Б.П.Мысин,
МОУ «Богородская СОШ», Пермский кр.
Загадка в форме шара
Было это в 1663 г. В монастырь пришёл донос от «попа Иванище» из села Новые Ерги: «...огнь на землю падал по многим дворам, и на путех, и по хоромам, аки кудели горя, и люди от него бегали, а он каташеся за ними, а никого не ожег, а потом поднялся вверх во облак». Сейчас мы имеем описания шаровой молнии куда более подробные, чем это, первое в русской литературе, но и до сих пор они романтически, эмоционально окрашены. Может быть, долго придётся ждать, когда шаровая молния будет запрятана, покорная, в электрический утюг.
Вот что писал вице-президент Академии наук СССР академик М.А.Лаврентьев в 1963 г.: «Интересно было бы выяснить загадку шаровой молнии – любопытнейшего явления природы... Несмотря на попытки учёных объяснить это явление, известное людям уже тысячи лет, шаровая молния так и остаётся загадкой. Одни считают, что здесь замешан новый вид энергии (кусочек антиматерии), а другие отрицают это. Что таит в себе тайна шаровой молнии? Может быть, ещё неведомую область знаний?»
При систематизации молний Франсуа Араго впервые выделил шаровую молнию в качестве самостоятельного явления. При её описании, по выражению известного французского астронома Камилла Фламмариона, «мы вступаем в мир чудес более удивительных, чем те, о которых рассказывается в арабских сказках, более запутанных, чем Критский лабиринт, – мир громадный и фантастический». И действительно, первые описания шаровой молнии очень любопытны и при этом не всегда сходятся с описаниями более поздних исследователей:
во время грозы 14–15 апреля 1718 г. в Куэньоне близ Бреста (Франция) были замечены три огненных шара, каждый диаметром более метра;
у доктора Гатье де Клобри, изуродованного шаровой молнией около Блуа, борода оказалась не только сбритой, но и уничтоженной навсегда, – она никогда уже более не росла. Доктор долго был болен после этого; голова его распухла до такой степени, что достигала 1,5 м (?!) в окружности;
в марте 1720 г. огненный шар упал во время грозы на землю в небольшом французском городке. Отскочив, он поразил каменную башню и разрушил её;
в 1772 г. лондонские священники Уайтхауз и Питкери увидели в своей церкви окружённый чёрным дымом огненный шар величиной с кулак, который разорвался с грохотом артиллерийского залпа, распространяя запах серы. Питкери был ранен. На его теле, обуви, часах, одежде остались следы, типичные для «обычной» молнии;
русский учёный Г.В.Рихман был поражён в голову молнией, которая, по свидетельству Соколова, «имела вид шара» (1752 г.);
13 июля 1798 г. корабль Ост-Индской компании «Добрая надежда» сильно пострадал от шаровой молнии: при взрыве один матрос был убит, другой ранен, на палубе были произведены серьёзные разрушения.
Десятки случаев относятся к «похищению» шаровой молнией драгоценностей и золота:
в 1761 г. молния проникла в церковь венской академической коллегии, сорвала позолоту с карниза алтарной колонны и отложила её на серебряной кропильнице;
5 июля 1852 г. в Париже на улице Сен-Жак шаровая молния проникла в камин комнаты, занятой одним рабочим, и выкатилась на пол, опрокинув каминный бумажный экран. Молния походила на котёнка средней величины, свернувшегося в клубочек и катящегося при помощи лап. Она подкатилась к ногам рабочего, как бы желая поиграть с ним, – тот в страшном испуге отодвинул тихонько ноги, тогда молния поднялась на уровень его лица. Рабочий, как можно осторожно, отвёл голову назад. Шар продолжал подниматься к потолку и направлялся, по-видимому, к тому месту в каменной трубе, где когда-то было пробито отверстие, теперь заклеенное бумагой. Молния отклеила бумагу, не попортив её, затем по-прежнему тихо-благородно ушла в трубу, где и взорвалась со страшным грохотом и роковыми для трубы последствиями;
10 сентября 1845 г. во французском городке Саланьяке на пороге одной из кухонь появился огненный шар. Он, по-видимому, образовался за счёт «обычной», перед тем ударившей, молнии и проник на кухню через трубу и камин. Женщины, находившиеся на кухне, посоветовали молодому крестьянину, у ног которого оказался шар, раздавить «эту мерзость» и загасить. Однако юноша бывал в Париже, где «электризовался» за пару су в день на Елисейских Полях и с тех пор чувствовал уважение к таинственным проявлениям электричества. Поэтому он оставил просьбы и советы товарок без внимания, а шар меж тем выкатился во двор и разорвался в соседнем хлеву, где его попыталась обнюхать свинья, отнюдь не знакомая с электрическими материями. Непочтение стоило ей жизни.
