Mingea fulgeră cum se întâmplă. fulger cu minge. Model cu fascicul de plasmă. Ce poate face ea

„Așadar, astăzi subiectul prelegerii noastre este fenomene electriceîn natură". Cu aceste cuvinte a început următoarea pereche de fizică. Ea nu a prezis nimic interesant, dar m-am înșelat foarte tare. Nu am mai auzit atâtea lucruri noi de mult. Apoi m-a lovit subiectul fulgerului cu minge.

A fost menționat în treacăt, așa că am decis să mă ocup eu de el. După ce am citit mai mult de o carte și multe articole pe internet, asta am aflat. Se pare că până acum nimeni nu poate spune exact de unde vine și ce este. Fulgerul cu minge este unul dintre cele mai misterioase fenomene naturale. Și asta este la vremea noastră! Poveștile despre observarea fulgerelor cu minge sunt cunoscute de două mii de ani.

Prima mențiune despre ea datează din secolul al VI-lea: Episcopul Grigore de Tours a scris atunci despre apariția unei mingi de foc în timpul ceremoniei de sfințire a capelei. Dar primul care a încercat să investigheze rapoartele despre fulgere cu minge a fost francezul F. Arago. Și asta s-a întâmplat cu doar 150 de ani în urmă. În cartea sa, el a descris 30 de cazuri de observare a fulgerelor cu minge. Acest lucru nu este mult și este destul de firesc ca mulți fizicieni din secolul trecut, inclusiv Kelvin și Faraday, să creadă că acest lucru a fost fie iluzie optica, sau un fenomen de natură non-electrică. Dar de atunci, cantitatea și calitatea mesajelor a crescut semnificativ. Până în prezent, au fost documentate aproximativ 10.000 de fulgere cu bile.

Fulgerul cu minge este un fenomen unic și deosebit. Dar oamenii de știință încă nu ne pot mulțumi cu mari realizări în domeniul cercetării acestor obiecte. Cum se formează fulgerul cu minge? Există o cantitate mare teorii despre originea și „viața” fulgerului cu minge. Nu a fost încă posibilă sintetizarea fulgerului cu minge. Rezumând un numar mare de dovezi, este posibil să se creeze un „portret” mediu al fulgerului. Cel mai adesea ia forma unei mingi și uneori a unei pere, a unei ciuperci sau a unei picături sau ceva la fel de exotic precum o gogoașă sau o lentilă. Dimensiunea sa variază: de la câțiva centimetri la un metru întreg. „Durata de viață” se extinde, de asemenea, pe o gamă foarte largă - de la câteva secunde la zeci de minute. La sfârșitul existenței acestui fenomen are loc de obicei o explozie. Ocazional, fulgerele cu bile se pot sparge în părți separate sau pur și simplu dispar încet. Se mișcă cu o viteză de 0,5-1 metru pe secundă. Varietatea de culori este pur și simplu uimitoare: de la transparent la negru, dar nuanțele de galben, portocaliu, albastru și roșu sunt încă în frunte. Culoarea poate fi neuniformă și, uneori, fulgerul o schimbă ca un cameleon.

Cel mai dificil lucru este să determinați temperatura și masa fulgerului cu minge. Potrivit oamenilor de știință, temperatura poate varia de la 100 la 1000? Dar, în același timp, oamenii care au întâlnit fulgere cu minge la distanță de braț au observat rareori vreo căldură care emană din ele, deși, în mod logic, ar fi trebuit să primească arsuri. Același mister este și cu masa: indiferent de dimensiunea fulgerului, acesta nu cântărește mai mult de 5-7 grame. În ceea ce privește direcția de mișcare, cel mai adesea fulgerul cu bile se mișcă orizontal, la aproximativ un metru deasupra solului, și poate face mișcări haotice pe parcurs. Uneori se poate opri când trece pe lângă o casă și intră cu grijă în casă. Fulgerul cu minge poate intra într-o cameră nu numai prin deschide fereastra sau o ușă. Uneori, se deformează și se infiltrează în crăpături înguste sau chiar trece prin sticlă fără a lăsa urme în ea. Interesant este că poate provoca interferențe radio. Există adesea cazuri când fulgerul observat zboară cu atenție în jurul obiectelor pe drum până când ajunge la un obiect foarte specific și singurul cunoscut.

