Шаровая молния – это светящийся сферический сгусток электрического тока. Даже если она существует, а некоторые ученые в этом сомневаются, то встречается очень редко.

Однако о проделках шаровых молний известно немало удивительных историй. Например, в 1936 году в английских газетах рассказывалось о шаровой молнии, которая сначала перерезала телефонные провода около одного дома, потом влетела в открытое окно и плюхнулась в бочонок с водой, стоявший у окна. Очевидцы утверждают, что вода в бочонке начала кипеть.

Редкие появления шаровой молнии, кажется, случаются после удара обычной молнии. Размеры этих светящихся шаров колеблются между размерами сливы и футбольного мяча. Шаровые молнии бывают красного, оранжевого, желтого или ослепительно белого цвета. Когда шар приближается, слышно угрожающее шипение и жужжание.

На основании рассказов очевидцев выделяют два типа шаровых молний. Первый – это молния красного цвета, спускающаяся с облака. Когда такой небесный гостинец коснется какого-нибудь предмета на земле, например дерева, он взрывается. Другой тип шаровой молнии долго путешествует вдоль земной поверхности и светится ярким белым светом. Шар притягивается к хорошим проводникам электричества и может коснуться чего угодно – земли, линии электропередачи или человека.

Ученые мало знают о шаровых молниях, потому что их очень трудно изучать. Во – первых, надо угадать, где молния появится, а это практически невозможно. Затем надо заснять на фотопленку или на видеокассету светящийся шар, а это весьма сложно, потому что не успеете вы нажать на кнопку видеокамеры, как светящееся явление уже исчезнет. Так что единственное, на чем основываются ученые в своих рассуждениях – это на рассказах людей, которые были очевидцами этого явления. Объективных свидетельств реальности шаровой молнии мало, поэтому многие ученые сомневаются в самом факте ее существования. А те, которые не сомневаются, затрудняются объяснить ее природу.

Главный вопрос заключается в том, почему шаровая молния существует так долго. Вспышка обычной молнии продолжается неуловимое мгновение, она происходит в тот момент, когда отрицательно заряженные частицы облака встречаются с положительно заряженными частицами, поднимающимися с земли.

Шаровая молния существует от нескольких секунд до нескольких минут. Как это получается? Одна из теории утверждает, что шар – маленькая копия грозовой тучи. Вот как это, возможно, происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха. Одни пылинки заряжаются положительно, другие – отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара.

Впервые научное описание шаровой молнии дал в книге «Гром и молния» французский физик Франсуа Араго в начале XIX века. Это первая книга о молнии, электрическую природу которой открыли за полвека до этого. В книге Араго были описаны два десятка случаев наблюдения шаровой молнии. Ее свойства до сих пор сложно определить, потому что описания в основном принадлежали людям, которые не были учеными, и делались обычно не по горячим следам.

Шаровая молния как трудно изучаемое и потому загадочное явление стало популярным в массовой культуре. Есть даже фильм о Джеймсе Бонде с таким названием. Но ученым, которые решаются исследовать это явление, необходимо быть очень осторожными, чтобы принимать во внимание только действительно достоверные данные. Недавно было опубликовано первое полноценное научное наблюдение шаровой молнии, но и оно вызывает вопросы.

Шаровой молнией очевидцы сразу же называют любое шаровое светящееся и движущееся явление в воздухе. Это может быть событие, которое увидели люди после удара молнии в высоковольтную линию или в дерево. Так же называют объект, который появился в комнате, вылетев из дымохода, или возник с шипением из розетки.

Исследователи, которые собирали информацию об этом явлении, опирались на довольно ненадежный источник – сообщения очевидцев. Свидетели явления говорят, что размеры шаровой молнии от пяти сантиметров до метра. Свечение длится от долей секунды до нескольких секунд и даже десятков секунд. При контакте с шаровой молнией люди часто испытывали сильный удар током, вплоть до смертельного. Некоторые наблюдатели говорили о шипении шаровой молнии, о том, что она представляла собой клубок светящихся каналов голубого цвета, но в крупных шаровых молниях были и красные цвета. Шаровая молния «проходит» сквозь стекла и ее даже как будто бы видели внутри самолетов.

Шаровую молнию чаще всего видят после удара обычной молнии. Но разряд молнии вблизи выглядит как очень яркая вспышка света. Поэтому в начале XX века были ученые, которые считали, что шаровая молния – это не физическое явление, а артефакт, засветка глаза (если посмотреть на яркую лампу-вспышку при фотографировании или стробоскоп на дискотеке, то на несколько секунд останется ощущение движущегося светового пятна в глазах, причем независимо от того, закрыты или открыты глаза).

