Як наука пояснює шарові блискавки і що робити при їхній появі

Актуальне 23 січня 2023 Перегляди: 50

Цю таємницю намагався розгадати ще Михайло Ломоносов.

Що таке шарова блискавка

Це вкрай рідкісне природне явище у вигляді сфери, що летить світиться, яку зазвичай пов’язують Ball lightning/Britannica з атмосферною електрикою. Реальна природа шарових блискавок невідома. Найчастіше вони з’являються C. Nunez. Ball lightning: weird, mysterious, perplexing, and deadly/National Geographic в грозу, але іноді їх бачать і в спокійну погоду, причому як на вулиці, так і в приміщеннях.

Діаметр куль, що світяться, може бути від 4-5 сантиметрів до декількох метрів, хоча зазвичай ці блискавки не більше баскетбольного м’яча. Колір буває різним: червоним, помаранчевим і жовтим, синім, зеленим або білим. Нерідко поява такого об’єкта супроводжується шиплячим звуком і різким запахом сірки.

За розповідями очевидців, шарові блискавки здатні рухатися незалежно від сили і напрямку вітру, можуть пропалити вікно або навіть стіну і вбити людину. Щоправда, найчастіше не завдають шкоди: просто з’являються на кілька секунд і зникають безшумно або з вибухом.

Одна з перших згадок про шарову блискавку належить J. B. Rowe. The Two Widecombe Tracts, 1638, giving a Contemporary Account of the great Storm, reprinted with an Introduction к 1638 году. Тоді очевидці повідомили, що велика вогняна куля майже зруйнувала одну з англійських церков, пробивши стіну. Відтоді накопичилося чимало свідчень. Так, Михайло Ломоносов проводив М. В. Ломоносов. Лист до І.І. Шувалова від 26 липня 1753 року огляд тіла академіка Георга Ріхмана, який загинув від шарової блискавки.

Однак, незважаючи на вагому кількість свідчень, зрозуміти, звідки беруться шарові блискавки і що вони собою являють, у вчених поки не виходить.

Як наука пояснює походження шарових блискавок

Нам добре відомо, як виникають звичайні блискавки. Це відбувається C. Nunez. Ball lightning: weird, mysterious, perplexing, and deadly/National Geographic через зіткнення різних електричних зарядів в атмосфері. При їхній зустрічі виникає потужний розряд.

А ось з шаровими блискавками такої визначеності немає. Свої теорії пропонують як заслужені вчені, так і маргінали від науки на кшталт псевдосинергетиків: всього налічується Білі плями науки/Популярна механіка понад 400 гіпотез. Так, одне з екстравагантних пояснень свідчить, що шарові блискавки — це породження інших світів. Розберемо більш реалістичні варіанти.

Плазма

Згідно з однією з версій, шарові блискавки народжуються J. Abrahamson, J. Dinniss. Ball lightning caused by oxidation of nanoparticle networks from normal lightning strikes on soil/Nature в момент удару звичайної блискавки об землю. У результаті частина елементів ґрунту випаровується з великою температурою. Разом з іонізованим киснем вони утворюють суміш, яка починає віддавати тепло і перетворюється на плазмову бульбашку.

За іншою схожою теорією, після удару блискавки об землю з’являється H.-C. Wu. Relativistic ‑ microwave theory of ball lightning/Scientific Reports мікрохвильове випромінювання. Воно, своєю чергою, нагріває повітря, через що утворюється плазма. Вченим навіть вдавалося V. Dikhtyar, E. Jerby. Fireball Ejection from a Molten Hot Spot to Air by Localized Microwaves/Physical Review Letters генерувати таким способом вогняні об’єкти експериментально.

А ще електричні розряди можуть приводити Y. H. Ohtsuki, H. Ofuruton. Plasma fireballs ceed by microwave interference in air/Nature до появи куль, що світяться, якщо атмосфера містить такі гази, як пропан, етан або метан.