Pentru a rezuma toate cele de mai sus, aș dori să spun că, folosind exemplul fulgerului cu minge, o persoană poate fi din nou convinsă de câte secrete și mistere ascunde natura în ea însăși și o persoană ar fi un prost complet dacă ar spune că studiase totul complet. Ei bine, cel puțin nu în acest stadiu al dezvoltării științifice. Acesta nu este tot ce am învățat despre acest fenomen natural, dar poate că orice altceva poate aștepta până data viitoare!

Un incident din viața lui Nicolae al II-lea: Ultimul împărat rus, în prezența bunicului său Alexandru al II-lea, a observat un fenomen pe care l-a numit „minge de foc”. El și-a amintit: „Când părinții mei erau plecați, eu și bunicul meu am săvârșit ritualul privegherii toată noaptea în Biserica din Alexandria. A fost o furtună puternică; părea că fulgerul, urmând unul după altul, era gata să zguduie biserica și întreaga lume până la temelii. Deodată s-a făcut complet întuneric când o rafală de vânt a deschis porțile bisericii și a stins lumânările din fața catapetesmei. S-a auzit un tunet mai puternic decât de obicei și am văzut o minge de foc zburând pe fereastră. Mingea (era un fulger) s-a învârtit pe podea, a zburat pe lângă candelabre și a zburat pe ușă în parc. Inima mi-a înghețat de frică și m-am uitat la bunicul meu - dar fața lui era complet calmă. S-a făcut cruce cu aceeași liniște ca atunci când fulgerul a zburat pe lângă noi. Apoi m-am gândit că să fiu speriat așa cum eram era nepotrivit și lipsit de bărbați. După ce mingea a zburat, m-am uitat din nou la bunicul meu. A zâmbit ușor și a dat din cap spre mine. Frica mi-a dispărut și nu mi-a mai fost teamă de o furtună.” Un incident din viața lui Aleister Crowley: Celebrul ocultist britanic Aleister Crowley a vorbit despre un fenomen pe care l-a numit „electricitate sub formă de minge” pe care l-a observat în 1916 în timpul unei furtuni pe lacul Pasconi din New Hampshire. S-a refugiat într-un mic casa la tara, când „cu uimire tăcută am observat că o minge orbitoare de foc electric, de trei până la șase centimetri în diametru, s-a oprit la o distanță de șase centimetri de genunchiul meu drept. M-am uitat la el și a explodat dintr-o dată cu un sunet ascuțit care nu putea fi confundat cu ceea ce năvălea afară: zgomotul unei furtuni, zgomotul grindinei sau râvurile de apă și trosnitul lemnului. Mâna mea era cel mai aproape de minge și ea a simțit doar o lovitură slabă.” Caz în India: La 30 aprilie 1877, un fulger cu minge a zburat în templul central din Amristar (India), Harmandir Sahib. Mai multe persoane au observat fenomenul până când mingea a părăsit încăperea prin ușa din față. Acest incident este descris pe poarta Darshani Deodi. Caz în Colorado: La 22 noiembrie 1894, în orașul Golden, Colorado (SUA), au apărut fulgere cu minge, care au durat o perioadă neașteptat de mult. După cum a relatat ziarul Globul de Aur: „Luni seara a putut fi observat un fenomen frumos și ciudat în oraș. Un vânt puternic a răsărit și aerul părea să fie plin de electricitate. Cei care s-au întâmplat să se afle în apropierea școlii în acea noapte au putut vedea bile de foc zburând una după alta timp de o jumătate de oră. Această clădire găzduiește dinamurile electrice a ceea ce este probabil cea mai bună fabrică din întregul stat. Probabil că luni trecută o delegație a sosit la diname direct din nori. Cu siguranță, această vizită a fost un mare succes, la fel ca și jocul frenetic pe care l-au început împreună.” Caz în Australia:În iulie 1907, pe coasta de vest a Australiei, farul de la Capul Naturaliste a fost lovit de un fulger. Paznicul farului Patrick Baird și-a pierdut cunoștința, iar fenomenul a fost descris de fiica sa Ethel. Fulgerul cu minge pe submarine:În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, submarinarii au raportat în mod repetat și constant fulgere cu minge mici care au apărut în spațiul restrâns al unui submarin. Acestea au apărut atunci când bateria a fost pornită, oprită sau conectată incorect, sau când motoarele electrice cu inductanță mare au fost deconectate sau conectate incorect. Încercările de a reproduce fenomenul folosind bateria de rezervă a unui submarin s-au încheiat cu eșec și explozie. Caz în Suedia:În 1944, pe 6 august, în orașul suedez Uppsala, un fulger cu bile a trecut printr-o fereastră închisă, lăsând în urmă o gaură rotundă de aproximativ 5 cm în diametru. Fenomenul a fost observat nu numai de localnici - a fost declanșat sistemul de urmărire a fulgerelor al Universității din Uppsala, creat la Departamentul de Studii privind Electricitatea și Fulnetul. Caz pe Dunăre:În 1954, fizicianul Tar Domokos a observat fulgere într-o furtună puternică. El a descris ceea ce a văzut suficient de detaliat. „S-a întâmplat pe Insula Margareta de pe Dunăre. Era undeva în jur de 25–27°C, cerul a devenit rapid înnorat și a început o furtună puternică. Nu era nimic în apropiere unde să se poată ascunde; în apropiere era doar un tufiș singuratic, care era îndoit de vânt spre pământ. Deodată, la vreo 50 de metri de mine, un fulger a lovit pământul. Era un canal foarte luminos de 25–30 cm în diametru, era exact perpendicular pe suprafața pământului. A fost întuneric aproximativ două secunde, apoi la înălțimea de 1,2 m a apărut o minge frumoasă cu diametrul de 30–40 cm, care a apărut la o distanță de 2,5 m de locul fulgerului, astfel încât acest punct de impact era chiar la mijloc între minge și tufiș. Mingea scânteia ca un soare mic și s-a rotit în sens invers acelor de ceasornic. Axa de rotație era paralelă cu solul și perpendiculară pe linia „tufă - locul impactului - minge”. Mingea avea și una sau două vârtejuri roșii, dar nu atât de strălucitoare, acestea dispărând după o fracțiune de secundă (~0,3 s). Mingea însăși s-a deplasat încet pe orizontală de-a lungul aceleiași linii din tufiș. Culorile sale erau clare, iar luminozitatea era consistentă pe toată suprafața. Nu a mai fost rotație, mișcarea s-a produs la o înălțime constantă și cu o viteză constantă. Nu am mai observat modificări de mărime. Au mai trecut vreo trei secunde - mingea a dispărut brusc și complet în tăcere, deși din cauza zgomotului furtunii s-ar putea să nu o fi auzit.” Caz în Kazan:În 2008, în Kazan, un fulger cu minge a zburat în fereastra unui troleibuz. Conducătorul, folosind un aparat de verificare a biletelor, a aruncat-o la capătul cabinei, unde nu erau pasageri, iar câteva secunde mai târziu a avut loc o explozie. În cabină erau 20 de persoane, nimeni nu a fost rănit. Troleibuzul era defect, aparatul de verificare a biletelor s-a încins, s-a alb, dar a rămas în stare de funcționare.

