Что мы знаем о молнии ? Опции

[viktor...]

(IMG:http://www.pi.zen.ru/arhiv/2002/003/img/molnii.jpg)

Что мы знаем о молниях?

Главным громоотводом Москвы без сомнения является Останкинская телебашня. Если в среднем по Москве и Московской области в один квадратный километр попадает одна молния за год, то в Останкинскую башню попадает 40-50 молний в год. Инженерам, обслуживающим башню, это приносит только дополнительные проблемы. Во-первых, необходимо обеспечить безопасность людей. Во-вторых, несмотря на установленную молниезащиту, удары молний продолжают изредка выводить из строя радио и метеорологическую аппаратуру. Ее приходится менять. А вот для ученых башня - прекрасный полигон по изучению этого удивительного природного явления. В течение многих лет наблюдения за грозовыми разрядами проводились специалистами Энергетического института им. Г.М. Кржижановского. Разряды молнии в башню фотографировались одновременно с нескольких зданий в окрестности Останкино. Рассматриваю эти фотографии. Каждый разряд по-своему красив и не похож на другой. Каким причудливым ломаным путем порой бежит молния к своей конечной точке. Иногда в башню попадает одновременно несколько молний, вплетая ее на мгновенье в свою ослепительную паутину. Очень неожиданным оказалось то, что далеко не всегда молния попадает в верхушку башни. На одном снимке видно, что молния попала в основание смотровой площадки. А в другом кадре молния бьет в основание башни. Статистический анализ данных показал, что 5-7 процентов всех ударов молнии поражают боковую поверхность башни гораздо ниже ее вершины. Это так называемые нисходящие молнии. Но самым поразительным оказалось то, что вблизи Останкинской башни нисходящие молнии бьют в землю так же часто, как и до ее строительства. Эти результаты заставили специалистов пересмотреть существовавшую теорию молниевого разряда и искать новые методы грозовой защиты. Стало ясно, что даже вершины высотных сооружений не являются надежным громоотводом. Именно поэтому длинная дорожка, ведущая к Останкинской башне, покрыта хорошо заземленной металлической крышей.

Что знает о молниях наука?

C точки зрения науки, молния - это вид электрического разряда, происходящего обычно при грозовых бурях. Существует несколько видов молний: разряды могут происходить между грозовым облаком и землей, между двумя облаками, внутри облака, уходить из облака в чистое небо. Они могут иметь разветвленный рисунок или представлять собой единый столб. Молнии, наблюдавшиеся во все времена, имели самые разнообразные формы - веревки, жгута, ленты, палки, цилиндра. Редкой формой является шаровая молния.
В принятой на сегодняшний день теории образования молний считается, что столкновения частиц в облаках приводят к появлению больших областей положительного и отрицательного зарядов. Когда большие противоположно заряженные области подходят достаточно близко друг к другу, некоторые электроны и ионы, пробегая между ними, создают канал, по которому за ними устремляются остальные заряженные частицы - происходит молниевый разряд. Воздух разогревается до 30 тысяч градусов - в пять раз больше, чем температура поверхности Солнца. Раскаленная среда взрывообразно расширяется и вызывает ударную волну, воспринимаемую как гром. Интересно, что молнии наблюдаются не только на Земле, но также в атмосферах Венеры, Юпитера и Сатурна. Одновременно на Земле происходит около 2000 грозовых бурь. Каждую секунду в поверхность Земли ударяет более 100 молний.
Наверное, многие замечают, что молния мерцает. Оказывается, что одна молния состоит обычно из нескольких разрядов, каждый из которых длится всего несколько десятков миллионных долей секунды. Молнии между тучей и землей бывают двух типов: положительные и отрицательные. Положительные разряды происходят только в 5% случаев, зато они более сильные. Считается, что именно положительные разряды приводят к возникновению лесных пожаров.
Однако многие вещи, связанные с образованием молний до сих пор не ясны. Иногда молнии творят очень странные, не поддающиеся объяснению вещи. Молния может оставить фотографический отпечаток на теле пораженного. Или сжечь на человеке белье, оставляя верхнее платье. Молния сбривает с человека все волосы до последнего. Или, например, полностью испаряет металлическое кольцо на руке… Известен жуткий и загадочный случай, произошедший в Японии. Учитель приказал школьникам в походе держаться за веревку. Ударившая в веревку молния убила каждого четного ребенка в ряду, оставив нечетных полностью невредимыми…

Является ли молния знаком Бога?

В наши дни принято избегать привлечения теологии к объяснению молний. Однако следует отметить, что молнии считались посланиями богов во многих культурах. Самым известным повелителем молний, наверное, является древнегреческий бог Зевс. В древних Афинах считалось, что место, где ударила молния, освящено Зевсом. Другим известным хозяином грома и молний является скандинавский бог Тор. Древние римляне считали, что убитый молнией человек в чем-то провинился перед богом Юпитером, и для него не проводили обряд погребения. Многие народы делали лекарства из камней, в которые попала молния. Римляне, индусы и индейцы Майя верили в то, что грибы вырастают в местах, где молния ударила в землю.

Может ли выжить человек при ударе молнии?

Да. Человек имеет значительные шансы на выживание во время удара молнии. Во-первых, хотя температура во время разряда очень высока, но длится он обычно недолго и не всегда приводит к серьезным ожогам. Во-вторых, основной ток молнии часто проходит по поверхности тела. Поэтому большинство пораженных молнией людей не умирает. По разным оценкам умирает от 5% до 30% пораженных. Ваши шансы на выживание значительно повышаются, если рядом находится человек, который умеет делать искусственное дыхание и массаж сердца. Часто жертвы удара молнии выглядят уже мертвыми, но на самом деле у них произошла остановка сердца. Немедленное применение искусственного дыхания и массажа сердца может вернуть их к жизни.