Огромный интерес к шаровой молнии вызван не тем, что она имеет форму шара, а тем, что до сих пор непонятна природа ее большого времени жизни. Вообще в природе, если у вас нет выделенного направления, многие явления принимают форму шара, например капли при падении. Нет серьезных проблем создавать сколько угодно времени с помощью слаботочных электрических дуг шаровое плазменное образование между двумя электродами. То же самое касается шарового плазменного образования в свободном пространстве, поддерживаемого пучком электромагнитного излучения СВЧ-диапазона (при большой изобретательности его можно создать даже в СВЧ-печке, что когда-то и сделали японские ученые). В этих явлениях к плазме разрядов подводится электромагнитная энергия извне, и проблем с поддержанием такой плазмы нет.

Но большинство исследователей и особенно «любителей» исходит из того, что к шаровой молнии не подводится внешняя энергия. Плазма – это газ, в котором много свободных электронов, и потому плазма обладает высокой проводимостью, через нее течет значительный ток, как по проводу с большим сопротивлением. Если перестать подводить к плазме энергию, то за несколько миллионных долей секунды электроны исчезнут, ток прекратится, плазма потухнет. А если это так, то надо объяснить, почему шаровая молния, если это плазменное образование, живет так долго.

Есть много удивительных оптических и электрических атмосферных явлений. Например, огни святого Эльма, которые «в ночь перед бурею на мачте горят», как в песне Булата Окуджавы. Для большинства из них нашли убедительные физические объяснения. Ученым понятно, как можно изучать даже такое нечастое явление, как обычную линейную молнию: каждую секунду на Земле происходят около ста разрядов. Грозовое облако формируется постепенно, и место, откуда возникнут разряды молнии, можно с неплохой точностью предсказать по изменению электрического поля на Земле и движению гидрометеоров (капель, ледышек, снежинок, снежной крупы и так далее) в грозовой ячейке, где накапливается основной электрический заряд. В это место можно направить объективы различных физических приборов.

Часто во время грозы молнии стартуют с высоких зданий и телевизионных вышек (больше двухсот метров), на кончики которых также можно поставить приборы. Кроме того, ученые уже шестьдесят лет как научились вызывать молнию из грозового облака «на себя», то есть создавать так называемые триггерные молнии. Несмотря на это, многие ключевые проблемы обычной молнии по-прежнему мало изучены, что уж тут говорить про шаровую молнию. Так как непонятна ее природа, то и непонятно, где ее ожидать, вооружившись приборами.

В начале ХХ века была гипотеза, в которой предполагалось, что из-за большого расстояния, с которого обычно наблюдается шаровая молния, мы не видим, как от облака к ней тянется тонкий плазменный канал – благодаря его току поддерживается существование шаровой молнии. Сейчас ученые достаточно много знают о токе обычной молнии и установили, что разряд длится максимум секунду, при этом он будет состоять из многих отдельных ярких ударов с большим током, между которыми существуют перерывы, во время которых ток на землю практически прекращается. А были зафиксированы шаровые молнии со временем жизни десять секунд и более, при этом никаких сильных ударов молнии через них не наблюдалось, иначе свидетели подобных событий просто получили бы электрические поражения такой силы, что не смогли бы потом рассказать о своих впечатлениях.

Также ученые хорошо знают по наземным и самолетным наблюдениям размер накопленных в облаке зарядов, и там их тоже не так много, чтобы обеспечить долгую жизнь плазменных образований. Получается, пока невозможно объяснить поддержание жизни шаровой молнии при помощи известных проявлений природного атмосферного электричества. Поэтому появилось множество экзотических объяснений природы шаровых молний, в том числе от ученых, заболевших этим явлением, из других областей физики, которые не очень разбираются в атмосферном электричестве и в своих гипотезах не учитывают весь накопленный наблюдательный материал.

Например, Петр Леонидович Капица, академик и нобелевский лауреат, предположил, что шаровая молния поддерживается пучком микроволнового излучения, как в СВЧ-печке, а само СВЧ-излучение идет от молнии. Но при изучении молнии не удалось обнаружить сколько-нибудь серьезных потоков СВЧ-излучения. СВЧ-излучение легко измеряется на больших расстояниях, так как его используют для обнаружения самолетов, ракет, измерения скорости автомобилей.

