На первый взгляд на Земле уже не осталось секретов. Многовековые исследования учёных позволили заглянут нам под недра земной коры, погрузиться на океанские глубины и даже отправить послание в далекий космос, но несмотря на то, что человечество давно вышло за пределы родной планет, наш дом все еще хранит в себе множество тайн, разгадки которых до сих пор не найдены.
Пожалуй, самым известным примером нерешённой природной головоломки является шаровая молния. Вы наверняка слышали об этом уникальном феномене из художественных книг и фантастических фильмов, возможно, вы смотрели экранизацию одноименного романа о Джеймсе Бонде или же вам довелось увидеть шаровую молнию в реальной жизни?
Самая известная встреча шаровой молнии произошла летом 1753 года, когда русский физик Георг Рихман изучал атмосферное электричество внезапно из прибора появился бледно-синеватый огненный шар размером с кулак, раздался звук, подобный пушечному выстрела, Рихман упал замертво. Трагическая смерть ученого от неизвестного объекта привела к временному запрету исследования электричества в России.
Возникновение шаровой молнии настолько редкий, от того и малоизученный факт, что некоторые учёные сомневаются в его реальности. На сегодняшний день существует более 400 теорий о природе шаровых молний, но не одна из них не получила полного признания в научной среде. В лабораторных условиях удалось получить несколько похожих явлений, однако, до сих пор не было создано не одной установки, позволяющей полностью воссоздать шаровую молнию в соответствии с описаниями очевидцев. Считается, что только гениальный Никола Тесла умел изготавливать летающие светящиеся шары, но их секрет он так и не раскрыл подробнее.
Под термином шаровая молния понимают любое шарообразное светящееся и плавающее в воздухе образование, чаще всего оно появляется в грозовую погоду после удара молнии в дерево или высоковольтную линию. Ингода шаровые молнии проникают в дома через розетки, залетая через дымоходы, и даже проходят сквозь стёкла. Первые свидетельства о наблюдения этого феномена дотируются 1638 годом. Молния появилась во время грозы в одной английской деревушке, по словам очевидцев огромный двухметровый огненный шар влетел в церковь, нанес большой урон зданию и убил нескольких прихожан. Тогда явление объяснили адским пламенем и обвинили во всем двух незадачливых картежников, которые осмелились играть прямо во время проповеди.
В первой половине 19 века физик Франсуа Араго в своей книге «Гром и молния» описал 30 случаев наблюдения шаровых молний. Согласитесь, не так много, чтобы выявить общую закономерность, поэтому известные ученые того времени, например Кельвин и Фарадей полагали, что это оптическая иллюзия или явление не электрической природы. Однако, со временем количество случаев увеличивалось, а точность описания возрастала, поэтому шаровая молния все-таки привлекла внимание известных ученых. Так, например, лауреат нобелевской премии Петр Леонидович Капица в конце 40-х годов прошлого столетия работал над объяснение шаровой молнии. Он предположил, что это явление возникает благодаря СВЧ излучению, как в микроволной печи, но при детальном изучении молнии подтверждении этому обнаружено не было.
Свидетели утверждают, что по форме шаровая молния может быть шаром, грушей, бубликом или цилиндром, её движение непредсказуемо, а размер колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. Чаще всего шаровая молния хорошо видна светясь белым, красным, желтым или оранжевым, а реже зеленым, синим и фиолетовым цветом. Главная проблема шаровой молнии заключается не в её необычной форме, а в долгом времени жизни. С помощью слаботочных электрических дуг можно создать подобие шаровой молнии между двух электродов, но в таком случае к заряженной плазме подводится электромагнитная энергия извне, а природная шаровая молния не имеет внешних источников питания. Плазма-это газ, содержащий множество свободных электронов. Благодаря этому она способна пропускать через себя значительный ток, но если перестать подводить к плазме энергию, то электроны исчезнут в миллионной доле секунды, а свидетельствам очевидцев срок жизни молнии иногда достигает нескольких десятков секунд. Интересно как же это происходит неправда ли?
В мире полно удивительных оптических и электрических природных явлений. Например: знаменитые огни Святого Эльма, давний страх моряков. Для большинства уже найдено научное объяснение учёные знают как изучать обычную молнию, по статистике каждую секунду на Земле происходит около 100 разрядов. Излюбленное место ударов молний телевизионные вышки и высоки здания, на крыше которых можно установить специальное оборудование, более того учёные уже давно научились вызывать на себя разряды из громового облака, но несмотря на это природа линейной молнии все ещё слабо изучена, поэтому в случае с исследованием непредсказуемой и редкой шаровой молнии дела обстоят гораздо хуже.
Прорыв в изучении шаровых молний случился в 2012 году. В ходе исследования обычной молнии китайским ученым удалось зафиксировать шаровое образование, появившееся в момент удара линейной молнии в землю. Срок жизни этой шаровой молнии составил около секунды, а размеры достигали более 10 метров, её цвет менялся от фиолетового к красному, а скорость движения была около 9 метров в секунду. Однако, в чистоте данного эксперимента нельзя быть уверенным на сто процентов. В 20 метрах от появления шаровой молнии находилась высоковольтная линя электропередачи под напряжением 35 кВт, а значит велика вероятность того, что плазма питалась промышленной электроэнергией.
Из всех существующих объяснений наиболее удачной является теория о химической природе молнии. Представьте, что во время грозы молния ударяет в болото, где велика концентрация горючих газов, например метана, из-за высокой температуры газ возгорается и подобно конфорки газовой плиты горит сам по себе, так может продолжаться часами, особенно, если есть постоянный приток газа изнутри болота, но как тогда объяснить поражение электрическим током у животных и людей, переживших прямой контакт с шаровой молнией. К тому же во время китайского эксперимента поблизости не было болота или других источников горючих газов. Таким образом химическая теория объясняет длительность шаровой молнии, но не может пролить свет на другие важные свойства этого удивительного явления.
Я думаю, что однажды ученые не только разгадают этот сложный феномен, но и научатся использовать его на благо человечества. Промышленное применение шаровых молний позволит создавать электромобили с запасом хода в сотни километров без использования больших аккумуляторов весом в 100 килограммов. Загадка шаровых молний напоминает нам о том, насколько всё ещё таинственна наша знакомая и родная планета. Порой для того, чтобы столкнуться с чем-то необъяснимым не обязательно покорять далекий космос, достаточно просто поднять голову и посмотреть в небо.