Una dintre cele mai uimitoare și fenomene periculoase natura este fulger cu minge. Cum să te comporți și ce să faci când o întâlnești, vei învăța din acest articol.

Ce este fulgerul cu minge

În mod surprinzător stiinta modernaîi este greu să răspundă la această întrebare. Din păcate, nimeni nu a putut analiza încă acest lucru un fenomen natural folosind instrumente științifice de precizie. De asemenea, toate încercările oamenilor de știință de a-l recrea în laborator au eșuat. În ciuda multor date istorice și relatări ale martorilor oculari, unii cercetători neagă complet însăși existența acestui fenomen.

Cei suficient de norocoși să supraviețuiască unei întâlniri cu o minge electrică oferă mărturii contradictorii. Ei susțin că au văzut o sferă de 10 până la 20 cm în diametru, dar o descriu diferit. Potrivit unei versiuni, fulgerul cu minge este aproape transparent; contururile obiectelor din jur pot fi chiar văzute prin el. Potrivit altuia, culoarea sa variază de la alb la roșu. Cineva spune că au simțit căldura venind de la fulger. Alții nu au observat nicio căldură de la ea, chiar și atunci când se aflau în apropiere.

Oamenii de știință chinezi au avut norocul să înregistreze fulgerele cu bile folosind spectrometre. Deși acest moment a durat o secundă și jumătate, cercetătorii au putut concluziona că diferă de fulgerul obișnuit.

Unde apare fulgerul cu minge?

Cum să te comporți când o întâlnești, pentru că o minge de foc poate apărea oriunde. Circumstanțele formării sale variază foarte mult și este dificil de găsit un model definit. Majoritatea oamenilor cred că fulgerele pot fi întâlnite doar în timpul sau după o furtună. Cu toate acestea, există o mulțime de dovezi că a apărut pe vreme uscată, fără nori. De asemenea, este imposibil de prezis locația în care se poate forma bila electrică. Au fost cazuri când a apărut dintr-o rețea de tensiune, un trunchi de copac și chiar din peretele unei clădiri rezidențiale. Martorii oculari au văzut fulgerele apărând de la sine, l-au întâlnit în spații deschise și în interior. De asemenea, în literatură sunt descrise cazuri când fulgerul cu minge a avut loc după o lovitură obișnuită.