Может ли человек выжить после нескольких ударов молнии?

Да, такие примеры существуют. В 1918 году молния ударила американского майора Саммеpфоpда, свалив его с лошади. По инвалидности он уволился из армии и поселился в Ванкувеpе. Во второй раз молния настигла его в 1924 году, когда он сидел у реки с тремя приятелями - рыбаками. Ударившая в рядом стоящее дерево молния парализовала правую часть его туловища. В третий раз молния настигает Саммеpфоpда в 1930 году во время неожиданной бури. После этого его парализовало полностью, и через два года Саммеpфоpд скончался. Но на этом преследование не закончилось. Летом 1934 года молния попала в памятник на кладбище Ванкувеpа. Вы, наверное, уже догадались, что это был памятник офицеру Саммеpфоpду…
Американец по имени Рой Сэлливан, лесничий по профессии, попал в "Книгу рекордов Гиннесса" потому что выжил после семи ударов молнии, которые он испытал между 1942 и 1977 годами. Два раза волосы на его голове загорались, он получил несколько ожогов на теле, но остался жив! Он настоящий профессионал. Не вздумайте пытаться повторить такое.

Насколько безопасно находиться в самолете во время грозы?

По статистике, молнии попадают в самолеты, в среднем, три раза в год, но в наши дни это редко приводит к серьезным последствиям. Самая тяжелая авиационная катастрофа, вызванная молнией, произошла 8 декабря 1963 года над Эклтоном в штате Мэрилэнд, США. Тогда попавшая в самолет молния проникла в резервный бак горючего, что привело к воспламенению всего самолета. В результате этой катастрофы погибло 82 человека. После этой трагедии в конструкцию самолетов был внесен ряд изменений, и современные авиалайнеры теперь достаточно хорошо защищены от удара молнии. Однако грозовая буря по-прежнему представляет значительную опасность для самолетов из-за наличия в ней сильных восходящих и нисходящих потоков воздуха.

Спасёт ли от молнии автомобиль?

Находиться в салоне машины во время молнии достаточно безопасно, если кузов и крыша сделаны из металла. Внутренняя отделка автомобиля из каучука и пластмассы служит хорошим изолятором, и основной ток молнии обычно проходит по внешнему металлическому корпусу машины. Однажды, сильная молния попала прямо в машину, ехавшую по шоссе в штате Айова, США. Поломанная машина остановилась, но водитель остался цел и невредим и только сильно испугался. Полностью вышла из строя электрическая система автомобиля, в металлическом корпусе было много маленьких дыр, а покрышки расплавились. Вокруг автомобиля образовался небольшой кратер около десяти сантиметров в глубину. Но самым значительным последствием для водителя, которого звали Род, оказалось то, что после этого случая знакомые стали, шутя, называть его Род-Молния.

Может ли молния делать что-то полезное?

Прежде всего, молния - явление очень красивое само по себе. Во-вторых, молнии регулируют в воздухе количество азота, который потребляется заводами. Но иногда молнии творят просто чудеса. Например, согласно статье, опубликованной в журнале Саентифик Америкэн в 1856 году, интенсивный молниевый разряд, ударивший в землю в городе Кэнсингтон, штат Нью Хэмпшир в США, образовал колодец шириной около 30 сантиметров и глубиной 3 метра, который вскоре наполнился чистой водой. Другой удивительный случай произошел с мужчиной, электриком по профессии, из города Гринвуд в Северной Каролине. После прямого удара молнии, который поразил его 31 год назад, он выжил, но после этого полностью перестал ощущать холод. Теперь он может часами находиться на улице в летней одежде при отрицательной температуре, не ощущая никакого дискомфорта. Известны истории о том, что к некоторым ослепшим людям после удара молнии возвращалось зрение. Существует опубликованное свидетельство того, что поражение молнией привело к улучшению интеллектуальных способностей человека, что было подтверждено психологическими тестами. Один джентльмен утверждал, что после удара молнией он стал "сверхсексуальным", потому как теперь его уже никто не может удовлетворить.

Меры безопасности

Что делать, если вы попали в грозу? Если вы оказались в грозу на открытой местности и не имеете возможности спрятаться в здании или машине, то отходите подальше от отдельно стоящих деревьев и высоких строений. Избегайте холмов и других возвышенностей. Находиться под группой из нескольких деревьев более безопасно, чем на открытой местности. Если поблизости есть канава, то прячьтесь в ней. Избавьтесь от металлических предметов. Если вам не удалось найти укрытие, то присядьте на корточки и обхватите руками колени. И обещайте, что в следующий раз будете более внимательными к прогнозам погоды, чтобы не попасть в такую переделку снова.
Находиться в доме во время молнии, в общем, достаточно безопасно. Не стоит только во время грозы разговаривать по телефону (исключая беспроводной и сотовый), держаться за металлические трубы, заниматься ремонтом электропроводки. Однако в редких случаях молния может попасть и внутрь дома. Так случилось, к примеру, с одним домом в Дании. Молния проникла через дымоход, отбила штукатурку на стенах гостиной, в клочья изорвала занавески и вдребезги разбила настенные часы, оставив при этом невредимой канарейку, сидевшую в клетке рядом с часами... затем молния, разбив 60 оконных рам и все зеркала, прошла через дверь на задний двор, убив там кошку и свинью.

