шаровая молния что это такое
Автор Felix задал вопрос в разделе Естественные науки
что такое шаровая молния и какона возникает и где? и получил лучший ответ
Ответ от Evgeny M.[гуру]
Шаровая молния представляет собой плазму, как и в обычных молниях. Только в шаровых молниях эта плазма находится не в стабильном, а в метастабильном состоянии. В простой молнии плазма находится в очень неравновесном состоянии и живет очень короткое время, пока электрический заряд не перейдет с одного конца молнии на другой. Потом эта плазма исчезает. (Плазма - это 4-е состояние вещества, когда у атомов часть электронов вырвано и эти вырванные электроны летают отдельно. ) А в шаровой молнии у этого плазменного состояния есть минимум энергии, но потенциальный барьер, который отделяет этот минимум от глобального минимума, где плазмы нет, очень маленький. Поэтому малейшая флуктуация или внешнее возмущение приводит к тому, что вся система переходит в основное состояние, т. е. без плазмы. Плазма в шаровой молнии достаточно горячая, расплавляет оконное стекло. Известны случаи, когда шаровая молния проходила сквозь оконное стекло оставляя там идеальное круглое отверстие.
В самой шаровой молнии находится стоячая электромагнитная волна. Она-то и удерживает плазму и не дает ей разлететься в разные стороны. У этой волны может быть несколько гармоник. Чаще всего наблюдается самая первая сферическая гармоника, поэтому шаровая молния чаще всего круглая. Но бывают очень редко гантелевидные шаровые молнии со стоячей волной второй гармоники. Они еще более неустойчивые и живут еще короче, обычно разделяясь на две молнии шаровой формы. Именно поэтому очень часто наблюдают не одну, а сразу две шаровых молний.
Стоячая волна постепенно ослабевает, т. к. шаровая молния постоянно излучает энергию (свет, радиоволны и др.). Поэтому у них есть вполне определенное время жизни, если их не трогать раньше времени. Шаровая молния уменьшается в размерах и постепенно исчезает.
Образуется шаровая молния из обычной молнии в месте, где обычная молния делает очень большой резкий излом. В том месте происходит избыточное скопление плазмы.
А вот трогать шаровые молнии запрещено под страхом смерти!! ! Дело в том, что шаровая молния образуется обычно из обыкновенных молний, там, где простая молния делает слишком крутой изгиб. Энергия всей молнии как бы собирается в этом изгибе и шаровая молния аккумулирует в себя эту гигантскую энергию с большой убойной силой.
На первый взгляд шаровая молния летает очень непредсказуемо, вопреки всем законам механики. Например, бывает, что она движется против ветра или преследует человека. Но на самом деле она очень чувствительна к электромагнитным полям, в том числе и к тем электостатическим полям, которые начинают окружать тело человека перед грозой.
Поэтому шаровые молнии любят двигаться около стен зданий и строений, где перед грозой и во время грозы образуются сильные электростатические поля. Поэтому чтобы обезопасить себя от шаровой молнии надо во время грозы держаться подальше от стен домов и строений, но не выходить на открытое пространство, где может ударить обычная молния. Лучше всего зайти в помещение или укрытие и встать в центр его, подальше от стен.
Да, и не забудьте выключить все электроприборы и ОСОБЕННО МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН. Если Вам позвонят на мобильник, то его электромагнитные поля в половине случаев могут втянуть в себя шаровую молнию (а в половине случаев оттолкнуть, это зависит от заряда самой молнии, половина всех шаровых молний заряжена отрицательно, половина - положительно) .
оооойй мы сегодня на уроке биологии смотрели на картинках шаровые малнии и нам про них расказывали я быюся!
Мезенцев В. А. Энциклопедия чудес. Кн. I. Обычное в необычном. – 3-е изд. – М. , Знание. 1988:
Шаровая молния — светящийся сгусток горячего газа, изредка появляющийся в грозовых погодных условиях.
Несмотря на то, что это явление пока ещё до конца не понято физикой, не стоит относиться к нему как к чему-то крайне необычному, тем более как к сверхъестественному. Это явление до конца не изучено, но активно изучается. На сегодняшний день ясно, что шаровая молния — просто красочное атмосферное явление, проявление атмосферного электричества, и для его объяснения не потребуется привлечение каких-либо кардинально новых физических концепций.
Некоторые гипотезы о природе шаровой молнии
Даже если считать только предложения, опубликованные в серьёзных научных журналах, то количество теоретических моделей, которые с разной степенью успеха описывают явление и отвечают на эти вопросы, составляет десятки. Перечислим некоторые из них.
Например, гипотеза Капицы: между облаками и землёй возникает стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, в каком-либо месте (чаще всего, ближе к земле) возникает пробой воздуха, образуется газовый разряд. В этом случае шаровая молния оказывается как бы «нанизана» на силовые линии стоячей волны и будет двигается вдоль проводящих поверхностей. Стоячая волна тогда отвечает за энергетическую подпитку шаровой молнии.