Cum să se comporte

Dacă sunteți „destul de norocos” să întâlniți o minge de foc într-o zonă deschisă, trebuie să respectați regulile de bază de comportament în această situație extremă.

Încercați să vă îndepărtați încet de loc periculos pe o distanta considerabila. Nu întoarce spatele fulgerelor și nu încerca să fugi de el.
Dacă ea este aproape și se mișcă spre tine, îngheață, întinde-ți brațele înainte și ține-ți respirația. După câteva secunde sau minute, mingea vă va înconjura și va dispărea.
Nu aruncați niciodată obiecte în el, deoarece fulgerul va exploda dacă lovește ceva.

Fulgerul cu minge: cum să scapi dacă apare în casă?

Acest complot este cel mai înfricoșător, deoarece o persoană nepregătită poate intra în panică și poate face o greșeală fatală. Amintiți-vă că sfera electrică reacționează la orice mișcare a aerului. Prin urmare, cel mai universal sfat este să rămâneți nemișcați și calmi. Ce altceva poți face dacă fulgerul a zburat în apartamentul tău?

Ce să faci dacă ajunge lângă fața ta? Suflați asupra mingii și va zbura.
Nu atingeți obiecte de fier.
Înghețați, nu faceți mișcări bruște și nu încercați să scăpați.
Dacă în apropiere există o intrare într-o cameră adiacentă, atunci încearcă să te refugiezi în ea. Dar nu întoarce spatele fulgerului și încearcă să te miști cât mai încet posibil.
Nu încercați să-l alungați cu niciun obiect, altfel riscați să provocați o explozie mare. În acest caz, vă confruntați cu următoarele consecințe serioase cum ar fi stop cardiac, arsuri, răni și pierderea cunoștinței.

Cum să ajuți victima

Amintiți-vă că fulgerele pot provoca vătămări foarte grave sau chiar moartea. Dacă vedeți că o persoană este rănită de lovitura ei, atunci acționați de urgență - mutați-l în alt loc și nu vă fie teamă, deoarece nu va mai rămâne nicio acuzație în corpul lui. Așezați-l pe podea, înfășurați-l și chemați o ambulanță. În caz de stop cardiac, dați-i respirație artificială până sosesc medicii. Dacă persoana nu este grav rănită, puneți-i un prosop umed pe cap, dați-i două tablete de analgin și picături calmante.

Cum să te protejezi

Cum să te protejezi de fulgere cu bile? Primul pas este să luați măsuri pentru a vă menține în siguranță în timpul unei furtuni normale. Amintiți-vă că, în majoritatea cazurilor, oamenii suferă de șoc electric în aer liber sau în zonele rurale.

Cum să scapi de fulgerul din pădure? Nu te ascunde sub copaci singuratici. Încercați să găsiți o pădure joasă sau sub tufă. Amintiți-vă că fulgerele lovesc rar copacii de conifere și mesteacănul.
Nu țineți obiecte metalice (furci, lopeți, pistoale, undițe și umbrele) deasupra capului.
Nu vă ascundeți într-un car de fân și nu vă întindeți pe pământ - este mai bine să vă ghemuiți.
Dacă o furtună vă prinde în mașină, opriți-vă și nu atingeți obiecte metalice. Nu uitați să coborâți antena și să vă îndepărtați de copacii înalți. Trageți pe marginea drumului și evitați să intrați într-o benzinărie.
Amintiți-vă că destul de des o furtună bate împotriva vântului. Fulgerul cu minge se mișcă exact în același mod.
Cum să te comporți în casă și ar trebui să-ți faci griji dacă ești sub acoperiș? Din păcate, un paratrăsnet și alte dispozitive nu vă pot ajuta.
Dacă vă aflați în stepă, atunci ghemuiți-vă, încercați să nu vă ridicați deasupra obiectelor din jur. Vă puteți adăposti într-un șanț, dar lăsați-l imediat ce începe să se umple cu apă.
Dacă navigați într-o barcă, nu vă ridicați sub nicio formă. Încercați să ajungeți la mal cât mai repede posibil și îndepărtați-vă de apă la o distanță sigură.

