огонь или молнию не поддавался никаким объяснениям. А тот факт, что часто от этого огня гибли люди, только прибавляло молнии мистики и таинственности.

На данный момент о молнии, ее происхождении и силе знают практически все, ведь даже в школе на уроках физики объясняют это природное явление. Первые же исследования по изучению молнии провел физик из Америки Бенджамин Франклин. Именно этот ученый путем многочисленных опытов выдвинул идею и том, что природа молнии имеет электрический характер.

Молния представляет собой электрический разряд, который состоит из искр. Вместе с молнией появляется яркий свет, вспыхивающий на доли секунды, и громовые раскаты. Молнии могут быть самой разнообразной длины. В среднем этот показатель равен двум с половиной километрам. Но есть данные о молниях, достигающих в длину и двадцати километров.

Молнии могут образовываться в самых разнообразных облаках. Чаще всего встречаются молнии при кучево-дождевых облаках, когда вместе с тучами надвигается гроза. Можно заметить молнии и в слоисто-дождевых облаках, а также во время торнадо. Нередко наблюдаются вспышки молний при извержениях вулканов и при пылевых или песчаных бурях.

Чаще всего можно видеть линейные молнии, называемые еще безэлектродными разрядами. Как правило, молнии действуют только в пространстве, где скопилось большое количество заряженных частиц. Этот факт и объясняет некоторые особенности молнии. Так, к примеру, длина молнии всегда достигает сотни метров, и не меньше этого показателя.

Молнии имеют и свое деление. Так выделяются молнии, которые образуются внутри облаков, а также существуют и наземные молнии. Наземная молния считается по своей природе наиболее сложной, чем внутриоблачная. Внутриоблачная молния состоит только из одной стадии – лидерной, в то время как наземная молния имеет несколько этапов своего образования и проявления. Изначально, когда в облаках возрастает электрическое поле, образуется своеобразная ударная ионизация, которая ионизирует молекулы воздуха. Так образуются электронные лавины, постепенно становящиеся электрическими стримерами, которые в свою очередь создают лидер молнии. Эти молнии имею очень высокий электрический заряд, и могут вызвать пожар.


Наземные молнии

Процесс развития наземной молнии состоит из несколько стадий. На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух, ионизуют их. Таким образом возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые, сливаясь, дают начало яркому термоионизованному каналу с высокой проводимостью — ступенчатому лидеру молнии.

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью ~ 50 000 километров в секунду, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков микросекунд, а свечение сильно ослабевает; затем в последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров. Яркое свечение охватывает при этом все пройденные ступени; затем следуют снова остановка и ослабление свечения. Эти процессы повторяются при движении лидера до поверхности земли со средней скоростью 200 000 метров в секунду.

По мере продвижения лидера к земле напряжённость поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности Земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. Эта особенность молнии используется для создания молниеотвода.

В заключительной стадии по ионизованному лидером каналу следует обратный (снизу вверх), или главный, разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, яркостью, заметно превышающей яркость лидера, и большой скоростью продвижения, вначале доходящей до ~ 100 000 километров в секунду, а в конце уменьшающейся до ~ 10 000 километров в секунду. температура канала при главном разряде может превышать 25 000 °C. Длина канала молнии може быть от 1 до 10 км, диаметр — несколько сантиметров. После прохождения импульса тока ионизация канала и его свечение ослабевают. В финальной стадии ток молнии может длиться сотые и даже десятые доли сек, достигая сотен и тысяч ампер. Такие молнии называют затяжными, они наиболее часто вызывают пожары.

Главный разряд разряжает нередко только часть облака. Заряды, расположенные на больших высотах, могут дать начало новому (стреловидному) лидеру, движущемуся непрерывно со скоростью в тысячи километров в секунду. Яркость его свечения близка к яркости ступенчатого лидера. Когда стреловидный лидер доходит до поверхности земли, следует второй главный удар, подобный первому. Обычно молния включает несколько повторных разрядов, но их число может доходить и до нескольких десятков. Длительность многократной молнии может превышать 1 сек. Смещение канала многократной молнии ветром создаёт так называемую ленточную молнию — светящуюся полосу.

При попадании молнии непосредственно в грунт возможно образование своеобразного минерала фульгурита, представляющего собой, в основном, спёкшийся кварцевый песок.

Внутриоблачные молнии

Внутриоблачные молнии включают в себя обычно только лидерные стадии; их длина колеблется от 1 до 150 км. Доля внутриоблачных молний растет по мере смещения к экватору, меняясь от 0,5 в умеренных широтах до 0,9 в экваториальной полосе. Прохождение молнии сопровождается изменениями электрических и магнитных полей и радиоизлучением, так называемыми атмосфериками. Вероятность поражения молнией наземного объекта растет по мере увеличения его высоты и с увеличением электропроводности почвы на поверхности или на некоторой глубине (на этих факторах основано действие громоотвода). Если в облаке существует электрическое поле, достаточное для поддержания разряда, но недостаточное для его возникновения, роль инициатора молнии может выполнить длинный металлический трос или самолёт — особенно, если он сильно электрически заряжен. Таким образом иногда «провоцируются» молнии в слоисто-дождевых и мощных кучевых облаках.
Молния

Молния — электрический искровой разряд, проявляющийся, обычно, яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране.

Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.

Формирование молнии

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми; иногда молния образуются в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Обычно наблюдаются линейные молнии, которые относятся к т. н. безэлектродным разрядам, так как они начинаются (и кончаются) в скоплениях заряженных частиц. Это определяет их некоторые до сих пор не объяснённые свойства, отличающие молнии от разрядов между электродами. Так, молнии не бывают короче нескольких сотен метров; они возникают в электрических полях значительно более слабых, чем поля при межэлектродных разрядах; сбор зарядов, переносимых молнией, происходит за тысячные доли секунды с мириадов мелких, хорошо изолированных друг от друга частиц, расположенных в объёме несколько км3. Наиболее изучен процесс развития молнии в грозовых облаках, при этом молнии могут проходить в самих облаках — внутриоблачные молнии, а могут ударять в землю — наземные молнии. Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом (но не меньше некоторого критического) объёме облака образовалось электрическое поле с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда (~ 1 МВ/м), а в значительной части облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (~ 0,1-0,2 МВ/м). В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую и световую.
Многократные молнии

Многократные молнии – обычное явление, они могут насчитывать до 40 разрядов с интервалами от 500 мкс до 0,5 с, а полная продолжительность многократного разряда может достигать 1 с. С помощью фоторегистратора с временной разверткой было детально изучено развитие разряда молнии от облака до земли. Разряд развивается лавинообразно, сначала в виде ионизованного канала, получившего название лидера молнии, который ступенчато продвигается от облака к земле. Скорость ступенчатого движения лидера к земле равна приблизительно 45•106 м/с, причем интервал между ступенями составляет около 100 мкс. Длина каждой ступени лидера – около 45 м, так что полное время движения до земли может достигать 0,02 с. Затем по этому ионизованному каналу от земли к облаку движется основной разряд со скоростью от 2•107 м/с до 15•107 м/с. Он обычно глубоко проникает внутрь облака, образуя множество разветвленных каналов. Свечение этого яркого разряда, обусловленное рекомбинацией ионизованных атомов, может продолжаться более секунды.

Канал. Канал молнии определяется электрическим полем на конце движущегося лидера и локальной ионизацией. Вблизи земли его движение определяется земными стримерами или коронным разрядом, возникающим над заостренными проводящими предметами, выступающими над поверхностью земли. Молния с большой вероятностью повторно ударяет в ту же самую точку, если только объект не разрушен предыдущим ударом. Диаметр ядра светящегося разряда – от 1 до 2 см, а наэлектризованная зона вокруг ядра составляет, по-видимому, несколько метров в диаметре. Разветвленность разряда молнии между облаками обусловлена ступенчатым характером движения лидера, направление каждого шага которого определяется локальными условиями ионизации и потому носит в значительной мере случайный характер.
Молния

Молния - природный разряд больших скоплений электрического заряда в нижних слоях атмосферы. Одним из первых это установил американский государственный деятель и ученый Б.Франклин. В 1752 он провел опыт с бумажным змеем, к шнуру которого был прикреплен металлический ключ, и получил от ключа искры во время грозы. С тех пор молния интенсивно изучалась как интересное явление природы, а также из-за серьезных повреждений линий электропередачи, домов и других строений, вызываемых прямым ударом молнии или наведенным ею напряжением. Результаты таких исследований кратко излагаются ниже.

Теория. Разряды молний могут происходить между соседними наэлектризованными облаками или между наэлектризованным облаком и землей. Разряду предшествует возникновение значительной разности электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землей вследствие разделения и накопления атмосферного электричества в результате таких природных процессов, как дождь, снегопад и т.д. Возникшая таким образом разность потенциалов может достигать миллиарда вольт, а последующий разряд накопленной электрической энергии через атмосферу может создавать кратковременные токи от 3 до 200 кА. Для объяснения электризации грозовых облаков был разработан ряд теорий. В 1929 Дж.Симпсон предложил теорию, которая объясняет электризацию дроблением дождевых капель потоками воздуха. В результате дробления падающие более крупные капли заряжаются положительно, а остающиеся в верхней части облака более мелкие – отрицательно. В основе индукционной теории, предложенной в 1885, лежит предположение о том, что электрические заряды разделяются электрическим полем Земли, имеющей отрицательный заряд. В теории свободной ионизации Ч.Вильсона предполагается, что электризация возникает как результат избирательного накопления ионов находящимися в атмосфере капельками разных размеров. Возможно, что электризация грозовых облаков осуществляется совместным действием всех этих механизмов, а основным из них является падение достаточно крупных частиц, электризуемых трением об атмосферный воздух.

Разряд. На открытой местности разряды положительной и отрицательной полярности наблюдаются одинаково часто, но около 95% ударов в линии электропередачи и антенны исходят из отрицательно заряженных облаков. Разряд молнии характеризуется чрезвычайно быстрым нарастанием тока до пикового значения, как правило, достигаемого за время от 1 до 80 мкс (миллионных долей секунды), и последующим падением тока обычно за 3–200 мкс после пикового значения.