Det første skriftlige beviset på observasjonen av ballnedslag går tilbake til 1638, da i England fløy en to meter lang kule lyn inn i kirken, som drepte og skadet mange sognebarn og forårsaket alvorlig skade på bygningen.
Flere århundrer har gått siden da, tusenvis av observasjoner er blitt registrert, men det er fremdeles ingen klarhet angående lynnedslag. Hundrevis av hypoteser er blitt fremmet for dannelsen og strukturen av dette objektet, men ingen av dem kan forklare alle de fantastiske egenskapene til ballnedslag. Bare den berømte Nikola Tesla på en gang visste hvordan han skulle lage og offentlig demonstrere ballnedslag, men han har aldri avslørt denne hemmeligheten.
Ikke ball og ikke lyn
En tordenvær lineær lyn mellom en sky og bakken begynner med det faktum at på grunn av det høye intensiteten til det elektriske feltet, dukker det opp en leder i skyen - en kanal med høyt ionisert luft, hvis spiss beveger seg til bakken i hopp på flere titalls meter med en retningsendring.
Som et resultat opprettes en ødelagt elektrisk ledende kanal til bakken, langs hvilken i den neste - hovedfasen av lynet med torden og lys glød, overføres hoveddelen av ladningen fra bakken til skyen. På det første punktet for ladebevegelsen og ved hver sving i banen, opprettes en virvelkomponent i det elektromagnetiske feltet, som bryter av fra det generelle feltet og begynner et selvstendig liv.
Med en lav energi sprer den løslagte virvelen spor uten i rommet, men med en høy energi kan dens skjebne være helt annerledes. Med tilstrekkelig energi ioniserer en elektromagnetisk virvel luften og danner et plasma. Akkurat som plasmaet til jordas ionosfære reflekterer korte og mellomstore radiobølger uten å frigjøre dem fra denne fellen ut i rommet, akkurat som plasmaet i en elektromagnetisk virvel kan danne et ytre skall som låser den elektromagnetiske virvelen i en felle.
Salgsfremmende video:
Det viser seg hva i fysikken kalles en soliton eller en enslig bølge som kan eksistere i denne formen i noen tid. De nødvendige forholdene for dette er ikke-linearitet og spredning er iboende egenskaper ved plasma. Dette solitonet er ballets lyn. Noen kaller det en plasmoid, men dette er feil, siden den grunnleggende årsaken til dens dannelse ikke er plasma, men en elektromagnetisk virvel. Plasma er derimot en sekundær faktor som genereres av en elektromagnetisk virvel. Derfor bør essensen av kule lyn uttrykkes korrekt med uttrykket "elektromagnetisk soliton".
Fordamper smykker
Ionosfærens plasma ved den vinkelrette forekomsten av strålen reflekterer bare elektromagnetiske bølger av de frekvensene som er under den såkalte kritiske frekvensen, bestemt av plasmatettheten. Men bølger med frekvenser over denne frekvensen passerer fritt gjennom plasmaet. Det er grunnen til at korte og mellomstore radiobølger vender tilbake til jorden og ikke går ut i verdensrommet, og for ultrashortbølger er ionosfæren gjennomsiktig.
Den elektromagnetiske virvelen til kule lyn kan ha et bredt spekter av frekvenser. Hvis den kritiske frekvensen til plasmakonvolutten er høyere enn frekvensene til virvelspekteret, er det ytre feltet til kule lynet lite og kule lynet som bærer enorm energi, varme ikke opp de omkringliggende gjenstandene. Men hvis en liten del av spekteret ligger over den kritiske frekvensen, kan kule lyn ha et tilstrekkelig kraftig ytre felt som er i stand til å varme fjerne omgivende gjenstander - metallgjenstander, gjenstander som inneholder vann, inkludert menneskekroppen.
Spesielt er det av denne grunn at den umerkelige fordampningen av ringer og kjettinger hos mennesker under flukten av ballnedslag, feil og skader på datamaskiner og andre elektroniske apparater ofte forekommer. Det ytre feltet til slik ballnedslag kan påvirke hjernens aktivitet til en person - i denne situasjonen kan en person finne seg selv, som under hypnose, ikke i stand til å gjøre noe.
Som en dråpe vann
Men plasma er ikke bare en samling av ioner og elektroner. På grunn av de samlede interaksjonskreftene mellom mange ladede partikler, kan et plasma oppføre seg som en væske. I dette tilfellet har plasmaformasjoner overflatespenning, som bestemmer tendensen til et minimumsvolum, som en dråpe vann.
Plasmakonvolutten har derfor en tendens til å komprimere virvelen etter den første dannelsen av et soliton. I dette tilfellet øker plasmatettheten og skallet på soliton, som tidligere var usynlig for øynene, kan begynne å gløde rødt, oransje og videre langs regnbuen. Med en høy plasmatetthet kan gløden gå inn i det ultrafiolette området, og da vil lynnedslag om natten generelt bli usynlig for det menneskelige øyet, men mot lys bakgrunn vil det virke grått eller svart.