Scoateți-vă bijuteriile și puneți-le deoparte.
Inchide-ți telefonul. Dacă funcționează, fulgerele mingii pot fi atrase de semnal.
Cum să scapi de o furtună dacă ești la dacha? Închideți ferestrele și coșul de fum. Nu se știe încă dacă sticla este o barieră în calea fulgerelor. Cu toate acestea, s-a observat că se infiltrează cu ușurință în orice fisuri, prize sau aparate electrice.
Dacă sunteți acasă, închideți ferestrele și opriți aparatele electrice și nu atingeți nimic din metal. Încercați să stați departe de prizele electrice. Nu efectuați apeluri telefonice și opriți toate antenele externe.

Modelul fasciculului cu plasmă explică formarea fulgerului bilă dintr-un fascicul de electroni de fulger liniar. Fascicul de electroni prins într-o regiune tensiune arterială scăzută, ionizează aerul din jurul acestuia, creând o minge de plasmă. Mai mult decât atât, plasma este susținută de energia fasciculului de electroni blocat în ea și, prin urmare, poate exista relativ pentru o lungă perioadă de timp. Modelul fizic explică formarea, proprietățile și decăderea fulgerului cu minge.

Introducere.

Fulger liniar și fascicul de electroni.

Formarea fulgerului cu minge.

Structura fulgerului cu minge.

Decăderea fulgerului cu minge.

Proprietățile fulgerului cu minge.

Compoziție chimică. Radiația și spectrul fulgerelor bile. Temperatura fulgerelor mingii. Efecte sonore care însoțesc fulgerul cu minge. Distribuția sarcinii electrice în fulgerul cu bile.

Concluzie.

Eseu

Fiecare dintre noi a văzut fulgere obișnuite de mai multe ori. Acesta este așa-numitul fulger liniar, dar foarte, foarte puțini oameni au asistat la apariția altuia mai misterios - fulgerul cu minge.

Care este misterul acestui fulger, este evident că acesta este un fenomen natural foarte rar. Pentru aproximativ o mie de fulgere obișnuite, liniare, există doar 2...3 fulgere cu bile.

Deși mulți, din păcate sau din fericire, nu s-au confruntat cu fulgere cu bile, astăzi există mai mult de o sută de teorii diferite care încearcă să explice natura acestuia. Dar întrebarea este la fel de veche ca lumea: „ce este fulgerul cu minge?” rămâne încă deschis.

În cele mai multe cazuri, apariția fulgerului cu minge este asociată cu o furtună obișnuită, sau mai precis cu fulgerul liniar. Iată câteva exemple de dovezi descrise în cartea autorului slovac A. Hlavach „Fulgerul și omul” (ediție în limba rusă: Redacția principală a literaturii științifice și tehnice, Alma-Ata, Kazahstan, 1989):

– A. Starostin din Moscova: „În urmă cu câțiva ani am petrecut o vacanță cu familia în Mikhnevo, lângă Moscova. Seara, în timpul unei furtuni, am ieșit pe scările care duceau în casă din stradă. Dintr-o dată s-a întâmplat ceva pe care nu îl voi uita prea curând. Fulgerul a fulgerat, care s-a oprit lângă pământ, la vreo 15 metri de mine, și s-a transformat într-o minge de foc de doi metri. Arăta ca un soare mic, în mijloc era un alb orbitor. Proeminențe de foc se învârteau în jurul marginilor. Mingea s-a învârtit pe loc pentru o vreme, apoi a dispărut brusc. Am fost orbit și mi-au lăcrimat ochii timp de trei zile. Apoi totul a dispărut!”

– S-a întâmplat în aprilie 1976. Profesor universitar Profesor A.S. Tymoshchuk a văzut cum fulgerul a lovit o linie electrică de la o distanță de 20...30 m. În același timp, pe turnul de transmisie a puterii a apărut un fulger galben-verde și a apărut o minge cu un diametru de aproximativ 15 cm, care, crescând treptat viteza, a început să se rostogolească. Din galben-verde a devenit roșu. Ajuns în cel mai apropiat punct al firului electric, a sărit la firul de jos și de acolo la ramura copacului care stătea sub el. După ce a căzut la pământ, a galopat de-a lungul autostrăzii, s-a rupt în mai multe părți și a ieșit.

– inginer civil N.D. Trusaev din Sevastopol își amintește ce i s-a întâmplat într-una din zilele mai din 1938. După un fulger, a văzut bile colorate rostogolindu-se pe câmpul arat. După 3...5 secunde s-au contopit, formând o minge de foc cu diametrul de 50...70 cm.S-a desprins de terenul arabil, s-a ridicat la o înălțime de aproximativ 2 m și a început să se miște. Schimbându-și direcția de mai multe ori, mingea a lovit un teanc de paie și i-a dat foc.