Только ли грозы рождают молнии?

Обычно молнии появляются в грозовую бурю, чаще всего летом или весной. Редко, но бывает, что молнии бьют и зимой во время сильных снегопадов и буранов. Зимние молнии очень сильные и вызывают очень громкие и длинные раскаты грома. В некоторых случаях молнии также наблюдаются внутри гигантских облаков дыма над действующими вулканами. К примеру, удары молний и даже миниатюрные вихри дыма, напоминающие торнадо, сопровождали эффектное рождение вулкана на острове Сетси около Исландии. Известно, что молнии появляются также в гигантских клубах дыма, производимых лесными пожарами.

Где на Земле больше всего молний?

Молнии рождаются почти во всех частях света, однако они имеют свои излюбленные места. Наблюдения с метеорологических спутников показывает, что молнии, в основном, возникают над сушей, хотя она и составляет только четвертую часть поверхности Земли. Чемпионом по количеству молний среди климатически зон являются тропики. Очень большое количество молний способны также производить некоторые среднеширотные бури. Самым грозовым местом на Земле считается город Тороро в Уганде, где в году 251 грозовой день. Очень много молний в аномальной зоне на Медведицкой гряде в Поволжье.

Гром среди ясного неба

Существует миф, что молния может ударить только во время дождя. На самом деле, разряд молнии может отходить на расстояние до десяти километров от области, где идет дождь. Видимо, отсюда и возникло выражение "гром среди ясного неба". Недавно проведенные исследования смертей в результате ударов молнии показывают, что большинство несчастных случаев происходит уже после грозового ливня. Во время грозы люди обычно прячутся от дождя, но как только он проходит, они выходят из укрытий. Однако опасность удара молнии сохраняется около десяти и даже более минут после окончания дождя. Помните, что если вы слышите гром, значит, вы все еще находитесь на опасно близком расстоянии от грозы.

Куда чаще бьют молнии?

Согласно проведенным исследованиям, молнии чаще ударяют в дубы, чем в деревья других пород. Что касается людей, то статистика утверждает, что молнии гораздо чаще поражают мужчин, чем женщин. В Великобритании за период двух десятилетий 85% погибших в результате удара молнии были мужчины. Недавнее исследование смертей от молнии, проведенное в штате Флорида, США, показывает, что среди погибших мужчин было 87%.
Удивительная история произошла с мужьями болгарской женщины Марты Маикия. В 1935 году американский турист Рандольф Истман во время грозы попросился переждать стихию в ее доме. Через неделю они поженились, но спустя 2 месяца мужчину убила молния. Позднее Марта Маикия повторно вышла замуж, теперь уже за француза по имени Шарль Морто. И во время путешествия по Испании второй муж также был поражен молнией. Марту начал лечить от депрессии немецкий врач. Они поженились в Берлине, а во время поездки к французской границе в автомобиль врача ударила, как и следовало ожидать, молния. Третий муж был убит на месте. Насколько известно, четвертый раз Марта никого не осчастливила своей странной любовью…

Что такое шаровая молния?

До сих пор никто в точности не может ответить на этот вопрос. Шаровая молния является одним из самых загадочных природных явлений. Первое упоминание о шаровой молнии приходит к нам из VI века: епископ Григорий Турский писал тогда о появлении огненного шара во время церемонии освящения часовни. С тех пор накоплены тысячи свидетельств очевидцев, но явление шаровой молнии по-прежнему остается необъяснимым.
Обобщение большого количества свидетельств позволило составить усредненный "портрет" шаровой молнии. Чаще всего она имеет форму шара, но рассказывают также о грушевидных, овальных и медузообразных молниях. Размер ее в большинстве случаев составляет от 5 до 30 сантиметров, время "жизни" обычно около 10 секунд, но иногда - более минуты; передвигается она со скоростью 0,5-1 метр в секунду. Цвет - обычно красный, оранжевый или желтый, гораздо реже - голубой, белый или синий. В помещение шаровая молния может проникнуть не только через открытое окно или дверь. Иногда, она, деформируясь, просачивается в узкие щели или даже проходит сквозь стекло, не оставляя в нем никаких следов. Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Иногда она просто исчезает, а в других случаях взрывается, принося иногда значительный ущерб. Существует гипотеза, что шаровая молния возникает как следствие разряда линейной молнии. Однако в 20% случаев шаровую молнию наблюдали при ясной погоде.
Загадочный и трагический случай произошел в 1978 году с группой альпинистов в горах Западного Кавказа. В палатку, в которой лежали пять человек, ночью проникла шаровая молния в виде ярко-желтого теннисного мяча. Сначала шар медленно двигался на высоте одного метра над полом, а потом начал нападать на спящих альпинистов, прожигая спальные мешки. В больнице у пострадавших обнаружили жестокие раны. Но это не были ожоги - местами были вырваны куски мышц буквально до костей. Одного альпиниста шар убил. Мастер спорта международного класса по альпинизму В. Кавуненко заявил нечто странное: "Здесь орудовала не шаровая молния... Огненный зверь долго и упорно издевался над нами..."
Но не всегда встречи человека с шаровой молнией заканчиваются трагически. Иногда шар появляется среди группы людей, не причиняя никому вреда. В 1996 году в Глостершире, Англия шаровая молния залетела в заводской цех. Она проплыла вдоль перекрытий крыши и станков, светясь голубым и оранжевым светом и разбрасывая искры. Затем, ударила в окно и распалась. Все произошло в течение 2 секунд. В результате была повреждена телефонная система завода, а рабочие только сильно испугались.
Курьезный случай произошел с одним мальчиком-пастушком. Наслушавшись от взрослых, что молнию можно отогнать веткой, он около 10 минут успешно наступал на нее, пока "гостья" не ретировалась…
На сегодняшний день существует более ста гипотез, претендующих на объяснение физической сути шаровой молнии. Однако ни одну из них не удается подтвердить с достаточной степенью надежности. Экзотическое поведение шаровой молнии дает простор для самых необузданных фантазий. Часто в описаниях очевидцев встречается отношение к молнии как к живому существу. Есть мнение, что молния является аналогом НЛО или существом из параллельного мира с непостижимым разумом и логикой.
Евгений Коваленко

