Учителю физики и ученикам - Наблюдения шаровой молнии
Учителю физики и  ученикам
Наблюдения шаровой молнии
translate the site
Выбрать язык / Choose language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Israel
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish

Меню сайта

Поиск по сайту

Мини-чат
Реклама удаляется администратором сайта!

 
200

Наш опрос
Ваш любимый раздел физики
Всего ответов: 1409

День недели
Определи день недели
День
Месяц
Год

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Приветствую Вас, Гость · RSS 10.12.2016, 19:33

Наблюдения шаровой молнии

Опишем несколько случаев наблюдения шаровой молнии в прошлые века.

Самое ранее описание явления, которое могло быть шаровой молнией, было обнаружено в трудах Григория Турского, относящихся к VI в.
  • Во время освящения часовни над процессией церковных и светских сановников города Тура появился ослепительно яркий огненный шар. Зрелище вселяло такой ужас, что все члены процессии кинулись ничком на землю. Рассуждения Григория об этом явлении показывают, что он был знаком со сходными случаями. Он упоминает о том, что в некоторых местностях в определенное время года у людей из волос исходят огни — тут речь, несомненно, идет об огнях св. Эльма, т. е. о светящихся разрядах в сильном электрическом поле на возвышающихся предметах. Григорий упоминает также о сиянии и об огненных языках, которые отдельные люди видели над религиозными реликвиями, хотя остальные ничего подобного не замечали. Он подчеркивает, что огненный шар над процессией видели все. Не найдя никакого рационального объяснения этому явлению, Григорий приходит к выводу, что участники процессии были свидетелями чуда.
  • Бутти, художник-маринист, состоявший при дворе австрийской императрицы, прислал Араго следующее сообщение о появлении шаровой молнии. Летом 1841 г. Бутти жил в миланском отеле на третьем этаже. Однажды во время сильного ливня, который сопровождался яркими вспышками молнии, художник сидел у открытого окна и смотрел на дождь, струи которого в проблесках солнца казались золотыми нитями. Внезапно с улицы, опустевшей во время ливня, до него донеслись крики: «Смотрите, смотрите!» Он высунулся, чтобы узнать, в чем дело, и увидел на улице, на уровне его окна, огненный шар. Кричало полдюжины человек, которые бежали вслед за шаром, поднимавшимся все выше. Шар спокойно проплыл мимо окна художника, который следил за ним, поворачивая голову. Не желая терять из вида необычное явление, Бутти выскочил на улицу и присоединился к бегущим. Еще через несколько минут продолжавший подниматься шар ударился о крест колокольни и лопнул со звуком, напоминавшим выстрел из 36-фунтового орудия (такой выстрел можно услышать с расстояния в 20 км при благоприятном ветре). По размерам и цвету этот шар напоминал зимнюю луну в Альпах. Он был красновато-желтым, причем красный цвет в некоторых местах был ярче; шар окружал ореол, из-за которого нельзя было четко различить его границы.

  • Согласно другому сообщению, в 1888 г. в Висконсине огненный шар диаметром около 30 см влетел в окно второго этажа бревенчатого дома. Он проплыл мимо молодой девушки, находившейся в комнате, затем через коридор и вылетел наружу через окно комнаты в противоположном конце коридора, где от него с визгом бросилась прочь служанка.

  • В 1889 г. в пригороде Калькутты наблюдатель, находившийся на улице, увидел рядом с домом ослепительную молнию, которая разбила кирпичи и причинила зданию значительные повреждения. Восемь человек, находившиеся в комнате в этом доме, увидели ярко-желтый огненный шар диаметром 15—18 см. Достигнув примерно середины комнаты, шар остановился и взорвался с оглушительным грохотом. Образовался удушливый газ оранжевого цвета, смешанный с клубами пыли. Очевидцы не отметили никаких предшествующих явлений — ни звуков, характерных для электрического разряда, ни запаха озона. Однако позже очевидцы сравнивали запах оранжевого газа с запахом двуокиси азота высокой концентрации. Ввиду тесной связи между вспышкой обычной молнии и наблюдавшимся огненным шаром некоторые исследователи могли бы отнести описанный случай к оптической иллюзии.