Brennende gjester fra undergrunnen
I følge statistikk forekommer omtrent 20 prosent av observasjonene av ballnedslag i klart vær. Det viser seg at ikke bare lineært lyn kan generere ballnedslag. Under jordskjelv blir ofte lynnedganger observert. I de vitenskapelige laboratoriene Denver (USA) og Tomsk (Russland) ble det funnet at under høyt trykk fra steinprøver observeres utslipp av elektromagnetiske bølger. Det er allerede opprettet enheter for å advare gruvearbeidere om tilnærmingen til en steinbrudd.
En glødende ball som sirklet i luften ble fanget i 2014
I innvollene på planeten, med reelle store brudd på bergarter, kan det genereres strømmer av elektromagnetiske bølger med enorm energi. I dette tilfellet beveger det aktive feilpunktet seg med variabel hastighet langs en ødelagt bane, som skaper virvelkomponenter i den elektromagnetiske strømmen.
Ved å passere gjennom de overliggende bergartene mister den elektromagnetiske strømmen noe av sin energi, men det som er igjen er ofte nok til å varme opp sjøvann, føre til at himmelen gløder eller brenner planteblader osv. Slike effekter er ofte ledsaget av sterke jordskjelv. Vel, elektromagnetiske virvler, som også slipper ut i atmosfæren, kan generere solitoner i form av kule lyn, akkurat som de som oppstår under tordenvær.
Hvis det langs strømningsbanen er såkalte geologiske linser av bergarter med en annen dielektrisk konstant, kan fokusering av den elektromagnetiske strømmen skje med en betydelig økning i de produserte effektene, inkludert med hensyn til kule lyn. I slike tilfeller kan kule lyn bli født selv med tektonisk dynamikk med lav intensitet, ikke lagt merke til av mennesker på jordoverflaten.
Dette er ikke romvesener
En lysende gjenstand som ble tatt av månen i 1970 fra Apollo 13-romfartøyet. Ball lyn også?
I tillegg til tordenværsaktiviteter og tektoniske ustabile prosesser, kan kule lyn i prinsippet også genereres av elektromagnetiske virvler som kommer fra verdensrommet fra solen og andre himmellegemer. Forresten, kule lyn kan ikke forekomme bare i overflatelagene i jordens atmosfære.
Piloter møter dem ofte i store høyder. Der kan de være store og ha et kraftig eksternt elektromagnetisk felt. I dette tilfellet kan det oppstå konflikter mellom piloter og bakketjenester når disse objektene, virkelige for piloter, ikke blir observert av centimeter-rekke radarer (de kan observeres i meter- og desimeterområdet). Lysende gjenstander blir ofte sett på månen. Vi så dem på Mars, selv om tettheten av atmosfæren der er mye lavere enn jorden.
Det er godt mulig at de store lysballene som har forundret amerikanske astronauter på månen siden Apollo 11-oppdraget bare var ildkuler, og ikke fremmede skip i det hele tatt. Eksosen fra fungerende romfartsmotorer skapte elektromagnetiske felt med virvler. På samme tid skapte eksosen en lokal sone med økt atmosfæretetthet.
Det viser seg at begrepet "ball lyn" bør anerkjennes som feil, siden dette objektet ikke alltid er relatert til lyn. I tillegg kan et elektromagnetisk soliton ha form som ikke bare en ball, men også andre former for revolusjonslegemer. Bare kjennskapen til begrepet "ball lyn" begrunner bruken av dette uttrykket i denne sammenhengen.
BTW
Katter ser det usynlige
Ulike tilfeller av observasjon av ballnedslag er beskrevet i et stort antall publikasjoner. La oss huske dens viktigste egenskaper. I form kan det være en ball, ellipsoid, pære, toroid (smultring), sylinder. Størrelsen er fra noen få centimeter til flere meter eller mer. Noen ganger kan lynnedslag være usynlig eller gjennomsiktig. Lyn usynlig for det menneskelige øyet observeres ofte bare på radarskjermer (da kalles de engler). Noen kjæledyr som katter kan også se dem.
Men på en eller annen måte, i Moskva, så vel som i Canada, i skumringen ble det observert fullstendig gjennomsiktig kule lyn, der bare omkretsen av skallet var lett synlig. Det er klart at i løpet av dagen eller i sterkt lys, vil slik lyn være helt usynlig.
Men ball lyn er ofte godt observert, glødende i hvitt, rødt, gult eller oransje. Mindre vanlig er det grønt, blått og lilla. Og det var veldig sjelden at grå eller svart kule lyn ble observert.