"Пятое измерение" № 3, 2002 г.

www.uranstation.ru

[Katauri]

Интересные истории...
Мне недавно в голову пришла такая дурацкая задачка про молнии: в воздухе взвесь металлических опилок такого размера, что они совсем не скоро осядут; накладываем потенциал, происходит куча разрядов. Считаем, что количество и размер (и распределение по размеру) опилок остаются постоянными. Вопросы: насколько громким будет гром? Какая частота звука? И опасно ли человеку будет находиться рядом с таким безобразием? )

[viktor...]

Вопросы: насколько громким будет гром? Какая частота звука? И опасно ли человеку будет находиться рядом с таким безобразием? )

Мне кажется, что разрядка будет происходить при меньшем напряжении, но чаще. Громкость уменьшится, насчет безопасности - не знаю.

Собственно... есть еще один способ разрядить молнию - ультрафиолет. Ультрафиолет ионизирует воздух и увеличивает его проводимость (не помню во сколько раз).
Только нужен лазер, и мощный...... Наверное.....

[Katauri]

Мне кажется, что разрядка будет происходить при меньшем напряжении, но чаще. Громкость уменьшится, насчет безопасности - не знаю.

Громкость единичного разряда точно уменьшится, частота звука, наверно, тоже. Но ведь каждую секунду будет происходить несколько сотен, а то и тысяч разрядов - они будут как-то интерферировать и может получиться что-то вроде шума во всём слышимом диапазоне, а может быть (и скорее всего) за его пределами. Так что для человека это может оказаться весьма болезненным.
А еще вполне возможно, что если рядом с этими опилками будет что-нибудь горючее, то оно скорее всего вспыхнет...

Собственно... есть еще один способ разрядить молнию - ультрафиолет. Ультрафиолет ионизирует воздух и увеличивает его проводимость (не помню во сколько раз).
Только нужен лазер, и мощный...... Наверное.....

Можно взять какую-нибудь дейтериевую лампу - будет ультрафиолет))
А лазер увеличит проводимость за счет увеличения температуры... если в воздухе что-ниубдь будет поглощать на этой частоте. Только тогда лазер долго не проживет - молния-то в него будет бить. (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif)

[viktor...]

Ну и как же без этого (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)

(IMG:http://ok.ya1.ru/uploads/posts/thumbs/1174075406_9.jpg)

Шаровая молния

В отсутствие воспроизводимых экспериментальных данных, вся информация основана на рассказах очевидцев, и лишь в редких случаях — на фото- или киноматериалах. Это наводит на сомнения в самом существовании явления. Однако шаровая молния — явление довольно частое, поэтому такое недоверие может относиться к частным свидетельствам, но не к явлению вообще. Опираясь на статистически усреднённые параметры, мы в самом деле можем исследовать шаровую молнию как физическое явление.

Рассказы о наблюдении шаровой молнии известны уже две тысячи лет. Первое статистическое исследование этих сообщений было проведено французом Ф. Араго 150 лет назад. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики позапрошлого века, включая Кельвина и Фарадея, были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако с тех времён количество и качество сообщений возросло; на сегодняшний день задокументировано около 10 тысяч случаев наблюдения шаровой молнии.

Появление

Появление шаровой молнии в месте удара обычной молнииШаровая молния всегда появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводников или порождается обычными молниями, иногда спускается из облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).

Поведение

Чаще всего шаровая молния движется горизонтально, приблизительно в метре над землёй, довольно хаотично. Имеет тенденцию «заходить» в помещения, протискиваясь при этом сквозь маленькие отверстия. Часто шаровая молния сопровождается звуковыми эффектами — треском, писком, шумами. Наводит радиопомехи. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как по одной из теорий шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям.

Исчезновение

Шаровая молния в среднем живёт от 10 секунд до нескольких часов, после чего обычно взрывается. Изредка она медленно гаснет или распадается на отдельные части. Если в спокойном состоянии от шаровой молнии исходит необычно мало тепла, то во время взрыва высвободившаяся энергия иногда разрушает или оплавляет предметы, испаряет воду.

Размер и форма

Вероятность появления шаровой молнии в зависимости от её размера. Данные нескольких независимых исследований.Размер (диаметр) шаровых молний варьируется от нескольких сантиметров до метра. Форма в подавляющем большинстве случаев сферическая, однако были сообщения о наблюдении вытянутых, дискообразных, грушевидных шаровых молний.

Свечение и цвет

Типичная суммарная мощность излучения — порядка 100 Вт; свечение иногда тусклее, иногда ярче. Цвет — начиная от белого и жёлтого, заканчивая зелёным. Часто отмечалась пятнистость свечения.

Попытки лабораторного воспроизведения

Успешная попытка получения сгустка плазмы в лаборатории. Надо признать, что речь идёт пока только о попытках — нет ни одного случая искусственного получения шаровой молнии подобной природной в лабораторных условиях.

