Pierwsze pisemne dowody obserwacji pioruna kulowego pochodzą z 1638 r., Kiedy w Anglii do kościoła wleciał dwumetrowy piorun kulowy, który zabił i zranił wielu parafian oraz spowodował poważne uszkodzenia budynku.
Od tego czasu minęło kilka stuleci, odnotowano tysiące obserwacji, ale nadal nie ma jasności co do wyładowań kulowych. Na temat powstania i struktury tego obiektu wysunięto setki hipotez, ale żadna z nich nie jest w stanie wyjaśnić wszystkich niesamowitych właściwości pioruna kulowego. Tylko słynny Nikola Tesla kiedyś wiedział, jak zrobić i publicznie zademonstrować błyskawicę kulową, ale nigdy nie ujawnił tego sekretu.
Nie piłka i nie błyskawica
Piorun liniowy pomiędzy chmurą a ziemią zaczyna się od tego, że ze względu na duże natężenie pola elektrycznego w chmurze pojawia się lider - kanał silnie zjonizowanego powietrza, którego czubek przesuwa się do ziemi skokami kilkudziesięciometrowych ze zmianą kierunku.
W efekcie powstaje przerwany kanał przewodzący prąd elektryczny do ziemi, wzdłuż którego w kolejnej - głównej fazie wyładowań atmosferycznych z grzmotami i jasnym blaskiem główna część ładunku jest przenoszona z ziemi do chmury. W początkowym punkcie ruchu ładunku i na każdym zakręcie trajektorii tworzy się wirowa składowa pola elektromagnetycznego, która odrywa się od pola ogólnego i rozpoczyna samodzielne życie.
Przy niskiej energii oderwany wir rozprasza się bez śladu w przestrzeni, ale przy dużej energii jego los może być zupełnie inny. Przy wystarczającej energii wir elektromagnetyczny jonizuje powietrze, tworząc plazmę. Tak jak plazma ziemskiej jonosfery odbija krótkie i średnie fale radiowe, nie uwalniając ich z tej pułapki w przestrzeń, tak jak plazma wiru elektromagnetycznego może tworzyć zewnętrzną powłokę, która blokuje elektromagnetyczny wir w pułapkę.
Film promocyjny:
Okazuje się, że w fizyce nazywa się to solitonem lub falą samotną, która może istnieć w tej formie przez jakiś czas. Warunkiem koniecznym do tego jest nieliniowość, a dyspersja to nieodłączne właściwości plazmy. Ten soliton to błyskawica kuli. Niektórzy nazywają to plazmoidem, ale jest to niepoprawne, ponieważ podstawową przyczyną jego powstania nie jest plazma, ale wir elektromagnetyczny. Z drugiej strony plazma jest czynnikiem drugorzędnym generowanym przez wir elektromagnetyczny. Dlatego istotę pioruna kuli należy poprawnie wyrazić terminem „soliton elektromagnetyczny”.
Odparowuje biżuterię
Plazma jonosfery o prostopadłym padaniu wiązki odbija fale elektromagnetyczne tylko o tych częstotliwościach, które są poniżej tzw. Częstotliwości krytycznej, określonej przez gęstość plazmy. Ale fale o częstotliwościach powyżej tej częstotliwości swobodnie przechodzą przez plazmę. Dlatego krótkie i średnie fale radiowe wracają do ziemi i nie przechodzą w kosmos, a dla fal ultrakrótkich jonosfera jest przezroczysta.
Wir elektromagnetyczny pioruna kuli może mieć szerokie spektrum częstotliwości. Jeśli krytyczna częstotliwość bańki plazmy jest wyższa niż częstotliwości widma wiru, to zewnętrzne pole pioruna kuli jest małe, a piorun kuli niosący ogromną energię nie ogrzewa otaczających obiektów. Ale jeśli niewielka część widma znajduje się powyżej częstotliwości krytycznej, piorun kulisty może mieć wystarczająco silne pole zewnętrzne zdolne do ogrzania odległych otaczających obiektów - obiektów metalowych, obiektów zawierających wodę, w tym ciała ludzkiego.
