Шаровая молния – новые факты и новые гипотезы

    

                                                                                            Per aspera, ad astra

 

Все определения со значком предлагаются автором в порядке обсуждения. Большая путаница в науке о шаровой молнии происходит ещё и потому, что пока нет хорошей классификации этого феномена. Начать её предлагаю так: все естественные оптические образования в атмосфере сводятся к следующим классам:

- линейные молнии;

- шаровые молнии (шар, шар с хвостом, «груша»…);

- световые пузыри;

- …

Шаровая молния (ШМ)* – естественное оптическое образование чаще шарообразной формы, имеющее магнитное и электрическое поля и способное при определённых условиях создавать ток проводимости.

Всех гипотез о природе шаровой молнии, кажется, и не счесть. Самая достоверная, думаю, полевая или (если угодно)  – электродинамическая. Что говорят о ШМ те, кому «посчастливелось» с ней встретиться:

• Она может стать источником сильного электрического тока, сильного магнитного поля, источником радиопомех. Выводит из строя электроприборы, проникает через стекло и тонкие диэлектрики, от неё  можно защититься с помощью металлической сетки.  

• Вызывает свечение окружающего воздуха, но – «холодна» внутри.

• Сопровождается часто запахом озона, горящей серы или окислов азота.

• Может взорваться с хлопком без какого-либо дыма или исчезнуть беззвучно.

• Ведет себя так, как будто ничего не весит, но не поднимается вверх, как пламя.

    

1. Полевая модель шаровой молнии по Алеманову С.Б.

 

Шаровая молния - это замкнутый переменный электрический ток смещения. Во время грозы впереди линейной молнии течёт предпробойный электрический ток смещения, который по величине соизмерим с током в самой молнии и, если молния меняет направление, например, разветвляется, то "разорванные" токи смещения замыкаются [1]. Предпробойный ток смещения – это такая величина тока, когда уже возникает ионизация, наблюдаемая в виде холодного свечения воздуха, но она еще недостаточна, чтобы произошел электрический пробой и переменный ток смещения перешел в ток проводимости.   

     Шаровая молния сопровождается электролюминесценцией воздуха, что можно наблюдать экспериментально в лабораторных условиях. Она наблюдается в виде холодного свечения воздуха, аналогичного северному сиянию. «Она излучает свет, как нагретое тело, но, в то же время, почти совершенно не излучает тепло. Ее движение почти не связано с силой тяготения, которая обычно определяет перемещения окружающих нас тел» [2, с. 23].
     Возникает самоподдерживающийся диэлектрический волновод, по которому течет переменный ток смещения в виде замкнутой продольной электромагнитной волны, где на орбите укладывается целое число длин волн. Из-за синфазного движения волн по орбите все возникающие вторичные волны когерентны и, согласно принципу Гюйгенса, интерферируют между собой – излучение волн в пространство отсутствует. Возможно, по волноводу также движутся и поперечные электромагнитные волны с различной формой поляризации.

Переменный ток смещения создаёт переменное магнитное поле, Поэтому шаровые молнии притягиваются к ферромагнетикам. «Вслед за этим шаровая молния притянулась к батарее центрального отопления и исчезла с резким шипением, проплавив участок батареи в 3-4 мм» [2, с. 38].

ШМ не могут состоять из нагретого воздуха, иначе они поднимались бы кверху, как пламя. Они  – объекты полевой формы материи и потому, практически, не имеют никакого веса.

     Большой переменный высокочастотный ток смещения, вызывая свечение окружающего воздуха, постепенно разогревает и ионизирует его. При должном развитии  этих процессов ток смещения может перейти в ток проводимости. Возникает электрический пробой в виде взрыва (хлопка). Если же молния не взрывается, ток смещения постепенно затухает и ШМ исчезает. «Шар из ярко-красного стал темно-красным, затем в середине его появилось тёмное пятно и, наконец, он исчез» [2].

 «В шаровой молнии нет ничего сенсационного – обычный ток смещения, текущий по кругу. Так как ток смещения не сопровождается выделением теплоты (как сверхпроводящий ток), он может течь достаточно долго, расходуя свою энергию только на холодное свечение воздуха» [1]. 

Вряд ли кто, конечно, согласится с таким мнением автора полевой модели ШМ – ещё многое, очень многое остаётся за пределами понимания. И его модель может считаться, на мой взгляд, лишь одной из наиболее правдоподобных околонаучных гипотез этой «мировой» загадки природы.  

 

2. Дополнение к полевой модели шаровой молнии

 

2.1. Гипотеза о токе смещения

Общепринятая точка зрения на ток смещения: это не поток движущихся реальных зарядов, а лишь физическая величина, пропорциональная производной от напряжённости электрического поля. Игорь Мисюченко предлагает, однако, изменить устоявшуюся точку зрения: «… признание реальности токов смещения в вакууме (эфире, мировой среде) равнозначно признанию наличия в этой среде каких-то зарядов, хотя бы и связанных. Эти заряды могут быть совершенно не похожи на известные нам так называемые элементарные заряды, они могут иметь какие угодно отличия от любых других известных нам на сегодня зарядов, но они должны существовать» [3].