Некоторые ученые, занимавшиеся ядерной физикой, предположили, что у шаровой молнии есть ядерный источник энергии. Но ядерные процессы – это чудовищная энергия, которая не может порождаться молнией. Кроме того, она создает радиоактивность, которую также несложно измерить. В местах, где наблюдалась шаровая молния, несколько раз пытались измерить радиоактивность, но она не превышала естественный фон.

Если шаровая молния – физическое явление, то из нескольких тысяч надежных наблюдений можно вывести ее основные свойства. Поэтому ученому, который претендует на объяснение механизма шаровой молнии, необходимо не только предложить какой-то новый необычный источник внутренней энергии, поддерживающей шаровую молнию, но и объяснить в рамках данной гипотезы другие установленные свойства шаровой молнии. Почти никто из представляющих альтернативные гипотезы этого не делают, поэтому их идеи повисают в воздухе.

Мартин Юман, один из самых известных современных специалистов по изучению молний, вместе с коллегами инициировал триггерную молнию, запуская в облако ракету с заземленным проводом, получая мощный разряд между электродами специальной формы, но создать шаровую молнию и им не удалось.

В 2012 году китайские ученые снимали линейную молнию на спектрограф и скоростную камеру и зафиксировали некоторое шаровое явление, появившееся в момент удара обычной линейной молнии в землю. Это очень важное свидетельство. Их результаты опубликовали в самом престижном журнале по физике – Physical Review Letters, и редакторы оставили в названии термин «шаровая молния», что говорит о признании серьезными физиками возможности существования данного явления. Статья называлась «Наблюдения оптических и спектральных характеристик шаровой молнии».

В настоящее время наиболее непротиворечивой является гипотеза о химической природе источника энергии шаровой молнии. Химические реакции могут протекать относительно долго, пока не исчерпаются химические вещества, участвующие в реакциях. Например, таким процессом может быть специфическая форма шарового горения (удавалось создать шаровые формы воспламенений горючих газов в лабораторных условиях, которые не взрывались и существовали секунды, перемещаясь по лабораторной камере).

Предположим, молния ударяет в район болот, где довольно часто наблюдаются испарения и скопления горючих газов вроде метана. Из-за высокой температуры во время удара молнии этот газ загорается и дальше горит, напоминая конфорку газовой плиты, у которой сняли крышку. Ведь так газ может гореть часами, если есть приток газа изнутри болота.

Но если считать шаровую молнию формой горения, то как объяснить ее электрические проявления вплоть до поражений людей и животных при контакте с шаровой молнией? Также очень сложно реализовать в природе движение горящего шара, подобное описанным наблюдателями. Обычно газы взрываются или быстро сгорают. Поэтому и химическая гипотеза не может объяснить многие важные свойства шаровой молнии, но она снимает проблему времени жизни, существующую в плазменной гипотезе. Преимущество химической гипотезы в том, что не нужно привлекать совсем уж экзотические представления вроде «получения энергии из вакуума» или «холодного термояда». 

Несколько групп в мире пытались смоделировать шаровую молнию в лаборатории. Есть исследователи, которые утверждают, что им удалось создать шаровую молнию при мощном разряде в парах воды. Они даже разместили фотографии в интернете. Но серьезных публикаций в рецензируемых научных журналах, подобных китайской, на эту тему так и не было – публикаций, где бы их опыты были подробно описаны, фиксировались современными приборами свойства плазмы, гарантировалось бы отсутствие подвода дополнительной энергии от внешних источников и так далее.

Мало получить в лаборатории интересное долгоживущее шаровое светящееся явление – надо при этом привести серьезные аргументы в пользу того, что то, что мы создали в лаборатории, имеет отношение к природному явлению, называемому шаровой молнией. Искра между шариками, проскакивающая в электрофорной машине, имеет, вопреки утверждениям школьных учителей, очень небольшое отношение к молнии. Она не может объяснить не только как рождается молния, но и как она пробивает промежуток облако – земля. То же самое касается создания в лаборатории долгоживущего шарового светящегося образования. Надо еще доказать, что эксперимент моделирует природное явление.

И все-таки шаровая молния по-прежнему бросает ученым серьезный вызов. Сегодня считается, что свидетельств существования шаровой молнии столько, что от них невозможно отмахнуться. Возможно, шаровая молния не просто явление, а сложная комбинация известных физических явлений, которую мы пока не можем отследить и расшифровать.