  • В Швеции в 1896 г. очень сильная гроза уже начинала утихать и удалялась, о чем свидетельствовал возрастающий интервал между вспышками молнии и громом, когда шесть человек, сидевшие за завтраком, внезапно увидели, что над центром стола плавает светящийся белый шар. Они хором воскликнули: «Смотрите-ка!» В ту же секунду шар взорвался с ослепительной вспышкой, и всех присутствующих отбросило на спинки стульев. Одному из них слегка опалило волосы и одежду, но серьезно никто не пострадал. Все очевидцы описывали случившееся одинаково. В комнате было открыто окно, а также дверь на застекленную веранду. Всем присутствующим некоторое время казалось, что у них отнялись ноги — симптом, не раз замечавшийся у многих жертв обычной молнии Слуги, находившиеся в других комнатах, ощутили различные электрические эффекты. Один из них упал на пол, но света не видел, а другой видел вспышку света. Через мгновение после того, как шар взорвался, обычная молния ударила в два дерева, росшие перед домом.

  • Летом 1943 г. в США один инженер мылся под душем на втором этаже деревянного дома во время короткой грозы с дождем. Он услышал гром и увидел, что в конце коридора сквозь жалюзи окна прошел голубоватый шар диаметром от 30 до 45 см. Шар пронесся через 9-метровый коридор за 3—4 с и вылетел наружу сквозь жалюзи окна в противоположном конце коридора. Когда шар проходил мимо инженера на высоте его талии, он не почувствовал никакого тепла, но ощутил запах озона.
Некоторые шаровые молнии наблюдались учеными, профессиональные навыки которых обеспечили особую надежность наблюдений подобных событий.
  • Директор Американской метеорологической обсерватории в Блу-Хилл в 1903 г. во время сильнейшей грозы увидел, как с вершины Эйфелевой башни одновременно со вспышкой белой молнии упал огненный шар.

    Шар, чуть менее яркий, чем первоначальная молния, падал внутри башни от вершины к третьей площадке. Это перемещение примерно на 100 м заняло около 2 с. Затем шар, имевший в диаметре около метра, исчез. Посетив башню на следующий день, очевидец установил, что в нее дважды ударяла молния, когда наверху никого не было, и что шара никто не видел. Сторож сказал, что такие шары во время гроз появлялись не раз.
  • Сотрудник Научно-исследовательского института атмосферного электричества в ФРГ наблюдал в 1951 г. шаровую молнию с расстояния примерно 30 м. Шар появился на улице после нескольких вспышек молний во время грозы средней силы. Он опускался под углом к земле со скоростью примерно 50—100 м/с и был похож на зажженную фару автомобиля. Одновременно второй наблюдатель, находившийся в той же комнате, что и первый, увидел на стене напротив окна четырехугольное пятно света, словно мимо проезжал автомобиль с очень яркими фарами, свет которых попал на окно. Шар скрылся за купой деревьев, и тут же раздался громкий треск, словно от взорвавшейся гранаты. Над деревьями поднялся голубой клуб дыма, сразу же развеянный ветром. В момент взрыва шар видели из другого здания. Внимание к нему было привлечено чрезвычайно ярким светом. Были замечены яркие лучи, которые разошлись веером от шара примерно на 10 м, а следом за ними синий дым. По-видимому, шар появился вслед за ударом молнии в находившуюся поблизости мачту линии высокого напряжения (5 кВ). В траве примерно в 5 м от железной мачты было обнаружено выжженное пятно около 50 см в диаметре. На мачте было повреждено несколько изоляторов и вырван кусок дерева; однако на траве не было золы, которая показала бы, что тут действительно горело дерево.
  • Дмитриев — химик, занимавшийся изучением плазмы,— сообщил в 1967 г. о своих наблюдениях, содержащих уникальные подробности. Огненный шар возник после мощного разряда обычной молнии и пролетел над наблюдателем, находившимся в палатке на берегу р. Онеги. Шар был замечен, когда он двигался примерно в 1,5 м над водой, напоминая большую электрическую лампу. (Такую же шаровую молнию над рекой наблюдали в Канаде в 1918 г. три члена геологической экспедиции) Светящаяся масса имела яркий бело-желтый центр 6—8 см в диаметре, окруженный двумя оболочками. Непосредственно вокруг яркого центра находился темно-фиолетовый слой толщиной 1—2 см, а вокруг него располагалась ярко-голубая оболочка толщиной 2 см, образующая внешнюю границу шара. Вся масса имела слегка овальную форму, и длина ее превышала ширину на несколько сантиметров. 
    Шар сначала равномерно перемещался вдоль связки плотов на реке, которые выступали над водой на 10— 15 см. Таким образом, он двигался к наблюдателю на берегу под углом к направлению ветра. Шар перемещался со скоростью 1,5 м/с или чуть быстрее, с каждым пройденным метром поднимаясь на несколько сантиметров. Огненный шар пролетел над головой наблюдателя к лесу, находившемуся позади него. Над сушей его скорость уменьшилась примерно до 0,4 м/с, но подниматься он стал круче — на 0,5 м или больше на каждый пройденный метр. Над небольшим пригорком он застыл в неподвижности на 30 с.























