Никто не сомневается в электрической природе молнии. В конце концов, самыми экзотическими и никак не объяснимыми являются шаровые молнии. Существует ли шаровая молния ученые часто задают себе вопрос и пытаются объяснить это природное явление.
Несмотря на то, что природа молнии интриговала человечество на протяжении тысячелетий шаровые молнии оставляют много вопросов.
Подсчитано, что только один из миллиона ударов молнии вызывает явление шаровой молнии. Несмотря на это, существует более 10 000 письменных свидетельств ярких сферических огней в небе, которые задерживаются на несколько секунд дольше, чем обычная молния.
Образование шаровой молнии
Образование электрического разряда молнии в кучево-дождевом облаке происходит следующим образом:
Под действием солнечной радиации молекулы воздуха высоких уровней облака и в меньшем масштабе его нижних уровней ионизируются, и в результате положительно ионизированные молекулы воздуха, теряющие свои внешние электроны, уменьшаются в размерах и по своей плотности становятся более весомыми, чем расположенные рядом. Постепенно это приводит к тому, что количество положительных ионов молекул воздуха снижается, в то время как на их месте возникают новые количества объединенных молекул воздуха, которые, из-за солнечного свет, в свою очередь ионизируются.
Вместе с объединенным воздухом поднимаются молекулы водяного пара, которые, достигнув должного максимума, конденсируются, образуя капли воды.
Свободные электроны, появившиеся во время ионизации, под действием сил притяжения прилипают к каплям воды, что приводит к их зарядке. Связанные с ними электроны закрепляются на внешней поверхности капель. Под действием сил притяжения сами капли прилипают друг к другу, и связанные с ними электроны переносятся вместе с ними на вновь образовавшиеся капли. Здесь нужно обратить внимание на то, что по мере роста капель растет концентрация электронов на их внешней поверхности. Простой расчет показывает, что такая концентрация растет пропорционально размеру капель.
Под действием вышеупомянутых сил диффузии электроны поверхности капли будут стремиться покинуть каплю во всех направлениях, но силы притяжения будут удерживать их на поверхности. В конце концов может случиться так, что приложенные к электронам диффузионные силы спровоцируют разрыв капли создав в ее центре полости заполненные газовой фазой. Разорванная таким образом капля превратилась бы в сферический пузырь напоминающий по своему виду шаровую молнию. В этом шаре внешняя оболочка снаружи на поверхности наполняется электронами, а внутри будет пустота, заполненная водяным паром.
Очевидно, что описанный пузырь обладает всеми признаками шаровой молнии, а также может быть очевидно, что образование такого рода пузырей представляет редкое экстраординарное явление. Дело в том, что такие структуры очень нестабильны, и большинство из них распадаются внутри облака, будучи неспособными достичь мест, пригодных для наблюдения.
В процессе дальнейшей электрификации путем прилипания к соседним наэлектризованным каплям пузырьки расширяются. Во время такого расширения диффузионные силы, отталкивающие поверхностные электроны, будут постоянно уравновешиваться силами поверхностного натяжения стенок пузырьков.
В шаре возможно возникает коронный разряд образуя так называемую шаровую молнию.
По сравнению с обычными каплями скорость падения на землю таких шаров существенно уменьшается, и их спуск на уровень земли становится медленным.
Описанные выше шары могли опускаться на землю и на протяжении веков появлялись так называемые шаровые молнии или светящиеся огненные шары. Их размеры варьируются от размера горошины до нескольких метров в диаметре. Продолжительность существования таких шаров может достигать нескольких десятков минут.
Было бы разумно полагать, что светимость шаров обусловлена коронным разрядом и что на протяжении всего своего разряда пузырь теряет способность деформироваться и, в конце концов, трескается.
Само собой разумеется, что взрыв метрового пузыря мог бы спровоцировать много вреда и сопровождался бы громким шумом.
Ученые пытаются создать шаровую молнию
Учёные проводили эксперименты по воссозданию искусственным путем шаровой молнии. Однако это загадочное явление не было зафиксировано искусственно.
По некоторым данным, знаменитый физик и изобретатель Никола Тесла смог создать шаровую молнию в своей лаборатории, когда он на высоте 2000 метров в Колорадо-Спрингс в 1899/1900 годах. Но если он и создал его, то не описал свои методы таким образом, чтобы с тех пор кто-либо мог воспроизвести его работу.
Поэтому существует ли шаровая молния, а не оптическая иллюзия или аномальное поведение воздуха предстоит узнать. Однако нет разумных сомнений в подлинности появляющихся наблюдений. Кроме того, все отчеты удивительно похожи и имеют общие черты с сотнями наблюдений, которые появляются в течение веков.