Проанализировав данные нескольких сотен случаев наблюдения шаровых молний можно выделить следующие параметры:
• форма: в основном шар, хотя встречались шаровые молнии в форме яйца, капли и даже вытянутого гриба. В любом случае, форма молнии представляет собой вариацию шара;
• размер и вес: как правило очевидцы описывали наблюдаемый шар 10-20 см. в диаметре. Ну а взвесить молнию еще никому не удавалось;
• цвет: вариантов цвета может быть несколько. Чаще всего встречались молнии желтого или белого цвета. Большинство наблюдавших говорили, что постоянного цвета молния не имеет, а переливается от одного цвета к другому;
• время жизни и поведение: чаще всего молнию наблюдали не дольше 30 секунд. Правда никто не видел момент рождения шара, поэтому сложно представить реальное время жизни явления. Ведет себя молния по-разному. Очевидцы говорят, что летит шар под воздействием разных сил – ветра, электромагнитных волн, сил притяжения и т.д. Если дует ветер – туда и полетит молния. Если она находится около электрического устройства, то сблизится с ним и т.д.;
• скорость: летает шаровая молния медленно, «лениво» вращаясь вокруг собственной оси.

В настоящее время существует десяток теорий возникновения шаровых молний в природе. Одно из первых предположений рождения этого явления предложил ученый-физик Петр Леонидович Капица. По его теории, которая была названа в его честь, шаровая молния возникает на оси электромагнитной волны, которая образуется во время грозы между землей и грозовыми облаками. В этом случае шаровая молния двигается по силовым линиям волны, а сама волна подпитывает энергией молнию, продлевая ее «жизнь».

Другая теория, состоятельность которой подтверждается наблюдениями очевидцев, была представлена другим ученым – СмирновымБ.М. По его словам шаровая молния состоит из ядра и окружающей материи. Ядро представляет собой каркас ячеистой структуры. Грани этого каркаса состоят из нитей плазмы. Поэтому у шаровой молнии малый вес, но вместе с этим огромный запас энергии, заключенный в этом энергетическом каркасе.

Третья теория предполагает, что шаровая молния – совокупность тяжелых ионов воздуха разных зарядов, которые появляются после удара обычной молнии в землю. Эти ионы могут собираться в шар (объем которого зависит от количества ионов) и существовать довольно длительное время.

Также существует очень интересная теория, которая пытается доказать, что видимый шар – всего лишь зрительный образ, созданный человеческим мозгом. По этой теории, магнитные поля обычной молнии воздействуют на зрительные нервы коры головного мозга, вызывая так называемые фосфены. Фосфены – зрительные ощущения, которые могут появиться даже в полной темноте. Человеку кажется, что он видит светящиеся точки или шары, но на самом деле их нет – это просто реакция мозга на магнитное поле. Эта теория объясняет, почему несколько человек могут видеть несуществующую шаровую молнию – они все испытывают на себе воздействие магнитного поля. Правда это не объясняет, почему шаровые молнии проявляются на фотографиях.

Фосфены могут появиться и без магнитного поля. Даже обычное воздействие на зрительную систему может спровоцировать их появление. Вы можете проверить это самостоятельно, прямо сейчас. Нажмите на закрытый глаз и сразу откройте его. Вы можете заметить небольшой шарик, плывущий перед глазами. Размер и цвет его зависит от многих факторов - от силы нажатия, от освещения и т.д. Что-то подобное, считают сторонники этой теории, происходит и с «очевидцами» шаровых молний.

Попытки создать шаровую молнию в лабораторных условиях предпринимались многими учеными, и не прекращаются по сей день. Первопроходцем в этой области считают знаменитого изобретателя и физика Николу Тесла. Он отмечал в своих записях, что при соблюдении определенных условий можно таким образом зажечь газовый разряд, что он будет похож на светящийся сферический шар.

Современники гениального ученого даже рассказывали, что Никола Тесла мог свободно создавать искрящиеся электрические сферы, брать их в руки и даже жонглировать ими. Правдивость этих рассказов достаточно сомнительна, учитывая ту завесу тайны, которой был окружен ученый. Его эксперименты настолько опередили свое время, что ученого воспринимали как волшебника и чародея, приписывая ему самые невероятные возможности.

Современные опыты по воссозданию шаровой молнии в лабораторных условиях начались незадолго до Великой Отечественной войны. В 1942 году советский ученый, занимающийся изучением природы электрических явлений Георгий Ильич Бабат, получил на своей экспериментальной установке самозаряжающийся газовый разряд, который внешне напоминал шаровую молнию.