W szczególności z tego powodu często występuje niezauważalne parowanie pierścieni i łańcuchów u ludzi podczas lotu pioruna kulowego, awarie i uszkodzenia komputerów i innych urządzeń elektronicznych. Pole zewnętrzne takiego pioruna kulowego może wpływać na aktywność mózgu człowieka - w tej sytuacji osoba może znaleźć się, jakby pod hipnozą, niezdolną do jakiegokolwiek działania.
Jak kropla wody
Ale plazma to nie tylko zbiór jonów i elektronów. Ze względu na zbiorowe siły interakcji między wieloma naładowanymi cząstkami plazma może zachowywać się jak ciecz. W tym przypadku formacje plazmy mają napięcie powierzchniowe, które determinuje tendencję do minimalnej objętości, jak kropla wody.
Dlatego po początkowym utworzeniu solitonu otoczka plazmy ma tendencję do ściskania wiru. W tym przypadku gęstość plazmy wzrasta i skorupa solitonu, wcześniej niewidoczna dla oczu, może zacząć świecić na czerwono, pomarańczowo i dalej wzdłuż tęczy. Przy wysokiej gęstości plazmy blask może przejść do obszaru ultrafioletu, a następnie błyskawica kulowa w nocy stanie się ogólnie niewidoczna dla ludzkiego oka, ale na jasnym tle będzie wyglądać na szare lub czarne.
Ognistych gości z podziemia
Według statystyk około 20 procent obserwacji wyładowań kulowych ma miejsce przy dobrej pogodzie. Okazuje się, że nie tylko liniowe błyskawice mogą generować błyskawice kulowe. Podczas trzęsień ziemi często obserwuje się loty błyskawic kul. W laboratoriach naukowych w Denver (USA) i Tomsk (Rosja) stwierdzono, że pod wysokim ciśnieniem próbek skał obserwuje się emisję fal elektromagnetycznych. Stworzono już urządzenia ostrzegające górników o zbliżającym się wybuchu skały.
Świecąca kula krążąca w powietrzu została schwytana w 2014 roku
W trzewiach planety, z naprawdę dużymi pęknięciami skał, można generować strumienie fal elektromagnetycznych o ogromnej energii. W tym przypadku aktywny punkt zwarcia porusza się ze zmienną prędkością wzdłuż przerwanej ścieżki, co powoduje powstawanie wirowych składowych w przepływie elektromagnetycznym.
Przepływając przez leżące powyżej skały, przepływ elektromagnetyczny traci część swojej energii, ale to, co pozostaje, często wystarcza do podgrzania wody morskiej, spowodowania żarzenia nieba lub spalenia liści roślin itp. Takim efektom często towarzyszą silne trzęsienia ziemi. Otóż wiry elektromagnetyczne, również uciekające do atmosfery, mogą generować solitony w postaci błyskawic kulowych, podobnie jak te, które powstają podczas burzy.
Jeżeli na drodze przepływu występują tzw. Soczewki geologiczne skał o różnej stałej dielektrycznej, wówczas może nastąpić ogniskowanie przepływu elektromagnetycznego przy znacznym wzroście wytwarzanych efektów, także w odniesieniu do wyładowań kulowych. W takich przypadkach piorun kulisty może narodzić się nawet przy dynamice tektonicznej o niewielkim natężeniu, niezauważonej przez ludzi na powierzchni ziemi.
To nie są kosmici
Świetlisty obiekt zdjęty z Księżyca w 1970 roku ze statku kosmicznego Apollo 13. Błyskawica też?
Oprócz aktywności burzowej i niestabilnych procesów tektonicznych, błyskawice kulowe, w zasadzie, mogą być również generowane przez wiry elektromagnetyczne pochodzące z kosmosu ze Słońca i innych ciał niebieskich. Nawiasem mówiąc, piorun kulisty może wystąpić nie tylko w powierzchniowych warstwach atmosfery ziemskiej.