Levetiden til kule lynet er fra ti sekunder til flere minutter, på slutten av livet er det en eksplosjon eller forsvinning. Denne enden av livet er forståelig - energien i den elektromagnetiske virvelen avtar med tiden, og samtidig reduserer plasmatettheten og den kritiske frekvensen. På et tidspunkt mister derfor plasmaet evnen til å holde den elektromagnetiske virvelen i fellen og solitonet blir ødelagt. Med et bredt spekter av virvelen skjer ødeleggelse jevnt og lynet forsvinner uten en eksplosjon, og med et smalt spekter ødelegges soliton veldig raskt, med en eksplosjon.
Banen til kule lynet er praktisk talt uforutsigbar for en person (forresten, den kan bevege seg mot vinden), siden fordelingen av det elektromagnetiske potensialet til området eller rommet som bestemmer bane, hvor kule lynet ligger, er ukjent for en person. Ja, i tillegg kan lynet selv endre dette bildet på grunn av elektromagnetisk induksjon. Derfor er det nesten umulig å forutsi banen. Dette bestemmer også "kjærligheten" til kule lyn til metallgjenstander.
Tatt i betraktning at grunnlaget for kule lyn er en elektromagnetisk virvel, blir det tydelig dens evne til å passere gjennom glass, klær og generelt gjennom alle dielektriske stoffer som er transparente for virvelen. Når glasset passerer, slukker plasmaet til soliton naturlig i tykkelsen på glasset, men resten av plasmakonvolutten blir bevart, og bevarer den elektromagnetiske virvelen som glasset er gjennomsiktig for. Noen ganger vil det danne seg et lite hull i glasset, men dette er ikke nødvendig - dette er en bivirkning. De kjente tilfellene av utseendet til ballnedslag i kabinen til et flygende fly uten å bryte tettheten og i pålitelig lukkede rom, beviser dette.
Det eneste stedet hvor forekomsten av kule lyn i prinsippet er umulig, er det såkalte Faraday-buret med mesh eller massive metallvegger, gulv og tak.
La oss telle
Veldig kraftig kjele
En hendelse nær byen Perechina i Transcarpathia, som skjedde i august 1962, da klokken 11 om kvelden traff en lynnedslag på størrelse med en tennisball et trau med vann for husdyr gjør at vi kan estimere energimengden i ballnedslag. I løpet av ti sekunder kokte vannet fra rennen helt bort, og kokte frosker ble liggende i bunnen av rennen.
Det var omtrent 110 liter vann i rennen. Beregningen viser at for å varme opp og fordampe en slik mengde vann, må det brukes cirka 80 kWh energi, dvs. rekkefølgen på det månedlige strømforbruket til en liten leilighet.
På samme tid utviklet kule lyn en kraft på rundt 27 millioner watt, som er titusenvis av ganger høyere enn kraften til en mikrobølgeovn i huset. Energien til slik kule lyn viste seg å være ganske betydelig, men lineær lyn, som genererer kule lyn, kan ha mye høyere energi. Energiutslipp fra brudd på steiner i dypet kan også være veldig store. Vel, og det er ingenting å si om elektromagnetiske virvler av kosmisk opprinnelse. Alle disse omstendighetene støtter forresten den ovennevnte versjonen av formasjonen og anordningen til kule lyn, eller, mer presist, ikke tilbakevise den.
HVA Å GJØRE?
Ikke vend ryggen til henne
Hvis du har stor energi, kan lynnedslag noen ganger føre til ødeleggelse av bygninger og strukturer, drepe og mishandle mennesker. Hva bør du gjøre hvis en lynnedslag dukker opp i nærheten? For det første er det ikke nødvendig å bli redd og kaste gjenstander på henne. Tragiske tilfeller er tross alt veldig sjeldne. Hvis situasjonen tillater det, er det nyttig å plassere metallgjenstander og elektroniske enheter borte fra deg. Ingen grunn til å ringe eller berøre klær og tepper laget av syntetiske materialer som kan elektrifisere. Det ville være fint å åpne vinduet, slik at ballets lyn kan fly ut i gaten.
For det andre, uten oppstyr, må du holde deg på plass eller bevege deg bort fra den farlige gjesten med jevne bevegelser uten å vende ryggen til henne. Hvis du har på deg syntetiske klær eller undertøy, er det best å ikke flytte. Du må også rolig advare kollegene eller familiemedlemmer om faren og råde dem til ikke å gjøre plutselige bevegelser og ikke å nærme seg ballnedslag. Hvis en person rammet av lynet mistet bevisstheten, må han gis førstehjelp og umiddelbart etter at lynet forlater, ring en ambulanse.
I det sosiale planet trenger menneskeheten definitivt å lære å lage og bruke ballnedslag. Da vil det være mulig å lage elektriske biler med en rekkevidde på hundrevis av kilometer uten batterier som veier hundrevis av kilo og tusenvis av andre miljøvennlige og svært effektive enheter.