     Да, на мой взгляд, такая мысль разумна – мы избавляемся от неудачного термина и даём импульс к поиску гипотетических частиц. Проблем с названием – никаких. Для начала предлагаю назвать эти странные гипотетические частицы светоносного эфира смещионами.

 

2.2. Инертная масса смещионов

      Приведу рассуждения Николаева Г.В. [4]. Если создать электрический ток J в цепи с достаточно большой индуктивностью L, то в цепи запасётся энергия магнитного поля W = LJ2/2. При достаточно большой индуктивности L значение этой энергии может достичь нескольких сотен джоулей и более. Что же с физической точки зрения в действительности мы имеем? Мы электронам этого проводника придаем скорость V поступательного движения. Для хорошего медного проводника эта скорость будет порядка единиц см/сек. Полагая, что энергия (например, 100 Дж) потрачена на придание какой-то массе М скорости в 1 см/сек, мы обнаружим, что эта масса М по величине должна быть порядка 2 000 тонн – целый железнодорожный состав. Действительная эффективная инерционная электромагнитная масса каждого электрона оказывается на десятки порядков больше известной механической массы одного электрона» [4].

     После такой «прикидки» остаётся только признать, что инертная масса смещионов тоже необычно велика.

 

3. Объяснение загадочных свойств шаровой молнии

 

1. ШМ часто стремится к ферромагнетикам и железным объектам. Когда в зоне влияния ШМ оказываются такие объекты как ферромагнетики и полупроводники, она часто устремляется к ним. При подлёте силы Фуко и индукционные контурные токи отталкивают её, но она, противодействуя им, стремится всё же «прилипнуть» к этим объектам. Предлагаю следующее «философское» объяснение этой загадки. Токи проводимости, возбуждаемые ШМ в указанных объектах,  понижают энергию системы «ШМ-объект» и она, в соответствии с общим физическим принципом, устремляется к точке её минимума.

 2. ШМ одинаково воздействует на медные тела и ферромагнетики. ШМ является источником скалярного магнитного поля, которое возбуждает в телах токи Фуко, а потом взаимодействует с появившимися магнитными полями [4].

3. Поднимает тяжёлые объекты, но движется по прямой. Дилемма такова – либо мы признаём, что третий закон Ньютона к ШМ неприменим, либо выполняется, но она имеет очень большую инертную электромагнитную массу. Вторая альтернатива представляется более разумной, в том числе и потому, что согласуется с гипотезой о большой инертной массе смещионов.

4. Исчезает при взрыве или бесшумно. Если ток смещения переходит в ток проводимости достаточно большой силы – взрыв. Если нет – ШМ растрачивает свою энергию на ионизацию окружающего воздуха и распадается.

5. Возникает и в ясные дни. Разряды типа «ионосфера-земля» могут происходить и без грозовых облаков, которые создают лишь благоприятные условия для них, но не являются необходимостью.

6. Проникают через тонкое стекло или пластики. ШМ способна проникнуть через тонкое стекло или пластик, не нарушив их целостность. Для полевой структуры такие объекты практически прозрачны силы – взрыв. ную массу. олупроводники

7. Может изменить свой цвет за считанные секунды.     Цвет ШМ зависит от величины тока смещения и от её химического состава. В оболочке ШМ, помимо обычных молекул атмосферы,  могут быть и другие типы молекул – O3, NO2, NO[7]. Если ШМ возникла от удара линейной молнии в землю, в оболочке присутствуют также некоторые распространённые элементы земной коры, в частности – С, Si, SiO2, Fe, Ca.     

     Встречавшиеся с ШМ сообщали о белом, пурпурно-белом, жёлтом, ярко-красном, оранжевом, синем, зелёном и других цветах и оттенках.

 

4. Некоторые интересные наблюдения за шаровой молнией

 

• Случай «Георг Рихман» (1753 г.). Действительный член Санкт-Петербургской Академии Наук погиб от удара шаровой молнией. При проведении эксперимента во время грозы из изобретённого им прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схожий с выстрелом ружья. Рихман упал замертво, а гравёр был оглушен и сбит с ног. На лбу учёного осталось маленькое темно-малиновое пятнышко, его одежда была опалена, башмаки разорваны. Дверные косяки разлетелись в щепки, а саму дверь снесло с петель [5]. «От установленного на крыше дома, где жил Рихман, железного изолированного шеста, была проведена в одну из комнат квартиры проволока, к концу которой крепились металлическая шкала с квадрантом и шелковая нить, по углу отклонения которой, под воздействием атмосферного электричества Рихман делал измерения» [6].

В шест на крыше ударила молния. Между металлической шкалой и землёй появилось сильное вихревое электрическое поле. Возникший ток смещения «свернулся» в ШМ, которая затем и разрядилась в Рихмана. Тело Рихмана – действие токов проводимости, в косяках поработал индукционный контурный ток, который превратил содержащуюся в них влагу в пар.