Piloci często spotykają ich na dużych wysokościach. Tam mogą być duże i mieć silne zewnętrzne pole elektromagnetyczne. W takim przypadku konflikty między pilotami a służbami naziemnymi mogą powstać, gdy te, realne dla pilotów, obiekty nie są obserwowane przez radary centymetrowe (można je obserwować w zakresie metrowym i decymetrowym). Na Księżycu często widać świecące obiekty. Widzieliśmy je na Marsie, chociaż tam gęstość atmosfery jest znacznie niższa niż na Ziemi.
Jest całkiem możliwe, że duże kule światła, które intrygowały amerykańskich astronautów na Księżycu od czasu misji Apollo 11, były tylko ognistymi kulami, a nie statkami obcych. Spaliny z pracujących silników statków kosmicznych tworzyły pola elektromagnetyczne z wirami. Jednocześnie spaliny tworzyły lokalną strefę o zwiększonej gęstości atmosferycznej.
Okazuje się, że określenie „piorun kuli” należy uznać za błędne, ponieważ przedmiot ten nie zawsze jest powiązany z piorunem. Ponadto soliton elektromagnetyczny może mieć postać nie tylko kuli, ale także innych form ciał obrotowych. Tylko znajomość terminu „piorun kuli” uzasadnia użycie tego terminu w tym kontekście.
BTW
Koty widzą to, co niewidzialne
W wielu publikacjach opisano różne przypadki obserwacji wyładowań kulowych. Przypomnijmy jego główne właściwości. W kształcie może to być kula, elipsoida, gruszka, toroid (pączek), cylinder. Jego rozmiar wynosi od kilku centymetrów do kilku metrów lub więcej. Czasami błyskawica kulowa może być niewidoczna lub przezroczysta. Pioruny niewidoczne dla ludzkiego oka są często obserwowane tylko na ekranach radarów (wtedy nazywane są aniołami). Niektóre zwierzęta, takie jak koty, również je widzą.
Ale jakoś w Moskwie, a także w Kanadzie, o zmierzchu zaobserwowano całkowicie przezroczystą błyskawicę kulową, w której tylko obwód muszli był lekko widoczny. Oczywiste jest, że w dzień lub w jasnym świetle taka błyskawica byłaby całkowicie niewidoczna.
Ale często dobrze obserwuje się błyskawice kuliste, świecące na biało, czerwono, żółto lub pomarańczowo. Rzadziej jest zielony, niebieski i fioletowy. I bardzo rzadko obserwowano szarą lub czarną błyskawicę.
Czas życia pioruna kulowego wynosi od dziesięciu sekund do kilku minut, pod koniec życia, eksplozja lub zniknięcie. Ten koniec życia jest zrozumiały - energia wiru elektromagnetycznego maleje z czasem, a jednocześnie zmniejsza się gęstość plazmy i częstotliwość krytyczna. Dlatego w pewnym momencie plazma traci zdolność zatrzymywania wiru elektromagnetycznego w pułapce, a soliton ulega zniszczeniu. Przy szerokim spektrum wiru zniszczenie następuje płynnie, a błyskawica znika bez eksplozji, a przy wąskim spektrum soliton jest niszczony bardzo szybko, z eksplozją.
Trajektoria pioruna kulowego jest praktycznie nieprzewidywalna dla człowieka (nawiasem mówiąc, może poruszać się pod wiatr), ponieważ rozkład potencjału elektromagnetycznego obszaru lub pomieszczenia, który określa jego trajektorię, w której znajduje się piorun kulowy, jest nieznany osobie. Tak, dodatkowo sama błyskawica może zmienić ten obraz z powodu indukcji elektromagnetycznej. Dlatego prawie niemożliwe jest przewidzenie jego trajektorii. To także determinuje „miłość” pioruna kulowego do metalowych przedmiotów.