Прежде всего, поскольку в появлении шаровых молний прослеживается явная связь с другими проявлениями атмосферного электричества (например, обычной молнией), то большинство опытов проводилось по следующей схеме: создавался газовый разряд (а свечение газового разряда — вещь известная), и затем искались условия, когда светящийся разряд мог бы существовать в виде сферического тела.

Первыми такими попытками можно считать опыты Теслы в конце XIX века. В своей краткой заметке он сообщает, что, при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он, после выключения напряжения, наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2-6 см. Однако Тесла не сообщал подробности своего эксперимента, так что его воспроизведение крайне затруднительно.

Первые детальные исследования светящегося безэлектродного разряда были проведены только в 1942 году советским электротехником Бабатом: ему удалось на несколько секунд получить сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением.

Затем были опыты Капицы: он смог получить сферический газовый разряд при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения.

С тех пор ситуация принципиально не изменилась. Исследователи могли получать кратковременные газовые разряды сферической формы, жившие максимум несколько секунд. Однако остаётся открытым вопрос о связи этих разрядов с той шаровой молнией, которая встречается в природе.

Например, в недавней работе описана схема установки, на которой авторы воспроизводимо получали некие плазмоиды со временем жизни до 1 секунды, похожие на «природную» шаровую молнию. Впрочем, для окончательных выводов требуются независимые проверки других исследовательских групп.

Природа шаровой молнии и попытки теоретического объяснения


Непосредственно из наблюдений следуют такие свойства шаровой молнии:

-Во-первых, шаровая молния как-то связана с электричеством, то есть с электрическими явлениями в газах. В процессе её зарождения или жизни крайне важно присутствие сильного электрического поля, создающего газовый разряд.
-Во-вторых, очевидно, что внутри шаровой молнии есть область очень высоких температур — именно поэтому она и светится. Скорее всего, эта область состоит из плазмы — ведь при температурах в несколько тысяч кельвинов газ переходит в состояние плазмы.
-Наконец, ясно, что шаровая молния — это не устойчивая, а метастабильная система. Это, по-видимому, распад плазменного сгустка, но только почему-то крайне замедленный.

Вопросы и загадки

Можно сформулировать несколько вопросов, ответы на которые должна дать полная теория шаровой молнии:

-Почему шаровая молния столь устойчива? Ведь если это газообразное образование, то при таких температурах этот газ или плазма тут же перемешается с окружающим воздухом. Что препятствует такому перемешиванию?
-Откуда берётся такая устойчивость формы? Это должно означать наличие довольно сильного поверхностного натяжения на границе, отделяющей шаровую молнию от окружающей атмосферы.
-Неужели такое возможно на границе раздела двух газов?
-Почему шаровая молния не всплывает? Ведь облако горячего газа должно всплывать под действием силы Архимеда!
-Как шаровая молния умудряется существовать в течение такого длительного времени? Ведь если внутри неё плазма и если нет подпитки энергией извне, то почему плазма моментально не рекомбинирует? Может быть, есть внешняя подпитка энергией, невидимая глазу?
-Откуда в шаровой молнии такие запасы энергии (а ведь по оценкам, типичная шаровая молния содержит десятки и сотни килоджоулей)?
-Как шаровая молния умудряется обходить препятствия, протекать сквозь небольшие отверстия? Ведь если это просто заряд, то он должен притягиваться к окружающим телам. Почему здесь не проявляются простые законы электростатики?

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.
Википедия.орг

[viktor...]

Резонанс Шумана

Резона́нсом Шу́мана называется явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой.

Земля и её ионосфера — это гигантский сферический резонатор, полость которого заполнена слабоэлектропроводящей средой. Если возникшая в этой среде электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной амплитудой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время.



Ионосфера заряжается «солнечным ветром», а разряжается за счёт молний (примерно 100 разрядов в секунду), которые и являются причиной возбуждения электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот. Данным явлением и объясняется, по мнению большинства специалистов, наличие устойчивых сверхнизкочастотных колебаний, которые практически не затухают и имеют фиксированные частоты.


Характеристики

После многочисленных исследований и перепроверок была точно определена частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Но из-за «неидеальности стенок» наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц. На более высоких частотах резонансы становятся почти незаметными. Для основной, самой низкой частоты, возможны вариации в пределах 7-11 Гц, но большей частью в течение суток разброс резонансных частот обычно лежит в пределах ±(0,1-0,2) Гц. Спектральная плотность колебаний составляет 0,1 мВ/м и обычно длится 0,3-3 сек., реже — до 30 сек.

Интенсивности резонансных колебаний и их частоты зависят:

-от времени суток. Ночью амплитуда резонансных волн меньше в 5-10 раз, так как возрастает утечка низкочастотных электромагнитных волн сквозь ионосферу;
-от времени года. В летние месяцы (в северном полушарии) частоты резонансов повышаются;
-от места нахождения на земном шаре. Волны Шумана наиболее отчетливо выражены вблизи мировых очагов гроз: Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия. В приполярных регионах амплитудные пики на этих частотах уже не столь выражены;
-от солнечной активности. Во время магнитных бурь их интенсивность возрастает на 15%.