Большое число примеров «деятельности» шаровой молнии описывает в своей книге «Атмосфера» К.Фламмарион. Однако он, по-видимому, смешивает иногда шаровую молнию и падение метеоритов. Результат – неверная трактовка шаровой молнии как явления, в котором обязательно присутствует «весомое вещество». Вот пример из этой книги:
10 августа 1880 г. в Невере шаровая молния попала в каминную трубу, в которой впоследствии нашли чёрный камень величиной с кулак, очень лёгкий и ноздреватый, похожий на губку;
25 августа 1880 г. во время очень сильной грозы в Париже наблюдатели видели, как из тучи выскочило очень блестящее продолговатое тело 35–40 см в длину и 25 см в ширину с концами, вытянутыми в виде коротких конусов. Это тело было видимо лишь несколько секунд, а затем вновь скрылось за тучами, оставив вместо себя небольшое количество какого-то вещества, которое упало на землю вертикально, как бы подчиняясь законам тяготения. При падении от него отделялись искры, или, скорее, красноватые шарики, без блеска, а сзади за ним тянулся блестящий хвост, который, подобно дыму, у самого падающего вещества стоял прямым, вертикальным столбом, и чем выше, тем более становился волнистым. Падая, вещество рассыпалось, понемногу гасло и затем скрылось за домами.
Фламмарион был настолько убеждён в том, что подобные примеры говорят в пользу «вещественной» материи молнии, что и сам неоднократно после ударов молний «находил» на камнях, деревьях, домах какие-то остатки смол и непонятных «чёрных порошков», а то и прямо «раскалённых камушков», занесённых, конечно, молнией.
И в современных описаниях иной раз путают шаровую молнию с другими в достаточной мере загадочными атмосферными или оптическими образованиями, такими, например, как НЛО (неопознанные летающие объекты), – научный термин, заменивший скомпрометировавшие себя названия летающие тарелки. Например, наблюдатели одной из американских баз ВВС заметили в небе странное образование, напоминавшее «шарик мороженого с красной верхушкой». Посланный на разведку самолёт погиб вместе с пилотом. Что это было? Всё та же шаровая молния или нечто ещё более загадочное?
Однако иногда наблюдателям везёт, и им удаётся не только уверенно распознать шаровую молнию, но и заметить её типичные свойства, а порой даже суметь оценить её температуру, энергию и другие свойства. Приведём эти «счастливые» случаи.
10 сентября 1861 г. пассажиры одного из французских поездов заметили на проводе телеграфной линии красный шар величиной с кулак. Добравшись до столба, шар переломил его пополам и исчез;
июньским днём 1914 г. шаровая молния взорвалась на веранде небольшой гостиницы в немецком городе Ганенклее. Звук напоминал пушечный выстрел и сопровождался дребезжанием электрических звонков и прочей электропроводки. Свет погас;
наконец, весьма интересная маленькая заметка, опубликованная 5 ноября 1936 г. английской газетой «Дейли Мейл» в разделе «Письма редактору»: «Сэр! Во время грозы я увидел большой раскалённый шар, спустившийся с неба. Он ударил в наш дом, перерезал телефонные провода, зажёг оконную раму и затем исчез в кадке с водой, стоявшей под окном. Вода кипела затем в течение нескольких минут, но, когда она достаточно остыла, чтобы можно было поискать шар, я ничего не смог обнаружить в бочке. У.Моррис, Дерстоун, Херфордшир».