Biorąc pod uwagę, że podstawą pioruna kulowego jest wir elektromagnetyczny, staje się jasne, że jego zdolność przechodzi przez szkło, odzież i ogólnie przez wszelkie dielektryki, które są przezroczyste dla wiru. Kiedy szkło przechodzi, plazma solitonu naturalnie gaśnie w grubości szkła, ale reszta powłoki plazmy zostaje zachowana, utrzymując sam wir elektromagnetyczny, dla którego szkło jest przezroczyste. Czasami w szkle tworzy się mała dziura, ale nie jest to konieczne - jest to efekt uboczny. Świadczą o tym znane przypadki pojawienia się wyładowań kulowych w kabinie lecącego samolotu bez zerwania szczelności oraz w niezawodnie zamkniętych pomieszczeniach.
Jedynym miejscem, w którym wystąpienie pioruna kulowego jest w zasadzie niemożliwe, jest tzw. Klatka Faradaya z siatkowymi lub litymi metalowymi ścianami, podłogą i sufitem.
Policzmy
Bardzo mocny kocioł
Incydent w pobliżu miejscowości Perechina na Zakarpaciu, do którego doszło w sierpniu 1962 r., Kiedy około godziny 11 wieczorem piorun kuli wielkości piłki tenisowej uderzył w wodę dla bydła w rynnie, dzięki czemu możemy oszacować ilość energii w piorunach kuli. W ciągu dziesięciu sekund woda z koryta całkowicie odparowała, a na dnie koryta pozostały ugotowane żaby.
W korycie było około 110 litrów wody. Z obliczeń wynika, że aby podgrzać i odparować taką ilość wody, trzeba zużyć około 80 kWh energii, tj. kolejność miesięcznego zużycia energii w małym mieszkaniu.
W tym samym czasie błyskawica kulowa wytworzyła moc około 27 milionów watów, czyli dziesiątki tysięcy razy większą niż moc domowej kuchenki mikrofalowej. Energia takiego pioruna kulowego okazała się dość znaczna, ale liniowy piorun, który generuje błyskawicę kulową, może mieć dużo większą energię. Emisje energii z pęknięć skał w głębinach również mogą być bardzo duże. No i nie ma nic do powiedzenia na temat elektromagnetycznych wirów pochodzenia kosmicznego. Nawiasem mówiąc, wszystkie te okoliczności wspierają powyższą wersję formacji i urządzenia pioruna kulowego, a dokładniej nie obalają jej.
CO ROBIĆ?
Nie odwracaj się od niej
Dysponując ogromną energią, błyskawica kulowa może czasami powodować zniszczenie budynków i konstrukcji, zabijanie i okaleczanie ludzi. Co powinieneś zrobić, jeśli w pobliżu pojawi się błyskawica w kształcie kuli? Po pierwsze, nie musisz się bać i rzucać w nią przedmiotami. W końcu tragiczne przypadki są bardzo rzadkie. Jeśli sytuacja na to pozwala, dobrze jest umieścić metalowe przedmioty i urządzenia elektroniczne z dala od siebie. Nie trzeba dzwonić ani dotykać ubrań i koców wykonanych z materiałów syntetycznych, które mogą elektryzować się. Byłoby miło otworzyć okno, pozwalając piorunowi kuli wylecieć na ulicę.
Po drugie, bez zamieszania, musisz pozostać na miejscu lub oddalać się od niebezpiecznego gościa płynnymi ruchami, nie odwracając się do niej plecami. Jeśli nosisz syntetyczną odzież lub bieliznę, najlepiej się nie ruszać. Trzeba też spokojnie ostrzec kolegów lub domowników o niebezpieczeństwie i odradzać im gwałtowne ruchy i zbliżać się do błyskawicy. Jeśli osoba uderzona piorunem straci przytomność, musi udzielić pierwszej pomocy i natychmiast po wyjściu pioruna wezwać karetkę.
Cóż, na płaszczyźnie społecznej ludzkość zdecydowanie musi nauczyć się tworzyć i używać błyskawic kulowych. Wtedy będzie można tworzyć pojazdy elektryczne o zasięgu setek kilometrów bez akumulatorów ważących setki kilogramów oraz tysiące innych przyjaznych środowisku i bardzo wydajnych urządzeń.