Шаровая молния: теории и практика. Часть вторая

Академик Пётр Капица предполагал, что шаровая молния является продуктом коротковолнового излучения, возникающего в пространстве между облаками и поверхностью Земли. На основании этого предположения физик Питер Хэндел разработал целую теорию — мазер-солитонную.

Сама мазер-солитонная теория излагалась в предыдущей статье. Напомним: шаровая молния, согласно ей, является разрядом "атмосферного мазера", и что для возникновения видимого феномена нужен или очень большой объём воздушного пространства, или относительно небольшое помещение с проводящими стенами.

По словам Хэндела, его теория находит подтверждение в виде трёх достаточно хорошо известных фактов.

 

 

Во-первых, шаровые молнии никогда не образуются вблизи острых горных вершин, около верхних этажей небоскрёбов и в других высоких точках, которые, так сказать, привлекают молнии, и где любят обосновываться специалисты по изучению этого атмосферного явления.

Например, исследователь молний Карл Бергер (Karl Berger) провёл много лет в своей лаборатории на вершине горы Сальваторе в Лугано (Италия), изучая сотни и сотни обычных молний, но с шаровым разрядом он не встречался никогда.

Появляясь в городах, шаровая молния может вырывать из стен электрические щитки (фото с сайта weathernotebook.org).

Именно по этой причине многие специалисты по небесному электричеству сомневаются в существовании шаровых молний как таковых.

Между тем, мазер-солитонная теория предсказывает, что вблизи пиков образование шаровых молний невозможно. Импульс поля молнии, бьющей в высотный объект, образует довольно узкий конус, занимающий очень небольшой объём.

Когда же молния бьёт в какой-либо объект, располагающийся в плоской местности, то возникающий при этом импульс оказывается огромным: до десяти километров в ширину и до трёх — в высоту.

Кроме того, известно, что шаровая молния, возникающая внутри зданий, салонов самолётов или в подводных лодках с проводящими корпусами, — безвредны. Энергия мазера в таких средах ограничивается 10 джоулями (в открытом пространстве энергия достигает 10⁹ — 10¹⁰ Дж), а это совершенно не опасно.

Ну и, наконец, известно, что возникающая на открытом воздухе шаровая молния часто исчезает с мощным взрывом, который иногда вызывает серьёзные разрушения. Причём на проводящие предметы этот взрыв воздействует сильнее, нежели на непроводящие: например, известны случаи, когда шаровая молния, взрываясь, вырывала из стен домов электрощитки и швыряла их на середину улицы.

Согласно теории Хэндела, при резком исчезновении разряда, поглощавшего фотоны, возникшие вследствие мазерного эффекта, эти фотоны не только продолжают жить, но и начинают лавинообразно множиться. Одновременно происходит экспоненциальное расширение электрического поля.

В результате образуются довольно значительные "пондеромоторные силы", под воздействием которых сложные конструкции, в которые входят различные диэлектрики, могут вовсе распадаться на части.

Существует ещё одна — более, с позволения сказать, простая — теория возникновения шаровой молнии.

Её предложил сотрудник австралийского Института промышленных технологий, физик Джо Лоук (John Lowke). Специалист по плазме, кстати.

Фотография шаровой молнии между столбов электропередач (фото с сайта piorunki.iq.pl).

По его мнению, источником энергии для шаровой молнии является электрическое поле, которое создают заряды, рассеивающиеся в земле после удара молнии. Они же контролируют движение шаровой молнии, так что оно никак не зависит от условий окружающей среды (например, шаровая молния может спокойно лететь против ветра).

По мнению Лоука, шаровая молния напоминает коронный разряд в газе и представляет собой последовательность электрических импульсов, сменяющих друг друга с миллисекундной частотой.

Продолжение следует.

Статья получена: Membrana.ru