Іони повітря на склах

Кліматологи з США та Австралії вважають J. J. Lowke, D. Smith, K. E. Nelson et al. Birth of ball lightning / Journal of Geophysical Research: Atmospheres, що шарові блискавки можуть викликати атмосферні іони, що накопичуються на внутрішній поверхні скла. Вони створюють електричне поле, достатнє для виникнення розряду.

Взаємодія електромагнітних хвиль з атмосферою

Знаменитий радянський фізик, лауреат Нобелівської премії, Петро Капіца припустив П. Л. Капіца. Про природу шарової блискавки/Квант, що шарові блискавки провокуються хвилями електромагнітного випромінювання, які виникають між хмарами і землею. Амплітуда цих коливань може утворювати заряджений струмом згусток повітря — «пробій», або газовий розряд.

Галюцинації

Згідно з дослідженням J.Peer, A.Kendl. Transcranial stimulability of phosphenes by long lightning electromagnetic pulses/Physics Letters A австрійських фізиків, що з’являються в грозу електромагнітні поля здатні впливати на організм людини. Наприклад, на зорову кору головного мозку. Тоді людина може спостерігати диски і лінії, що світяться і рухаються. При подібній стимуляції учасники експерименту бачили білі, сірі або ненасичені кольором спалахи. Дослідники вважають, що до половини всіх спостережень шарових блискавок — це електромагнітні галюцинації.

Тектонічні ефекти

Відомо, що рідкісні спалахи електрики, схожі на шарові блискавки, можуть з’являтися C. Nunez. Earthquake lights, explained/National Geographic під час землетрусів.

Чому природа шарових блискавок все ще нез’ясована

Незважаючи на велику кількість гіпотез, наблизитися до розгадки таємниці шарових блискавок поки не вдається K. Than. Ball Lightning May Be All in Your Head / National Geographic . Ці явища занадто рідкісні і недовговічні, тому єдиної теорії не з’явилося, а практично у всіх гіпотез знаходяться проблеми.

Наприклад, шарові блискавки далеко не завжди з’являються в місцях скупчення пропану, етану або метану, досліди з мікрохвильовим випромінюванням далекі від реального життя. А теорія зі склами не пояснює, як шарові блискавки з’являються поза приміщеннями.

У випадку з галюцинаціями теж не все так гладко. Адже очевидці повідомляють K. Than. Ball Lightning May Be All in Your Head/National Geographic не тільки про білі або сірі шарові блискавки, а й про сфери різних кольорів. Крім того, деякі спостерігачі бачили блискавки дуже близько і могли описати їх внутрішню структуру, а також пов’язані з ними запахи і звуки. Все це мало схоже на прості віддалені спалахи і не пояснює, чому кілька людей могли бачити літаючі в одному напрямку кулі.

У 2012 році китайським вченим вперше вдалося J. Cen, P. Yuan, S. Xue. Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning/Physical Review Letters відобразити шарову блискавку, яка подолала шлях близько 10 метрів, на спектрометр. Прилад показав, що сфера містить кремній, залізо і кальцій — елементи з місцевого ґрунту. Сліди цих же речовин були знайдені А. В. Дьяков. Шарові блискавки, що містять тверду або рідку речовину/Природа у фрагментах, імовірно залишених шаровою блискавкою.

Це підтримує теорію про плазмову природу явища, але для однозначних висновків ще дуже мало даних. Наприклад, незрозуміло, як у такому випадку шарові блискавки можуть з’являтися всередині приміщень.

Як не постраждати від шарової блискавки

Сьогодні у нас занадто мало відомостей, щоб давати якісь певні поради. За великим рахунком можна спиратися тільки на спостереження очевидців, а це досить ненадійні дані. Наприклад, деякі рекомендують уникати металевих предметів, оскільки ті нібито притягують шарові блискавки.

Достовірно можна порадити лише дві речі: намагатися триматися подалі від шарової блискавки і не панікувати. Найчастіше це явище не завдає ніякої шкоди, тому, помітивши кулю, що світиться, краще нічого не робити. І ніколи не завадить залишатися вдома в грозу. Адже звичайні блискавки не менш, а, можливо, і більш небезпечні.