– În 1943, meteorologul N.V. Martynov a văzut și cum, imediat după fulgerul liniar, din telefonul a sărit un fulger cu bilă cu diametrul de 10 cm. Mingea de foc s-a rostogolit pe podea și a explodat cu un zgomot puternic. Niciunul dintre cei prezenți nu a fost rănit.

– La 9 decembrie 1956, la Maykop a izbucnit brusc o furtună puternică. O scânteie a zburat din nori și a lăsat în urmă trei bile de foc. Unul dintre ei a intrat în casă prin antena radio, a ars cablurile electrice, a spart contorul și s-a rupt în două bile de foc cu o explozie. Explozia a ridicat tavanul și pereții s-au prăbușit. O minge a lovit peretele și a zburat în curte. Acolo a ars coada calului și s-a rostogolit sub un car de fân, care a izbucnit imediat în flăcări; altul a spart o bară transversală din casă. Al doilea și al treilea fulger cu minge au pătruns în casele învecinate fără a provoca incendiu.

Astfel, putem concluziona că este vorba despre fulgerul liniar care generează în majoritatea cazurilor fulgerul cu bile. Acest articol poate oferi un răspuns la modul în care se poate întâmpla acest lucru.

Să ne oprim asupra problemei propagării liniare a fulgerului în atmosferă. Studiul fulgerului liniar a permis oamenilor de știință să stabilească mecanismul de propagare a acestuia, care include două etape principale:

1) lider - descărcarea capului este o succesiune de descărcări, de aproximativ 50 de metri lungime, care determină traiectoria fulgerului liniar. Încărcare lider până la 5 C.

2) descărcare principală - de-a lungul canalului așezat de conducător de la nor la sol (sau între nori), sarcina principală (în medie 25 C) a fulgerului se repezi cu o viteză de 10 7 ... 10 8 m/s, în timp ce temperatura din canalul fulgerului (cu un diametru de 2 până la 30 cm) ajunge aproape instantaneu la câteva zeci de mii de grade, ceea ce determină o expansiune rapidă a gazului, formând unde de șoc pe care le auzim ca un tunet.

Deja în stadiul de lider, în canalul liniar al fulgerului se formează un flux îngust de electroni care se mișcă cu o viteză de ordinul 10 5 ... 10 6 m/s - un fascicul de electroni.

Un fascicul de electroni care se propagă într-un mediu gazos este mișcarea direcțională a electronilor conectați prin interacțiuni electrice și magnetice și care posedă proprietăți colective, care sunt îmbunătățite atunci când fasciculul se mișcă în aer ionizat. Calculele arată (vezi. versiunea completa articole: PDF, DOC) că cascadele de ionizare cauzate într-un mediu gazos de un fascicul de electroni care trece prin acesta formează fluxuri de secundare, terțiare etc. electroni formați în timpul ionizării, a căror viteză este cu aproximativ un ordin de mărime mai mare decât viteza fasciculului în sine! Aceste fluxuri de electroni secundari, care se repetă în toate direcțiile din sarcina de cap a liderului, ionizează aerul din jur; ele, parcă, „sondează” distribuția cea mai favorabilă a fasciculului de electroni în mediu. Calculele arată că direcția fasciculului cea mai favorabilă din punct de vedere energetic într-un mediu gazos ar trebui considerată acele zone în care concentrația de particule de gaz este cea mai scăzută. Mai simplu spus, cu cât densitatea gazului este mai mică, cu atât este mai ușor să-l „spărțim” cu o descărcare electrică. De aici concluzia că fulgerul liniar selectează astfel de zone de aer în care concentrația de particule este minimă (desigur, dacă luăm în considerare câmpul electric și compoziție chimică aer omogen pe tot volumul). Și în aer există întotdeauna o ușoară neuniformitate în concentrație din cauza diferențelor de presiune, temperatură, turbulențe etc.