Подобные опыты проводил и Петр Леонидович Капица (советский физик, лауреат Нобелевской премии, член АН СССР). Его «лабораторная шаровая молния» могла менять свой цвет, в зависимости от того, какие органические соединения ученый добавлял в газовый разряд.

Ученые считают, что шаровая молния появляется в условиях, при которых появляется и обычная молния. Поэтому свои опыты экспериментаторы проводили по одной схеме – создавался светящийся сферический газовый разряд, а затем подбирались условия, при которых этот шар мог некоторое время существовать не разрушаясь.

Проблемы начинались не с созданием самой сферы, а с продлением ее «жизни». В лаборатории шаровые молнии существовали всего несколько секунд, тогда как очевидцы утверждали, что молнии могут жить несколько минут.

В античные времена шаровую молнию считали божественным знаком судьбы, которой «заведовал» царь и отец богов Зевс. Именно он распределял на земле добро и зло, раздавая направо и налево громы и молнии. В древнерусских краях шаровые молнии называли «огненными яблоками», насылаемыми на людей Ильей-пророком за разные не благие деяния.

Однако о карающей силе загадочного природного явления говорить можно с большой натяжкой, поскольку подавляющее большинство контактов с небесной гостьей не заканчивается для людей трагически. Меж тем вполне вероятно, считают ученые, что мы просто многого не знаем. Ведь те, кто погиб от прикосновения шаровой молнией, уже ничего не смогут рассказать.

И хотя встреча с шаровой молнией, по большому счету, не сулит человеку ничего хорошего, бывают и исключения. Известен случай, когда шар появился среди людей, сидевших на открытом воздухе за столом, и «почтительно» держался в отдалении, не причиняя никому вреда. Почти курьезное происшествие случилось с одним мальчиком – пастушком. Наслушавшись от взрослых, что молнию можно отогнать веткой, он около 10 минут атаковал палкой залетевший во двор шар, пока «непрошеный гость» не «умелся». Но шаровая молния не выносит легкомысленного к себе отношения.

Среди примеров – случай с мужчиной, который выстрелил в нее из ружья, в результате ствол оказался развороченным. В другом случае мужчина метнул в нее ножом, после чего нож оплавился… Люди, ставшие объектом внимания шаровых молний, нередко испытывают скованность и чувство страха, а после происшествия долго не могут оправиться от чувства подавленности, ночных кошмаров, сильной головной боли.

Что же на сегодняшний день знают о загадочном явлении ученые-физики? Мнение исследователей таково: это пятое плазмоидное состояние вещества наряду с твердым, жидким, газообразным и плазменным, что, впрочем, никоим образом не объясняет ее удивительных свойств.

В ученом мире имеется довольно обширный перечень гипотез природы шаровой молнии. Одни считают ее антивеществом, которое проникает к нам из космоса. По другой версии, она не что иное, как результат фокусировки космических лучей облаками.

Существует и такая гипотеза: шаровая молния – порождение вакуума Вселенной. Именно оттуда фантастическая энергия, позволяющая ей пренебрегать законами земного тяготения. Еще Эйнштейн пришел к выводу, что окружающий нас вакуум – это вовсе не пустота, а огромный «банк памяти», информационное пространство мироздания. В основе нашей жизни лежат энергоинформационные процессы, а шаровая молния – одно из их проявлений. Отсюда объяснение, почему некоторых представителей homo sapience так любят огненные пришельцы. Люди, как бы притягивающие к себе подобные явления, по всей видимости, на уровне подсознания «умеют» улавливать такого рода информацию. У них чаще обычного происходят вспышки интуиции, озарения.

Главная загадка природы шаровой молнии состоит в том, что этот феномен еще никому не удалось отловить и детально изучить в лабораторных условиях, впрочем, как и искусственно воссоздать ее модель.

Исследователи, составляющие оппозицию фундаментальной науке, выдвигают совсем уж фантастические версии: разгадка всех свойств шаровых молний, включая и ее «разумное поведение», может крыться в том, что она представляет собой не просто сгусток высокой энергии, а иную, небелковую форму жизни, которая проникает к нам из параллельного мира. Именно поэтому она может возникать буквально из ниоткуда, исчезать в одном месте и практически одновременно появляться в другом. И последний довод в пользу ее «живой» природы. Колоссальный заряд энергии, коим она обладает, при распаде, как гласит закон электродинамики, должен создавать мощное магнитное поле. Но энергия огненного шара как бы бесследно испаряется. Оппозиционеры от науки этому факту дают такое объяснение – вся дикая энергетическая сила непредсказуемой пришелице нужна для того, чтобы вернуться домой в свой параллельный мир.