История исследований

Впервые эффект стоячих волн был обнаружен и проанализирован Николой Тесла, и только спустя пять с лишним десятилетий этот эффект был подробно исследован и позднее стал известен как «Резонанс Шумана». Предположение о существовании резонанса электромагнитных волн в пространстве Земля-ионосфера высказал профессор Мюнхенского университета Шуман (Winfried Otto Schumann) в 1952 году. Какого-либо значения этому предположению он не придал, но опубликовал о нём статью в физическом журнале. Эту статью прочитал врач Герберт Кёниг (Herbert König), который обратил внимание на совпадение частоты волны, расчитанной Шуманом, с диапазоном альфа-волн человеческого мозга. Он связался с Шуманом и они продолжили исследования. В том же 1952 году они экспериментально подтвердил существование таких естественных резонансов.

Затруднения в исследовании волн Шумана обусловлены тем, что для их приёма требуется специальная очень чувствительная аппаратура и соответствующая окружающая обстановка: даже движение деревьев, животных или людей рядом с приёмником может повлиять на его показания.

[viktor...]

Грозы под землей

Считается, что в формировании внутренних сфер Земли участвуют силы гравитации, тепловая энергия... Но только ли они?

(IMG:http://faces.avtograd.ru/data/media/18/IMG_0132.jpg)

...Слово “базальт” можно перевести дословно как “кипяченый”. Геологов не удивляют оплавленные — закаленные края базальтовых образований. Это клеймо земных недр, следы высоких температур и давлений. Но почему те же следы наблюдаются и внутри базальтовых масс, да еще в виде тонких прожилок? Будто огненная очередь выжгла на темной породе хаотический узор. Иногда изменения происходили только в одном месте — здесь возникало гнездо плавления. Было непонятно, как подводилась энергия к этому гнезду: вокруг не удавалось обнаружить и малейших признаков, свидетельствовавших о поступлении энергии.

Изучая горные породы под микроскопом, новосибирский ученый Г. Поспелов в свое время обнаружил, что в некоторых породах особым образом изменены зерна кварца и плагиоклазов. Опять-таки спрашивается, каким путем подводилась к пораженным зернам энергия, изменившая их первоначальный облик?! И что это была за энергия? Подобные вопросы возникали и при изучении горных пород на Курильском острове Парамушир, потухшем вулкане Карадаг, в ряде районов Сибири...

“...Разрыв кабеля Занте-Корфу 7 декабря 1883 года произошел в море на глубине 100 м, при этом в морской телескоп ясно были видны линия сброса на мягком известняковом дне... и круглые звездчатые отверстия в известняке, подобные растрескиванию стекла от пули...”,— эти слова принадлежат известному русскому геологу И. В. Мушкетову.

Обратим внимание на слова “подобные растрескиванию стекла от пули...”. Подобно пуле могут оставить следы электрические разряды. Именно они, по мнению Г. Поспелова, странным образом отметили базальтовые тела, точно так же туфы поразили зерна кварца и плагиоклазов.

Действие мощных электрических сил в недрах Земли геологи отрицают. Предпочтение почему-то все время отдается другим видам энергии, например изначальному теплу нашей планеты, громадным давлениям в ее глубинах. Когда физики открыли явление радиоактивности, геологи и геофизики сочли приемлемым для недр и этот энергетический источник.

Между тем природа явно намекала на электрические силы. Разве нельзя считать грозовые молнии своего рода восклицательным знаком, который приковывал внимание к проблеме? Но нет, геологи упрямо не хотели замечать огненных явлений.

Они, конечно, не отрицали земное электричество, но отводили ему ничтожную роль в геологической жизни Земли. С помощью электрических процессов уже давно исследуют земные недра, ищут полезные ископаемые. Геоэлектрика — одна из областей геофизики.

Профессор А. Воробьев из Томска одним из первых заявил о не последней роли электричества в судьбе земных недр.

Инженерам известна электризация угольной пыли, муки, цемента, сахарного песка, когда их транспортируют по трубам с помощью сжатого воздуха. Иногда накапливаются такие большие заряды, что угольная пыль взрывается в трубах или бункерах. Электризуются также бумага и шелковые ткани, проходя через вальцы. Часто искрят, раскалываясь, куски крепких горных пород. Как показали опыты в Институте кристаллографии АН СССР, при разрушении кристаллов даже обычной поваренной соли на свежих изломах возникают заряды. Между поверхностями проскакивают микроскопические молнии, появляются вспышки света, излучаются радиоволны.

Разве подобный механизм накопления статического электричества не может работать в недрах Земли? Разламываются блоки пород, их поверхности трутся друг о друга во время тектонических движений, идет накопление статических электрических зарядов, куда более мощных, чем в атмосфере.

Геологи, геофизики, геохимики охотно признают радиоактивный распад в глубинах планеты. Считается даже, что его энергия велика... С другой стороны, физикам известно, что радиоактивное облучение вызывает накопление электрических зарядов в диэлектриках. Например, они появились в жаропрочных стеклах под действием гамма-квантов и в оконном стекле, которое специально ставили для защиты от излучения. Изолированные проводники заряжают, облучая альфа- и бета-частицами. А. Воробьеву удавалось электризовать исландский шпат — минерал обстреливали пучком электронов от ускорителя.

Условия лабораторного опыта повторяются в недрах, но только в грандиозных масштабах. Радиоактивные руды в недрах Земли могут располагаться вблизи обычных пород, также диэлектриков.

Г. Поспелов считает, что в недрах идет непрерывное движение жидкостей, газов, плазменных потоков, расплавов, а также твердых масс, которые способны к пластическому течению благодаря высоким температурам и давлениям. Большинство путешественников — электролиты. Двигаясь в общих магнитных полях Земли, они создают электродвижущую силу. И таким образом осуществляется принцип магнитно-гидро-динамического (МГД) генератора. Можно говорить о том, что недра Земли — это гигантский МГД-генератор, порождающий электрический ток.

