Шаровая молния, Вызов науке

Считается, что шаровые молнии — это сгустки плазмы, образующиеся при грозовой погоде из-за высокой напряженности атмосферного электрического поля. Однако такая версия происхождения шаровых молний не позволяет объяснить неожиданные и порой весьма пугающие эффекты, которыми сопровождается почти каждое их появление.

via

Пришествие дьявола

Даже обычная молния, которую мы можем наблюдать при любой сильной грозе, долгое время не имела рационального объяснения, порождая самые нелепые предположения и таких мифических персонажей, как громовержец Зевс. Но еще загадочнее выглядели шаровые молнии, которые появлялись очень редко и о которых складывали жутковатые легенды.

Считается, что первым письменным свидетельством появления шаровой молнии стало описание трагического происшествия 21 октября 1638 года, когда она влетела в церковь деревушки Вайдкомб-Мур (графство Девон в Англии). Очевидцы рассказывали, что огненный шар диаметром больше двух метров выбил из стен церкви несколько камней и деревянных балок.

Затем он сломал скамейки, разбил много окон и наполнил помещение густым дымом с запахом серы. Затем шар разделился на два, причем один вылетел наружу, а другой скрылся в самой церкви. В результате четыре человека погибли, 60 прихожан получили ранения. Явление объяснили пришествием дьявола и обвинили в нем людей, которые осмелились играть в карты во время проповеди.

Тем не менее это далеко не первый случай явления шаровой молнии, зафиксированный в истории. Упоминания о загадочных огненных шарах можно встретить во многих источниках, начиная с записок святого Григория из Тура, датируемых VI веком. Шаровая молния даже запечатлена на классическом полотне «Проповедь святого Мартина», выставленном в Лувре.

Страх и ужас

Если свести вместе многочисленные свидетельства о шаровых молниях, то в них можно найти признаки, присущие только этому феномену.

Оказывается, форма шаровой молнии не всегда подобна сфере — периодически наблюдаются овальные, каплевидные и даже стержневидные экземпляры. Размеры сферической и овальной молний варьируются от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Чаще всего сообщается о сравнительно небольших сферических молниях — диаметром до 40 сантиметров. Шаровые молнии имеют красный, желто-красный или желтый цвет—очень редко свидетели говорят о белом или зеленом цвете. Иногда отмечается изменение цвета: от красного или желтого к белому.

Наиболее характерное свойство шаровой молнии — ее движение в пространстве, причем зачастую оно выглядит осмысленным: молния ведет себя как простейшее одноклеточное, которое изучает территорию в поисках питательных веществ.

В какой-то непредсказуемый момент молния может остановиться, зависнув над одним произвольным местом, а потом вдруг сорваться и врезаться в любой заземленный предмет, разрядившись в него. Некоторые из очевидцев утверждают, что при полете молнии иногда издают тихое шипение, а само их появление сопровождается резким запахом — озона или горящей серы.

Разумеется, прикосновение шаровой молнии крайне опасно. Все такие инциденты заканчивал исьсильны-ми ожогами в месте соприкосновения и потерей сознания у потерпевшего. Шаровая молния способна и убить. Стала канонической страшная гибель профессора физики Георга Рихмана в Санкт-Петербурге, которого убила шаровая молния 6 августа 1753 года во время эксперимента с электрометром.

Михаил Ломоносов составил описание смертельной травмы, нанесенной Рихману: «Красно-вишневое пятно видно на лбу, а вышла из него громовая электрическая сила из ног в доски. Ноги и пальцы сини, башмак разорван, а не прожжен».

Еще один важный эффект, который отмечают многие наблюдатели, — ощущение накатывающего слепого ужаса, которое словно бы генерируют шаровые молнии. Причем оно возникает незадолго до их появления. Потерпевшие нередко испытывают скованность и чувство страха, а после происшествия долго не могут оправиться от чувства подавленности, ночных кошмаров и сильной головной боли.