По всем известным ныне физическим законам эта таинственная незнакомка существовать не может, но вопреки этому все-таки существует. И кажется, даже мыслит…

Семь тайн шаровой молнии: разгадки найдены

Исследователи поняли, почему шаровая молния может появляться при ясной погоде, вылетать из-под земли, светиться разными цветами, проходить сквозь стекла, гипнотизировать людей, пугать астронавтов на Луне и показываться даже на Марсе.

Первые письменные свидетельства наблюдения шаровоймолнии датируются 1638 годом, когда в Англии в церковь влетела двухметровая шаровая молния, которая убила и ранила многих прихожан, а зданию нанесла серьезные повреждения. С тех пор прошло несколько веков, зафиксированы тысячи наблюдений, но ясности относительно шаровой молнии до сих пор нет. Выдвинуты сотни гипотез формирования и устройства этого объекта, но ни одна из них не может объяснить все удивительные свойства шаровой молнии. Только знаменитый Никола Тесла в свое время умел изготавливать и публично демонстрировал шаровые молнии, но этот секрет он так и не раскрыл.

Не шаровая и не молния

Грозовая линейная молния между облаком и землей начинается с того, что благодаря высокой напряженности электрического поля в облаке возникает лидер – канал сильно ионизированного воздуха, острие которого продвигается к земле скачками по несколько десятков метров с изменением направления движения. В итоге создается ломаный электропроводящий канал до земли, по которому в следующей – главной фазе молнии с громом и ярким свечением происходит перенос основной части заряда с земли в облако. В начальной точке движения заряда и при каждом изломе траектории создается вихревая составляющая электромагнитного поля, которая отрывается от общего поля и начинает самостоятельную жизнь При небольшой энергии оторвавшийся вихрь бесследно рассеивается в пространстве, но при большой энергии его судьба может быть совсем иной. При достаточной энергии электромагнитный вихрь ионизирует воздух с образованием плазмы. Подобно тому, как плазма ионосферы Земли отражает короткие и средние радиоволны, не выпуская их из этой ловушки в космос, точно так плазма электромагнитного вихря может образовывать внешнюю оболочку, которая запирает электромагнитный вихрь в ловушку. Получается то, что в физике называется солитоном или уединенной волной, способной существовать в таком виде некоторое время. Необходимые условия для этого – нелинейность и дисперсия являются неотъемлемыми свойствами плазмы. Вот этот солитон и является шаровой молнией. Некоторые ее называют плазмоидом, но это некорректно, так как первопричина ее образования не плазма, а электромагнитный вихрь. Плазма же является вторичным фактором, порожденным электромагнитным вихрем. Поэтому правильно выражать суть шаровой молнии следует термином «электромагнитный солитон».

Испаряет ювелирные украшения

Плазма ионосферы при перпендикулярном падении луча отражает электромагнитные волны только тех частот, которые ниже так называемой критической частоты, определяемой плотностью плазмы. А вот волны с частотами выше этой частоты свободно проходят через плазму. Именно поэтому короткие и средние радиоволны возвращаются на землю и не проходят в космос, а для ультракоротких волн ионосфера прозрачна. Электромагнитный вихрь шаровой молнии может иметь широкий спектр частот. Если критическая частота плазменной оболочки выше частот спектра вихря, то внешнее поле шаровой молнии мало и шаровая молния, несущая огромную энергию, не нагревает окружающие предметы. А вот если небольшая часть спектра лежит выше критической частоты, у шаровой молнии может быть достаточно мощное внешнее поле, способное нагревать удаленные окружающие предметы – металлические предметы, объекты содержащие воду, в том числе тело человека. В частности, именно по этой причине нередко происходит незаметное испарение колец и цепочек у людей при пролете шаровой молнии, сбои и повреждения компьютеров и других электронных приборов. Внешнее поле такой шаровой молнии может воздействовать на мозговую деятельность человека – человек в этой ситуации может оказаться, как под гипнозом, не способным на какие-то действия.