Acum să ne imaginăm o situație în care fasciculul de electroni al fulgerului liniar, din anumite motive, va fi blocat într-o anumită regiune a spațiului cu o concentrație scăzută de particule, înconjurat pe toate părțile de un mediu dens. Unul dintre aceste motive poate fi o explozie volumetrică de gaz, inițiată prin încălzirea și ionizarea mediului gazos printr-un flux rapid de electroni. În urma exploziei, se formează un front unda de soc, extinzându-se cu o viteză medie de 1000 m/s, iar concentrația de particule în acesta crește de 8 ori în comparație cu concentrația aerului din jur. În același timp, în centrul exploziei se formează o zonă de concentrație scăzută de particule de gaz, în care ar putea cădea fasciculul de electroni al fulgerului liniar. Fasciculul de electroni, întâmpinând un front dens al undei de șoc, este reflectat înapoi în zona de concentrație scăzută, deoarece aceasta este direcția cea mai favorabilă din punct de vedere energetic, adică. Fasciculul, în căutarea unei ieșiri, este împrăștiat în mod repetat înapoi în zona de concentrație scăzută a particulelor de gaz. Deoarece viteza fasciculului de electroni este mult mai mare decât viteza de expansiune a frontului undei de șoc, într-un moment minim de timp ionizează gazul care îl înconjoară în frontul undei de șoc și în zona de concentrație scăzută, transformându-le în plasmă - o minge de plasmă. Acesta este un posibil scenariu pentru nașterea fulgerului cu minge.

Modelul cu fascicul de plasmă al fulgerului cu bile este format din două zone:

Partea centrală este o zonă cu concentrație scăzută de ioni, în care fasciculul de electroni se mișcă aleatoriu cu viteză mare.
O sferă de plasmă exterioară cu o concentrație mare de ioni pozitivi care este mai mare sau egală cu concentrația moleculelor de aer din jur.

O idee similară de blocare a fost prezentată la un moment dat de către un academician, laureat Premiul Nobel P.L. Kapitsa, dar se gândea să încuie unde electromagnetice o anumită frecvență în plasmă. Dar, pentru că energia undei electromagnetice prinse nu este suficientă pentru a menține plasma; s-a presupus că au fost pompate din exterior (de exemplu, de la descărcări de fulgere liniare obișnuite), dar s-a dovedit că astfel de unde electromagnetice de intensitatea necesară nu sunt generate în natură. Un fascicul de electroni, spre deosebire de unda electromagnetică, este un mediu mai energetic; accelerat de un câmp electric puternic, energia fasciculului se poate ridica la o cantitate semnificativă, care poate fi suficientă pentru a menține plasma pentru un timp relativ lung. Calculele computerizate ale acestui model cu fascicul de plasmă de fulger cu bile oferă o „durată de viață” medie (a celei mai comune fulgere cu bile din natură, cu un diametru de 10...15 cm) de câteva minute.

Fulgerul cu bile sunt așa-numitele cheaguri de plasmă care se formează în timpul furtunilor. Dar adevărata natură a formării acestor bile de foc face imposibil ca oamenii de știință să vină cu o explicație solidă pentru efectele neașteptate și foarte înspăimântătoare care apar de obicei atunci când apar fulgere cu bile.

Apariția „diavolului”

Multă vreme, oamenii au crezut că zeitatea mitică Zeus se află în spatele erupției de tunete și fulgere. Dar cele mai misterioase au fost fulgerele bile, care au apărut extrem de rar și evaporate în mod neașteptat, lăsând doar cele mai teribile povești ale originii lor.

Prima apariție a fulgerului cu minge a fost atestată în descrierea unuia dintre cele mai tragice incidente, petrecut la 21 octombrie 1638. Fulgerul cu minge a zburat literalmente prin fereastră în biserica din satul Widecombe Moor cu viteză mare. Martorii oculari au spus că o minge de foc sclipitoare cu un diametru de peste doi metri, încă de neînțeles pentru ei, a doborât cumva câteva pietre și bârne de lemn din zidurile bisericii.

Dar mingea nu s-a oprit aici. Mai mult, această minge de foc a spart bănci de lemn în jumătate și, de asemenea, a spart multe ferestre și apoi a început să fumeze fum gros camera mirosea a un fel de sulf. Dar locuitorii locali care au venit la biserică pentru slujbă au avut o altă experiență nu tocmai bună. o surpriza placuta. Mingea s-a oprit pentru câteva secunde și apoi s-a împărțit în două părți, două bile de foc. Unul dintre ele a zburat pe fereastră, iar celălalt a dispărut în clădirea bisericii.

După incident, patru persoane au murit, iar aproximativ şaizeci de săteni au fost grav răniţi. Acest incident a fost numit „venirea diavolului”, în care enoriașii care jucau cărți în timpul predicii erau învinuiți.

Groaza si frica

Fulgerul cu bile nu are întotdeauna formă sferică; puteți găsi și fulgere ovale, în formă de picătură și în formă de tijă, a căror dimensiune poate varia de la câțiva centimetri la câțiva metri.