Принципиально другую гипотезу предлагает Смирнов, занимающийся проблемой шаровой молнии много лет. В его теории ядро шаровой молнии — это переплетённая ячеистая структура, нечто вроде аэрогеля, которая обеспечивает прочный каркас при малом весе. Только нити каркаса — это нити плазмы, а не твердого тела. И энергетический запас шаровой молнии целиком скрывается в огромной поверхностной энергии такой микропористой структуры. Термодинамические расчеты на основе этой модели, в принципе, не противоречат наблюдаемым данным.
Ещё одна теория — уже из самых новых — объясняет всю совокупность наблюдаемых явлений термохимическими эффектами, происходящими в насыщенном водяном паре в присутствии сильного электрического поля. Энергетика шаровой молнии здесь определяется теплотой химических реакций с участием молекул воды и их ионов. Автор теории уверен, что она дает чёткий ответ на загадку шаровой молнии.
Какая из теорий достоверна — проверить нетрудно: критерием будет служить эксперимент. Пусть хоть какая-нибудь теория сможет чётко сказать, как именно можно создать шаровую молнию в лаборатории.
Именно такой теорией, предлагающей способ создания необычного состояния вещества, способного аккумулировать и сохранять значительное время энергию, является предположение, что шаровая молния — это ридберговское вещество. Группа L.Holmlid. приготовлением ридберговского вещества в лабораторных условиях пока отнюдь не с целью производства шаровых молний, а в основном с целью получения мощных электронных и ионных потоков, используя то, что работа выхода ридберговского вещества очень мала, несколько десятых электронвольта. Предположение, что шаровая молния является ридберговским веществом, описывает гораздо больше ее наблюдаемых свойств, от способности возникать при разных условиях, состоять из разных атомов, и до способности проходить сквозь стены и восстанавливать шарообразную форму. Конденсатом ридберговского вещества пытаются также объяснить плазмоиды, получаемые в жидком азоте
Скачайте и смотрите видео (внизу страницы)
Шарова́я мо́лния — феномен природного электричества, молния, имеющая шарообразную форму и непредсказуемую траекторию. По сей день феномен остаётся малоизученным и представляет почву для спекуляций. На данный момент имеет место около 200 теорий происхождения.
Статистика наблюдений
Из-за отсутствия воспроизводимых экспериментальных данных вся информация основана на рассказах очевидцев и лишь в редких случаях на фото или киноматериалах.
Рассказы о наблюдении шаровой молнии известны уже две тысячи лет. Первое статистическое исследование этих сообщений было проведено французом Ф. Араго 150 лет назад. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики позапрошлого века, включая Кельвина и Фарадея, были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако с тех времён количество и качество сообщений возросло; на сегодняшний день задокументировано около 10 тысяч случаев наблюдения шаровой молнии.
Большой вклад в базу данных наблюдений за молнией внёс И. П. Стаханов [1], который вместе с С. Л. Лопатниковым в 1970-х гг. опубликовал статью в журнале «Знание - сила». В конце статьи он приложил анкету и попросил очевидцев этого явления присылать ему свои данные. В результате он накопил обширную статистику (более тысячи случаев) , которая позволила ему обобщить некоторые свойства шаровой молнии.
Появление
Шаровая молния обычно появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Но имеется множество свидетельств её наблюдения в солнечную погоду. Чаще всего она как бы «выходит» из проводников или порождается обычными молниями, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).
[править] Поведение
Чаще всего шаровая молния движется горизонтально, приблизительно в метре над землёй, довольно хаотично. Имеет тенденцию «заходить» в помещения, протискиваясь при этом сквозь маленькие отверстия. Часто шаровая молния сопровождается звуковыми эффектами — треском, писком, шумами. Наводит радиопомехи. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как, по одной из теорий, шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям.
[править] Исчезновение
Шаровая молния в среднем живёт от 10 секунд до нескольких часов, после чего обычно взрывается. Изредка она медленно гаснет или распадается на отдельные части. Если в спокойном состоянии от шаровой молнии исходит необычно мало тепла, то во время взрыва высвободившаяся энергия иногда разрушает или оплавляет предметы, испаряет воду.
[править] Размер и форма
Размер (диаметр) шаровых молний варьируется от нескольких сантиметров до метра. Форма в подавляющем большинстве случаев сферическая, однако были сообщения о наблюдении вытянутых, дискообразных шаровых молний.
[править] Свечение и цвет
Типичная суммарная мощность излучения — порядка 100 Вт; свечение иногда тусклее, иногда ярче. Цвет — начиная от белого и жёлтого, заканчивая зелёным. Часто отмечалась пятнистость свечения. Установлено, что шаровая молния может быть не только в виде светящегося, яркого образования. Есть и невидимые, и черные шаровые молнии. О них упоминается даже в литературе: «Гордо реет буревестник, черной молнии подобный». У Куприна рассказ так и называется «Черная молния». Свидетели заявляют, она как бы состоит из загадочных нитей, сплетенных в клубок.