Основываясь на всех этих данных, можно в приблизительных чертах набросать «портрет» шаровой молнии. Это прежде всего не всегда шар. Иногда форма её грушевидная или вытянутая. Размеры – примерно 10–20 см, иногда, до нескольких метров. Цвет – от ослепительно белого до оранжево-красного, не исключены голубые и зелёные оттенки, а также смешанная раскраска («шарик мороженого с красной верхушкой»). Время существования – от нескольких секунд до нескольких минут.
ПОСЛЕСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Лауреат Нобелевской премии академик П.Л.Капица как-то посетовал: «Плазменный орешек оказался мне не по зубам». Объясняя существование шаровой молнии, Капица полагал, что она подпитывается невидимым каналом линейной молнии. Барри в своей монографии «Шаровая и чёточная молнии» считал, что внутри шаровой молнии происходит горение углеводородов. Крупный исследователь шаровой молни И.П.Стаханов считал, что она образуется за счёт высокотемпературных кластеров – высокомолекулярных плёнок в виде пузырей. Через журнал «Наука и жизнь» учёный обратился к населению СССР с просьбой прислать описания явления шаровой молнии. Пришло более тысячи писем очевидцев. Вот несколько выводов, сделанных на основе их анализа. Шаровая молния:
является продуктом линейной молнии либо другого электрического разряда;
это плазменное образование, имеющее температуру в широких пределах 500...1500 °С (судя по следам оплавления металлических вещей, нагреванию воды в сосудах и ожогам деревьев);
почти не излучает тепло до своего разрушения и не оставляет никаких следов даже при пролёте почти вплотную;
имеет аномально большое время жизни – от 1 с до 2 мин (у обычной плазмы оно составляет примерно 10–3 с!);
направление её движения зависит не только от направления ветра, но в большей степени от напряжённости магнитного поля, поскольку она либо выталкивается в область пониженной напряжённости (закрытое помещение), либо движется по эквипотенциальным линиям магнитного поля (огибает строения, ландшафт на определённом расстоянии). При этом вертикальное электрическое поле на её движение никак не влияет.
Ситуация с шаровой молнией как объекта изучения науки уникальна тем, что физические параметры явления в момент его существования никогда не измерялись. Иногда лишь удавалось исследовать последствия воздействия шаровой молнии на материальные объекты. В свою очередь, отсутствие объективных измерений делает невозможным проверку гипотез. Поэтому большую долю в усилиях, направленных на изучение шаровой молнии, занимают попытки её лабораторного создания. Однако перед учёным, который занимается лабораторными экспериментами, даже в случае успеха будет стоять вопрос: является ли лабораторный объект аналогом шаровой молнии?
При встрече с шаровой молнией лучше отнестись к ней, как к незнакомой собаке, – стоять или сидеть неподвижно, наблюдая за её поведением. В крайнем случае, если она приблизилась вплотную к вашему лицу, можно энергично подуть на неё. Обладая высокой парусностью, шаровая молния обязательно отлетит в сторону. После этого, если дверь рядом, лучше покинуть помещение самому, а не ждать, когда вылетит молния, и тем более не выгонять её веником, метлой или другими предметами, т.к. поведение молнии в этом случае непредсказуемо, а энергию она несет достаточную, чтобы повредить вашему здоровью.
Диск, вырезанный из оконного стекла
шаровой молнией
(Сайт Виктора Елькина http://elkin52.narod.ru)
Литература
Капица П.Л. О природе шаровой молнии. – Докл. АН СССР, 1955, т. 101, № 2.
Леонов Р.А. Загадка шаровой молнии. – М.: Наука, 1965.
Сингер С. Природа шаровой молнии: Пер. с англ. – М.: Мир, 1973.
Смирнов Б.М. Проблема шаровой молнии. – М.: Наука, 1988.
Стаханов И.П. О физической природе шаровой молнии. – М.: Энергоатомиздат, 1985.