Блискавки

Блискавки

Кульова блискавка

Кульова блискавка – це загадкове явище природи, про спостереження якого повідомляється упродовж декількох століть. Уявлення про реальні властивості кульової блискавки складається на основі окремих випадків її спостереження, що дає змогу одержати інформацію про її властивості. Ось декілька коротких описів появи і поведінки кульової блискавки. „ … Була сильна гроза, звичайні блискавки били просто в землю, буркіт грому заглушував усі звуки, несподівано стало тихо – лише шуміла злива. Куля кольору слонової кістки, завбільшки з горіх повільно залетіла через кватирку. Увесь час, змінюючи напрямок і швидкість, вона „обстежила” усю кімнату і вилетіла в інше вікно…”

„ …Коли після грози зі зливою виглянуло сонце, ми відчинили вікна і незабаром побачили, як через відкриту верхню частину вікна у кімнату влетіла біла куля. Якийсь час вона повисіла над підвіконням, а потім безшумно коливаючись зліва направо наблизилась до телефонного апарата і зависла біля його нікельованих дзвінків, то майже торкаючись їх, то піднімаючись на 10-15 см. Колір при цьому змінювався від білого до блідо-блакитного. Коли один з присутніх у кімнаті жбурнув книгу в блискучу кулю, пролунав сильний вибух. Кімната наповнилась запахом диму і озону …”

Таких історій опубліковано багато, однак існує тільки з десяток достовірних фотографій. Статистична обробка спостережуваних подій показує, що кульова блискавка, як правило, виникає у грозову погоду (близько 70 % випадків). Вона з’являється поблизу каналу лінійної блискавки (близько 46 %), або з металевих предметів та різних пристроїв – розетки, радіоприймачі, антени тощо (близько 43 %), або запалюється у повітрі з „нічого” (близько 10 %).

Кульова блискавка може вільно проходити через металеві екрани, зачинені вікна і двері, не руйнуючи їх або проплавляючи у них отвори, проникати в ізольовані приміщення (у середину літаків, що летять). Аналіз багатьох спостережуваних подій кульової блискавки дає змогу описати її. Вона є світлим утворенням у повітрі здебільшого сферичної форми діаметром від 1 до 100 см. Час її життя від кількох секунд до хвилини. Кульова блискавка рухається як вертикально, так і горизонтально зі швидкістю від 1 до 10 м/с. Наприкінці свого існування вона може вибухнути, або погаснути. Інтенсивність свічення кульової блискавки у середньому еквівалентна свіченню лампочки розжарення потужністю 100 Вт. Однак її свічення нестаціонарне, і може мати різний колір. Кульова блискавка буває оточена гало, з неї можуть вилітати іскри. Крім того, вона є джерелом радіочастотного випромінювання. Теплове випромінювання її, зазвичай, неінтенсивне. Діапазон її внутрішньої енергії від 0,1 до 103 кДж, густина енергії від 0,1 до 103 Дж/см3. Поява кульової блискавки у приміщенні приводить до збільшення вмісту озону та двоокису азоту в повітря в 50 - 100 разів.

Учені розрізняють два види кульових блискавок: це вільно плаваюча і прикріплена блискавки. Відомо багато випадків, коли вільно плаваюча поблизу людей кульова блискавка була цілком безпечною, вона ніби уникала контакту з ними. Прикріплена блискавка має іншу поведінку, вона затримується на провідниках, або котиться вздовж них, нагріває і навіть плавить метал. На людському тілі вона здатна зробити важкі опіки, або страшні рани (вирвані куски м’язів, тощо).

Можливо, це не два види кульових блискавок, а її різні стани, оскільки здебільшого випадків, коли фіксувався момент руйнування кульової блискавки, її можна описати як прикріплену. Багато учених намагались проникнути в таємницю кульових блискавок. Їхні погляди на це явище природи відображено в понад 100 гіпотезах. Більшість з них умовно можна розділити на плазмохімічні, електричні та такі, що пов’язані з оптичною уявою. Сама кількість висунутих гіпотез свідчить про відсутність усталених поглядів на цю проблему.

Ще 1940 року Я.Френкель опублікував статтю „Про природу кульової блискавки”. За уявленнями автора, кульова блискавка – це кулеподібний вихр суміші частинок пилу, або диму з хімічноактивними газами, активність яких зумовлена електричним розрядом. Цей вихр у цілому електронейтральний і тому може існувати довго. Здатність вільноплаваючої кульової блискавки обминати перешкоди Я.Френкель пояснював ефектом, що спостерігається при русі вихрових кілець, і який зумовлений законами аерогідромеханіки. Для пояснення вибуху кульової блискавки автор цієї теорії використав поняття ланцюгових хімічних реакцій.Через 15 років академік П.Капиця запропонував свою теорію цього явища. Він вважав, що теорія Я.Френкеля, як і багато інших теорій кульової блискавки, мають єдиний, але суттєвий недолік, вони суперечать законові збереження енергії. Адже згідно з теорією Я.Френкеля, кульова блискавка мусить мати значний запас внутрішньої енергії. А згідно з оцінками П.Капиці внутрішньої енергії цієї блискавки зовсім недостатньо, щоб зумовити усі спостережувані явища. Тому академік П. Капиця вважав, що під час свічення кульової блискавки до неї весь час підводиться енергія. Джерело цієї енергії знаходиться поза самою кульовою блискавкою, а не в ній самій, як вважали раніше учені. Ймовірно, це електромагнетна енергія, що випромінюється в дециметровому діапазоні при атмосферних розрядах. Самі ж радіохвилі інтенсивно поглинаються кульовою блискавкою, яка служить об’ємним резонатором. Кульова блискавка з’являється там, де напруженість поля електромагнетної хвилі здійснює електричний пробій та іонізацію повітря. Те, що кульова блискавка рухається, у цій теорії пояснюється переміщенням пучності стоячих радіохвиль певної довжини. Вибух кульової блискавки П.Капиця пояснює припиненням підводу енергії, якщо, наприклад, різко змінюється довжина радіохвиль, і це призводить до вибухоподібного зменшення сфери розрідженого повітря.