Тот же результат — при перепаде температур, когда проводник на одном конце греется, а на другом — охлаждается. Любой электролит является проводником, и попасть в ситуацию “горячо-холодно” ему ничего не стоит. Электродвижущая сила может возникнуть вследствие пьезоэффектов — удар по кристаллу кварца возбуждает в нем электрический разряд. Минералы, подобные кварцу, в недрах встречаются довольно часто.

Геофизики обнаружили в недрах Земли слои повышенной электропроводности. Так, до глубины 1000 км она возрастает, а ниже опять падает. Идет чередование пластов различной электропроводности. Поэтому Г. Поспелов предполагает, что подземные сферы земной коры и мантии являются электрическими конденсаторами. Его пластины — это по-разному заряженные слои горных пород. В них идет накопление электрических зарядов, и они время от времени пронизываются подземными молниями. Не молнии ли управляют геологической жизнью Земли? Геологическое спокойствие устанавливается тогда, когда идет накопление электричества, активные периоды соответствуют разрядке конденсаторов.

Не “подземными ли конденсаторами” можно объяснить ритмичность магнитного поля, обнаруженного на дне океана — на однородном по составу дне? Может быть, это вызвано “стеканием” токов с многослойных электрических полей...

Во время землетрясения в земной коре и мантии появляются разломы, в движение приходят большие массы. Упругая энергия долго накапливается в зоне разлома и потом резко освобождается. Подземная “пружина” колышет землю.

То, что в результате землетрясения гнутся даже рельсы, никого не удивляет. Силы природы... Странно другое: в зоне действия этих сил часто оказываются предметы, значительно менее прочные. Они должны были бы разрушиться еще до того, как содрогнется земля. Идет накопление упругих напряжений, предметы попадают под их действие. Однако этого никогда не наблюдалось. Произошел первый толчок — обстановка в недрах разрядилась. Для того чтобы произошла еще одна “встряска”, необходимо теперь большее усилие, чем раньше. Для этого нужно время... Но известно, что повторные толчки следуют друг за другом довольно часто. Сейсмологи считают, что причиной тому являются Луна и Солнце. Они как бы открывают шлюзы землетрясению. Их притяжение оказывается той последней каплей, которая переполняет подземный “сосуд”, энергия землетрясения “перехлестывает” через край. Таким запальным механизмом может служить и резкое перемещение масс воды, например вследствие тайфуна. Тогда давление на земную кору на каком-то участке возрастает и в результате — разрядка энергии.

Запалом, по мнению А. Воробьева, может оказаться электрический разряд. Что такое плоскость разлома в недрах? Это может быть граница между непроводящими горными породами и породами с более высокой электропроводностью. Если в ненарушенной массе возникает электрическое поле, то ток потечет по контакту между двумя типами пород. Он может значительно разогреть вещество и сделать его более податливым, по размягченной зоне начинается движение. Может случиться и так, что по контакту пройдет “молния”, если напряжение электрического тока будет достаточно велико. Молния пробьет породы, действуя словно бризантный наряд. Теперь для движения блоков пород понадобится меньшее усилие.

Молния под землей может оказаться не только запалом для “подземных залпов”, но и “порохом” для них. Если предположить, что площадь контакта радиоактивных зерен с породой равна 300 км2, то энергия электрического разряда, накопившаяся в результате радиоактивного распада, составит 109 Дж. Такова, по расчетам сейсмологов, энергия слабого землетрясения.

Было замечено, в частности в Ташкенте, как светилась атмосфера в районах, где через некоторое время содрогалась земля. Можно предположить, что воздух начинает светиться в сильном электрическом поле, которое возникало в атмосфере под действием электрических сил, скопившихся под землей, и эти силы вот-вот придут в действие. Та же причина порождает и магнитные бури в районе землетрясения за несколько дней до того, как оно начнется. Это было отмечено во время ташкентского землетрясения. Землетрясения происходят чаще и бывают сильнее зимой и осенью, чем летом и весной. Влияние Солнца?! Тем более, что установлена связь между солнечной и сейсмической активностью. Разряжать подземные конденсаторы Солнце может с помощью атмосферы, которая находится от него в прямой зависимости. Грозовые облака с большим электрическим зарядом по индукции вызывают в земле заряды такой же величины, но противоположные по знаку. Их появление — сигнал для наэлектризованных недр, причина электрического разряда под землей. Отставание землетрясений на несколько суток от вспышек солнечной активности происходит потому, что вещество глубин разогревается медленно. Когда оно станет достаточно податливым, в земной коре возникают разломы и недра приходят в движение.

Разогревом и расплавлением пород вследствие электрического разряда можно объяснить образование вулканов. Вулканический канал, уходящий глубоко в недра: разве он не может быть сначала каналом подземной молнии? Расплавленный материал будет расширяться и под действием бокового давления подниматься наверх. Молния может превратить каменный материал в пепел, равномерно “размолоть” его, разогреть и выбросить на дневную поверхность в громадном количестве.

Гипотеза подземных гроз удачно объясняет также происхождение, например, нефти из органических остатков, возникших в прежние геологические эпохи. Какой вид энергии превратил эти остатки в комплекс углеводородов, в горячую маслянистую жидкость? Тепло? При сильном нагреве нефть разлагается. В электрических разрядах химические реакции, ведущие к образованию углеводородов, могут протекать и при более низких температурах.