Fulgerul cu minge este adesea observat dimensiuni mici. În natură puteți găsi fulgere roșii, galben-roșii, complet galbene, în cazuri rare alb sau verde. Uneori, fulgerul cu minge se comportă destul de inteligent, plutește în aer, iar uneori se poate opri brusc fără niciun motiv, apoi zboară cu forță în absolut orice obiect sau persoană și se descarcă complet în el.

Mulți martori susțin că în timpul zborului mingea de foc scoate un sunet liniștit, perceptibil, asemănător cu un șuierat. Și apariția fulgerului cu minge este de obicei însoțită de miros de ozon sau sulf.

Atingerea fulgerelor cu minge este strict interzisă! Astfel de cazuri s-au terminat cu arsuri grave și chiar pierderea conștienței persoanei. Oamenii de știință susțin că acest fenomen natural de neînțeles poate chiar ucide o persoană cu descărcarea sa electrică.

În 1753, profesorul de fizică Georg Richmann a murit din cauza fulgerelor cu minge în timpul unui experiment cu electricitate. Această moarte a șocat pe toată lumea și i-a făcut să se întrebe ce este de fapt fulgerul cu minge și de ce apare chiar în natură?

Martorii observă adesea că atunci când văd fulgerul cu minge, simt un sentiment de groază care, în opinia lor, îi inspiră fulgerul cu minge. După ce se întâlnesc cu această minge de foc pe drum, martorii oculari experimentează un sentiment de depresie și dureri de cap severe, care pot să nu dispară pentru o perioadă foarte lungă de timp și niciun analgezic nu ajută.

Experiența oamenilor de știință

Oamenii de știință au ajuns la concluzia că fulgerul cu minge nu are asemănări cu fulgerul obișnuit, deoarece pot fi observate pe vreme senină și uscată, inclusiv perioada de iarna al anului.

Au apărut multe modele teoretice care descriu însăși originea și evoluția directă a fulgerului cu minge. Astăzi numărul lor este de peste patru sute.

Principala dificultate a acestor teorii este că toate modelele teoretice sunt recreate folosind diverse experimente, doar cu unele limitări. Dacă oamenii de știință încep să echivaleze mediul creat artificial cu cel natural, atunci ceea ce obțin este doar un fel de „plasmoid” care trăiește pentru câteva secunde, dar nimic mai mult, în timp ce fulgerul natural cu minge trăiește o jumătate de oră, în timp ce în mod constant mișcându-se, plutind, urmărind oamenii complet dintr-un motiv necunoscut, și, de asemenea, trece prin pereți și poate chiar exploda, așa că modelul și realitatea sunt încă departe unul de celălalt.

Presupunere

Oamenii de știință au descoperit că, pentru a afla adevărul, este necesar să se surprindă și, de asemenea, să se efectueze un studiu amănunțit al fulgerului cu minge direct în câmp deschis; în curând dorința oamenilor de știință s-a împlinit. 23 iulie 2012 la o dată ulterioară dupa-amiaza mingea de foc a fost prinsă folosind două spectrometre care au fost instalate direct pe platoul tibetan. Fizicienii din China care au efectuat studiul au reușit să înregistreze în câteva secunde strălucirea produsă de fulgerul cu minge adevărată.

Oamenii de știință au reușit să facă o descoperire incredibilă: în comparație cu spectrul fulgerului simplu familiar ochiului uman, care conține în principal linii de azot ionizat, spectrul fulgerului natural s-a dovedit a fi complet saturat cu vene de fier, precum și calciu și siliciu. Toate aceste elemente acționează ca componente principale ale solului.

Oamenii de știință au ajuns la concluzia că în interiorul mingii fulgere procesul este în derulare arderea particulelor de sol care au fost aruncate în aer de o simplă furtună.

În același timp, cercetătorii chinezi spun că secretul fenomenului a fost dezvăluit prematur. Să presupunem că în centrul fulgerului bilă în sine, particulele de sol ard. Cum se explică capacitatea fulgerului de a trece prin pereți sau efectul emoțiilor asupra oamenilor? Apropo, au existat cazuri când fulgere cu bile au apărut chiar în interiorul submarinelor. Atunci cum poate fi explicat acest lucru?

Toate acestea sunt încă învăluite în mister și nici măcar oamenii de știință nu au reușit să explice fenomenul fulgerului cu minge de mulți ani sau chiar secole. Va rămâne acest mister cu adevărat nerezolvat de lumea științifică?