Словно капля воды

Но плазма это не просто совокупность ионов и электронов. Благодаря коллективным силам взаимодействия между многими заряженными частицами плазма может себя вести подобно жидкости. При этом плазменные образования обладают поверхостным натяжением, определяющим стремление к минимальному объему, подобно капле воды. Поэтому после первоначального образования солитона плазменная оболочка стремится сжать вихрь. При этом плотность плазмы повышается и прежде невидимая глазами оболочка солитона может начать светиться красным, оранжевым и далее по радуге цветом. При большой плотности плазмы свечение может перейти в область ультрафиолета и тогда шаровая молния ночью вообще станет невидимой для человеческого глаза, но на светлом фоне она будет представляться серой или черной.

Огненные гости из-под земли

По статистике около 20 процентов наблюдений шаровой молнии происходят в ясную погоду. Получается, что не только линейные молнии могут порождать шаровые молнии. Вот при землетрясениях часто наблюдаются полеты шаровых молний. В научных лабораториях Денвера (США) и Томска (Россия) установлено, что под большим давлением образцов горных пород наблюдается эмиссия электромагнитных волн. Уже созданы приборы, предупреждающие горняков о приближении горного удара. В недрах планеты при реальных крупных разломах горных пород могут генерироваться потоки электромагнитных волн огромной энергии. При этом активная точка разлома движется с переменной скоростью по ломаной траектории, что в электромагнитном потоке создает вихревые компоненты. Проходя через вышележащие породы, электромагнитный поток теряет некоторую часть своей энергии, но того, что остается, нередко достаточно для того, чтобы нагреть морскую воду, вызвать свечение неба или обжечь листья растений и т.д. Такие эффекты часто сопровождают сильные землетрясения. Ну а электромагнитные вихри, тоже выходящие в атмосферу, могут порождать солитоны в виде шаровых молний, точно таких, которые возникают во время грозы. Если по пути потока встречаются так называемые геологические линзы пород с другим коэффициентом диэлектрической проницаемости, то может происходить фокусировка электромагнитного потока с существенным усилением производимых эффектов, в том числе в отношении шаровых молний. В таких случаях шаровые молнии могут рождаться даже при тектонической динамике небольшой интенсивности, не замечаемой людьми на поверхности земли.

Это не инопланетяне

Кроме грозовой деятельности и тектонических нестационарных процессов шаровые молнии в принципе могут также порождаться электромагнитными вихрями, приходящими из космоса от Солнца и других небесных тел. Кстати, шаровые молнии могут возникать не только в приземных слоях земной атмосферы. Нередко их встречают летчики на больших высотах полета. Там они могут иметь большой размер и мощное внешнее электромагнитное поле. При этом могут возникать конфликты между летчиками и наземными службами, когда эти реальные для летчиков объекты не наблюдаются радиолокаторами сантиметрового диапазона (могут наблюдаться в метровом и дециметровом диапазонах). Светящиеся объекты нередко наблюдаются на Луне. Видели их и на Марсе, хотя плотность атмосферы там намного ниже земной. Вполне возможно, что большие светящиеся шары, которые озадачивали американских астронавтов на Луне, начиная с миссии «Аполлон-11», были именно шаровыми молниями, а вовсе не кораблями инопланетян. Выхлоп работающих двигателей космических аппаратов создавал электромагнитые поля с вихрями. Заодно выхлоп создавал местную зону повышенной плотности атмосферы. Получается, что термин «шаровая молния» следует признать некорректным, так как этот объект далеко не всегда имеет отношение к молнии. Кроме того, электромагнитный солитон может иметь форму не только шара, но и других форм тел вращения. Только привычность термина «шаровая молния» оправдывает применение этого термина в данном контексте.