Научное признание
Необычные свойства шаровых молний заставляли научное сообщество относиться к феномену настороженно. Даже гибель Рихмана, несмотря на свидетельства очевидцев, пытались объяснить обычным грозовым разрядом.

Тем не менее каких-то серьезных возражений против самого феномена у профессуры не было, ведь оно не противоречит научным критериям.

Больше того, сразу напрашивается гипотеза, которая удовлетворит и любого скептически настроенного академика: шаровые молнии — это оптические галлюцинации, вызванные близким сильным грозовым разрядом.

Во второй половине XX века научный мир стал больше интересоваться шаровыми молниями, чему способствовали сотни заслуживающих доверия свидетельств и первые десятки фотоснимков, на которых запечатлен феномен. Больше того, им занялись видные ученые (такие, например, как Петр Леонидович Капица), а некоторые из них даже попытались воспроизвести шаровую молнию в лабораторных условиях (такой опыт, например, проводил Никола Тесла).

Исследователям было ясно, что шаровые молнии, скорее всего, не имеют ничего общего с обычными, поскольку их периодически наблюдают и при ясной сухой погоде, и даже зимой. Возникло множество теоретических моделей, описывающих происхождение и эволюцию шаровых молний — в настоящее время их насчитывается свыше 400!

Главное затруднение состоит в том, что все эти модели воспроизводятся экспериментально лишь с серьезными ограничениями, которых нет в естественной среде. Если же среду эксперимента начинают менять, приближая к реальности, то в лучшем случае получается неустойчивый плазмоид, который живет несколько микросекунд.

Природная шаровая молния может жить до получаса, активно двигаться, зависать, преследовать людей, проходить сквозь стены, вызывать ожоги и даже взрываться — модель и реальность никак не сходятся.

Последняя тайна
Ученым стало понятно, что раскрыть тайну можно только одним способом — изловить и изучить шаровую молнию в поле. Но как это сделать? И тут им несказанно повезло.

Вечером 23 июля 2012 года шаровая молния попала в поле зрения двух бесщелевых спектрометров, установленных на Тибетском плато.

С их помощью китайские физики изучали спектры обычных молний, но тут удалось зафиксировать полторы секунды свечения самой настоящей природной шаровой молнии.

И сразу было сделано выдающееся открытие: в отличие от спектра обычной молнии, в котором в основном присутствуют линии ионизированного азота, спектр шаровой молнии оказался наполнен линиями железа, кремния и кальция, а все эти элементы являются основными составляющими почвы.

Таким образом, полевое подтверждение получила одна из популярных моделей, согласно которой внутри шаровой молнии сгорают частицы почвы, выброшенные в воздух обычным грозовым ударом.

В то же время сами китайские исследователи отмечают, что полученный спектр дает ответ лишь на один из возможных вопросов, сужая круг дальнейшего поиска, но говорить о том, что тайна феномена наконец-то раскрыта, преждевременно.

Допустим, внутри шаровой молнии сгорают выбитые частички почвы. Но как тогда объяснить появление шаровых молний на больших высотах? Как объяснить их умение проникать сквозь стены или их сильное эмоциональное воздействие на людей? А между прочим, небольшие шаровые молнии появлялись даже внутри подводных лодок!

Приходится признать, что наука пока не способна разгадать очевидную загадку природы, поэтому в ходу остаются самые невероятные версии.

Одна из них гласит, что шаровые молнии каким-то образом связаны с человеческим разумом, ведь известны случаи, когда они раз за разом появляются рядом с одними и теми же людьми, совершают при этом сложные эволюции, меняя окраску и траекторию движения, как будто пытаются общаться.

Активные исследования феномена продолжаются. Ведь даже скептики вынуждены согласиться, что, если тайна шаровых молний когда-нибудь будет раскрыта, человечество получит в свои руки принципиально новый и совершенно фантастический источник энергии.