Электрическим разрядам под силу синтез сложных химических соединений из простых, образование изотопов, природных газов. Вдоль канала подземной молнии могут возникнуть такие условия, при которых окажутся возможными и термоядерные реакции. И уже такой молнии под силу создание алмазных трубок, происхождение которых объясняется сегодня по-разному. Однако все предположения сходны в одном: эти структуры породил взрыв или какое-то мгновенное освобождение энергии. Недаром же говорят: “трубки взрыва”.

Геологи К. Алексеевский и Т. Николаева считают, что загадочные алмазоносные образования в земной коре возникли под действием электрических сил. Это каналы, оставшиеся после пробоя гигантского подземного конденсатора, следы мощных разрядов между мантией и поверхностью Земли. С позиции электрической гипотезы можно объяснить групповое расположение алмазных или кимберлитовых трубок, то, что они, как правило, не бывают одни — ведь пробои могут разветвляться, образуя сразу несколько каналов.

Алмазы оказываются в трубках вместе с кимберлитовой породой, доставленной из верхних частей мантии. А может быть, они синтезируются прямо в трубке под воздействием разряда? Алмаз — типичный диэлектрик, и, встречаясь с ним, подземная молния растрачивает на него большую долю энергии. Такой подход к “трубкам взрыва” хорошо объясняет, как образовались их узкие жерла, диаметр которых в тысячу раз меньше их длины. Только молния могла справиться с такой точной и направленной работой!

Взрыв и пожар угольной пыли, рудничного газа в подземных выработках — не приходит ли запальная искра из недр? Недаром в кусках породы наблюдались следы разрушений, похожие на те, что образуются при электрических разрядах в диэлектриках. Выход из строя электроразведочной аппаратуры тоже можно объяснить “искрением” земли. И наконец, гибель людей или домашних животных от молний... Может статься, что они бьют из-под земли? И тогда необходимо пересмотреть меры защиты.

Источник: Друянов В.А. Загадочная биография Земли.- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1989

[viktor...]

Молнии – предвестники землетрясений

Перед землетрясениями часто приходится наблюдать странный феномен - яркое свечение в воздухе. Возможно, отсюда и возникли предания об «огненных всадниках», спускающихся на землю, чтобы предостеречь людей о грядущей беде. И все-таки – что же это такое?

(IMG:http://gorod.tomsk.ru/i/a/november/kataklizmi3.jpg)

Северное сияние над Японией

В 1847 г. перед землетрясением в Синсю (Япония) на фоне темного неба возникло вращающееся огненное облако. Оно двигалось в сторону горы Идуна и, достигнув ее, исчезло… В апреле 1966 г. на Кавказе над эпицентром землетрясения появилось светящееся облако в форме эллипса… В 1911 г. накануне землетрясения в Германии в безоблачном небе вдруг показались огненные шары. А 26 ноября 1930 г. перед землетрясением на полуострове Идзу (Япония) в небе появились полосы северного сияния.

Ташкентский факел

Один из переживших ашхабадскую катастрофу 1948 г. рассказывает, что накануне землетрясения он увидел летящую по небу дугу из электрических разрядов, ушедшую в землю возле водонапорной башни, всего в 30-40 м от того места, где стоял очевидец. Затем, почти сразу же, после короткого порыва ветра, раздался первый подземный толчок…

Во время ташкентского землетрясения 1966 г. из-под земли вырвался гигантский световой факел. Он стремительно поднялся вверх и на глазах изумленных очевидцев растворился в воздухе над крышами домов… В 1976 г. произошло сверхмощное Тянь-Шаньское землетрясение, во время которого световая вспышка наблюдалась за сотни километров от эпицентра…

Газ или электричество?

Чаще всего подобные явления объясняют возгораниями подземного газа. Уфологи связывают их с НЛО, тем более что во многих случаях при этом наблюдаются светящиеся шарообразные объекты… Но существует еще и гипотеза о подземных грозах.

Эта теория возникла в 1885 г. В 1903 г. ученый Жорж Дари в своей книге «Электричество во всех его применениях» указывал на электричество как на причину землетрясений. По словам исследователя, бури, производимые разрядами подземного электричества, разрушают нашу планету изнутри, так же, как и атмосферные грозы нарушают структуру воздушного пространства. Часто разряды электричества скапливаются вблизи залежей мела, металла и кремния и выходят наружу сквозь различные трещины, впадины и расщелины, усиленно сотрясая при этом слои почвы.

Со временем теория подземных гроз была благополучно забыта. Однако в начале 1970-х гг. профессор Томского политехнического института А.А. Воробьев попытался экспериментальным путем доказать ее правильность. Он высказал предположение, что во время подземной грозы, как и при атмосферных разрядах, генерируются радиоволны. Таким образом, если удастся их зарегистрировать, то это послужит подтверждением гипотезе. Опыты завершились успешно: в разных районах страны удалось зарегистрировать возмущение подземного радиомагнитного фона накануне землетрясений!

Ирина Шлионская

[dedok]

[quote name='viktor...' date='12.05.2008, 9:35' post='61609']
(IMG:http://www.pi.zen.ru/arhiv/2002/003/img/molnii.jpg)

Что мы знаем о молниях?

Главным громоотводом Москвы без сомнения является Останкинская телебашня.

Рядом со мной неоднократно долбала молния в двух шагах буквально (так по судьбе сложилось) и никакого грома, а только звук : треск разрываемой ткани.

Сообщение отредактировал dedok - 4.10.2010, 15:09

[korson]

Даниил Гранин "Иду на грозу" (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)