Кошки видят невидимое

Различные случаи наблюдения шаровых молний описаны в большом числе публикаций. Напомним ее основные свойства. По форме это может быть шар, эллипсоид, груша, тороид (бублик), цилиндр. Размер ее – от нескольких сантиметров до нескольких метров и более. Иногда шаровая молния может быть невидимой или прозрачной. Невидимые для человеческого глаза молнии нередко наблюдаются только на экранах радиолокаторов (тогда их называют ангелами). Их могут видеть также некоторые домашние животные, например, кошки. А вот как-то в Москве, а также в Канаде в сумерках наблюдались совершенно прозрачные шаровые молнии, у которых слегка просматривалась только окружность оболочки. Ясно, что днем или на ярком свету такая молния была бы совершенно невидимой. Но часто шаровая молния хорошо наблюдается, светясь белым, красным, желтым или оранжевым цветом. Реже бывает зеленый, синий и фиолетовый цвет. И уж совсем редко наблюдались шаровые молнии серого или черного цвета. Время жизни шаровых молний – от десяти секунд до нескольких минут, в конце жизни взрыв или исчезновение. Такой конец жизни понятен – энергия электромагнитного вихря со временем уменьшается и при этом уменьшаются плотность плазмы и критическая частота. Поэтому в какой-то момент плазма теряет способность удерживать электромагнитный вихрь в ловушке и солитон разрушается. При широком спектре вихря разрушение происходит плавно и молния исчезает без взрыва, а при узком спектре солитон разрушается очень быстро, со взрывом. Траектория движения шаровой молнии практически для человека непредсказуема (кстати, она может двигаться против ветра), поскольку распределение определяющего ее траекторию электромагнитного потенциала участка или помещения, где находится шаровая молния, человеку неизвестно. Да, кроме того, эту картину может изменять сама молния за счет электромагнитной индукции. Именно поэтому предсказать ее траекторию практически нереально. Этим же определяется «любовь» шаровой молнии к металлическим предметам. Учитывая, что основа шаровой молнии – электромагнитный вихрь, становится понятной ее способность проходить через стекло, одежду и вообще через любые диэлектрики, которые для вихря прозрачны. При прохождении стекла плазма солитона в толще стекла, естественно, гаснет, но остальная часть плазменной оболочки сохраняется, сохраняя сам электромагнитный вихрь, для которого стекло прозрачно. Иногда в стекле образуется небольшое отверстие, но оно совершенно не обязательно – это побочный эффект. Известные случаи появления шаровой молнии в салоне летящего самолета без нарушения герметичности и в надежно закрытых помещениях доказывают это. Единственно, где возникновение шаровой молнии в принципе невозможно, это так называемая клетка Фарадея с сетчатыми или сплошными металлическими стенами, полом и потолком.

Очень мощный кипятильник

Оценить количество энергии в шаровой молнии позволяет происшествие около города Перечина в Закарпатье, случившееся в августе 1962 года, когда около 11 часов вечера в корыто с водой для скота попала шаровая молния размером с теннисный мяч. В течение десятка секунд вода из корыта полностью выкипела, а на дне корыта остались сварившиеся лягушки. Воды в корыте было около 110 литров. Расчет показывает, что для нагрева и испарения такого количества воды нужно затратить около 80 кВт.час энергии, т.е. порядка месячного электропотребления небольшой квартиры. При этом шаровая молния развила мощность около 27 миллионов Ватт, что в десятки тысяч раз превышает мощность бытовой микроволновки. Энергия такой шаровой молнии оказалась весьма немалой, но линейные молнии, порождающие шаровые молнии, могут обладать значительно большей энергией. Выбросы энергии при разломах горных пород в недрах тоже могут быть весьма большими. Ну, а об электромагнитных вихрях космического происхождения и говорит нечего. Все эти обстоятельства, кстати, поддерживают вышеизложенную версию образования и устройства шаровой молнии или, точнее, не опровергают ее.

ЧТО ДЕЛАТЬ?

Обладая большой энергией, шаровая молния иногда может вызывать разрушения зданий и сооружений, убивать и калечить людей. Что же нужно делать, если рядом с вами возникла шаровая молния? Во-первых, не надо пугаться и кидать в нее какие-то предметы. Ведь трагические случаи весьма редки. Если ситуация позволяет, полезно выложить подальше от себя металлические предметы и электронные устройства. Не надо звонить по телефону и трогать одежду и одеяла из синтетических материалов, способных электризоваться. Хорошо бы открыть форточку, давая возможность шаровой молнии вылететь на улицу.

Во-вторых, без суеты нужно остаться на месте или плавными движениями удалиться подальше от опасной гостьи, не поворачиваясь к ней спиной. Если на вас одежда или белье из синтетики, то лучше всего не двигаться. Также надо спокойно предупредить своих коллег или домочадцев об опасности и посоветовать им не делать резких движений и не приближаться к шаровой молнии. Если пораженный молнией человек потерял сознание, ему нужно оказать первую помощь и сразу после ухода молнии вызвать скорую медицинскую помощь.

Ну, а в общественном плане человечеству обязательно нужно научиться создавать и использовать шаровые молнии. Тогда окажется возможным создавать электромобили с запасом хода сотни километров без аккумуляторов весом в сотни килограммов и тысячи других экологически чистых и высокоэффективных устройств.