 

• Случай в городе Уппсала (6 августа 1944 г.). В шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив за собой круглую дырку около 5 см в диаметре. Известны случаи, когда после прохождения ШМ через стекло никаких повреждений не обнаруживалось.

 

• ШМ «преследует» альпинистов. 17 августа 1978 года группа из пяти советских альпинистов (Кавуненко, Башкиров, Зыбин, Копров, Коровкин) спустилась с вершины горы Трапеция и остановилась на ночлег на высоте 3900 метров [5]. В закрытой палатке появилась шаровая молния ярко-жёлтого цвета размером с теннисный мяч, которая продолжительное время хаотично перемещалась от тела к телу, издавая треск. Один из спортсменов, Олег Коровкин, погиб на месте от контакта молнии с областью солнечного сплетения, остальные смогли вызвать помощь и были доставлены в городскую больницу Пятигорска с большим количеством ожогов 4-й степени…».

     Молния преследовала туристов, в соответствии с приципом минимума энергии.

 

• Гальцовский феномен (конец ноября 1984 г., село Гальцовка Змеиногорского района Алтайского края) [4]. ШМ размерами с футбольный мяч, пролетела над деревней на высоте двух-трех десятков метров. Первый попавшийся па ее пути сарай с железобетонными столбами был раздавлен и повален. Пролетая далее над жилым домом, покрытым шифером, ШМ оторвала вместе с гвоздями шифер с крыши дома (несколько сотен квадратных метров) и, приподняв шифер в воздух, повлекла его за собой и разбросала по всей деревне. Пролетая далее над тракторной станцией, ШМ раздавила один сваренный из металлических уголков и покрытый брезентом каркас, а другой каркас сначала поволокла по земле (первый каркас, очевидно, за что-то зацепился), а потом, обогнав его, подняла в воздух, перенесла на 300 метров и мягко опустила на землю. Вес каркаса был не менее 100 кг. При этом ШМ, производя такие разрушения, всё время летела по прямой.
     Приближаясь к шиферной крыше, ШМ вдавливала гвозди, но шляпки и твёрдый шифер удержали их на своих местах. При удалении ШМ от крыши гвозди устремились вверх и своими нижними загнутыми концами потащили за собой и листы. Прямолинейность движения молнии есть следствие её большой инертной массой.

 

• Пятиметровая китайская шаровая молния появилась после удара обычной молнии [8]. Это сфера, диаметр которой был равен пяти метрам. В течение 1,5 секунд ШМ двигалась параллельно поверхности земли со скоростью 8,6 метра в секунду, постоянно меняя свой цвет: яркая пурпурно-белая, оранжевая, опять белая и, наконец, ярко-красная.

 

Заключение

1. Создаётся впечатление, что успех в изучении шаровых молний зависит прежде всего от того, как скоро экспериментаторы научатся получать эти «хлопушки» в своих лабораториях. Настоящие молнии, а не их жалкие подобия. Настоящие ШМ, имея небольшие размеры, несут в себе колоссальный запас энергии. Нечто светящееся с футбольный мяч, играючи опрокидывает трактор и продолжает свой полёт по прямой, как ни в чём ни бывало.

2. Научных теорий ШМ, утверждают, 23. Скажем – более двух десятков. А вот околонаучных уже порядка 400. Того, кто создаст превосходно работающую модель ШМ, наверно, ждёт Нобелевская премия. Трудная задача, ведь на пути к этой цели придётся  решить не одну проблему современной электродинамики.

Источники информации

 

1. Алеманов С.Б. Полевая природа материи. http://alemanow.narod.ru/theory.htm#relative.

2. Стаханов И.П. О физической природе шаровой молнии.. 1996. С.43.

3. Мисюченко И. Эксперименты по обнаружению и изучению токов смещения в ва  

    кууме. electricaleather.com/d/.../tok-smescheniya-v-vakuume-eksperimenty.pdf

4. Николаев Г.В. Тайны электромагнетизма и свободная энергия. Новые концепции   

   физического мира. Томск-2002, http://auto-ally.ru/fizika/17649/index.html

5. Шаровая молния. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0% B2%D0%B0% D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B8%D1%8F

6. Рихман, Георг Вильгельм. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B8%D1%85%D0% BC%D0% B0%D0%BD,_%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B3_%D0%92%D0%B8%D0% BB%D1%8C%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BC.

7. Акимов Максим. Шаровая молния. n-t.ru/tp/ng/sm1.doc.

8.  Раскрыта тайна рождения шаровых молний. Наука и техника. Эврика. 16.01.2014.

     http://www.pravda.ru/science/eureka/discoveries/

                                                                                06.09.2015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

06.09.15, C:\Documents and Settings\Sheferad1\Мои документы\1_Все отрасли знания\1_наука и техника\1_физика\1_электродинамика\1_Мои статьи\черновики моих статей\34_Моя ст_Полев модель шаров молнии_050915.doc