    По сообщению наблюдателя, вскоре после того, как шар пролетел над ним, он взял четыре пробы воздуха в вакуумные колбы для образцов газа, которые были подготовлены для других экспериментов. При взятии проб наблюдатель поднимал колбы над головой как можно ближе к пути, пройденному молнией. Анализ собранного таким образом газа показал присутствие как озона, так и двуокиси азота в количествах, заметно превышающих их нормальные концентрации в воздухе (рис. 9). Концентрации других газов, обычно присутствующих в воздухе, не изменились. Наблюдатель заметил также сильный запах, напоминающий тот, который возникает в воздухе под действием радиации высокой энергии. В транзисторном приемнике в палатке сначала резко усилились помехи, которые вскоре превратились в непрерывный рокот, становившийся все громче. На близком расстоянии очевидец слышал, как сам шар громко потрескивал. Шар оставлял за собой след голубоватого едкого дыма, который медленно рассеивался. На опушке шар несколько раз наталкивался на деревья, и все эти 6—7 раз испускал сильные искры. После столкновений он начал двигаться зигзагами, а его цвет из белого превратился в ярко-красный. Шар исчез, пробыв в поле зрения наблюдателя 60—65 с.
    Исходя из сделанных им наблюдений и измерений, наблюдатель попытался установить дополнительные свойства огненного шара. Он предположил, что шар образовался из короткого отрезка первоначального разряда обычной молнии. Этот отрезок отделился, когда неустойчивость канала (неустойчивость плазмы типа «перетяжек») вызвала полное пережатие молнии в двух местах; затем из короткого отрезка сформировался шар. Если вещество огненного шара возникло при предшествующем разряде молнии, то полное время его существования составило примерно 80 с, из которых под непосредственным наблюдением он находился 60—65 с. На основании своего знакомства с характеристиками плазмы наблюдатель сравнил интенсивность свечения желто-белого центрального шара с факелом плазмотрона при температуре от 13 000 до 16 000° С. Согласно его оценке, излучение, которое вызвало в воздухе оставшийся после шара запах озона и окислов азота, составило от 1000 до 30 000 Р. Хотя огненный шар, по-видимому, прошел очень близко от наблюдателя, тот не сообщил ни о каких ощущениях тепла, которых можно было бы ожидать от шара с такой высокой температурой, а пленочный детектор для измерения радиации не показал ничего, хотя находился в 2 м от шара около 6 с. Счетчик гамма-лучей показал уровень радиации 1,2 мР/ч, однако наблюдатель подчеркивает, что радиочастотное излучение, зарегистрированное при помощи транзисторного приемника, могло воздействовать на фотоумножитель и исказить измерения. Образование озона и двуокиси азота при экспериментальных электрических разрядах в воздухе сравнивалось с количеством этих газов, обнаруженных вблизи пути шаровой молнии. Отношение количества озона к двуокиси азота вблизи экспериментальных разрядов уменьшалось с повышением напряжения разряда. Из рис. 9 следует, что самое высокое отношение, измеренное в следе шаровой молнии, составляет 2,5 : 1, что соответствует потенциалу по отношению к земле от 300 до 400 кВ, если только шаровую молнию можно приравнять к тихому разряду. Отношение водорода и кислорода в пробах воздуха, взятых в естественных условиях, было ниже того, который требуется для образования взрывающейся смеси, примерно на три порядка. Стабильность и относительно долгое время жизни светящегося шара были приписаны наличию холодной внешней оболочки из отрицательных ионов молекулярного кислорода, образовавшихся благодаря прилипанию электронов к молекулам атмосферного кислорода. Предполагалось, что этот слой должен замедлять диффузию заряженных частиц и теплоотвод от шара в окружающую атмосферу.

Главная    Новости    К уроку     К экзамену    Великие физики    Справочник     Занимательная физика    Проверь себя    Шаровая молния          В  начало страницы

Учителю физики и его ученикам © 2016