Техника - молодёжи 1982-03, страница 40
ВНИМАНИЕ: ШАРОВАЯ МОЛНИЯ!Продолжаем дискуссию о ее природе, начатую в № 2 за 1982 год ЭРМИНИНГЕЛЬД АЛЬФТАН, кандидат технических наук, Ленинград СГУСТОК ИОНОВ? ВПОЛНЕ возможно «В августе 1978 года я с семьей проводил свой отпуск на Карельском перешейке, в районе Сосново. Мы жили в палатках на берегу озера. В один из теплых ясных дней конца месяца как-то внезапно набежала темная туча, резко похолодало, пошел крупный град. И вдруг над головой раздался гром. В громоотвод, закрепленный на высокой сосне, ударила молния. И сразу же из места, где начиналось заземление громоотвода, полыхнуло в сторону яркое пламя, которое приняло форму шара диаметром 12—15 см. Сначала красноватый, затем бело-желтый, он раздулся почти вдвое и стал ослепительно белым, ярче 20-киловатт-ной ксеноновой лампы. Оторвавшись от громоотвода, шар полетел на высоте около 1,3 м. Я понял, что это шаровая молния. Когда ослепительный шар приблизился ко мне метров на пять, волосы у меня на голове поднялись. Я чувствовал, что даже волоски на руках и груди натянулись в сторону молнии, как это бывает при настройке высоковольтной аппаратуры* Более того, от груди в сторону шаровой молнии протянулись «ниточки» электрических разрядов. К счастью, шар миновал меня в 3—4 м. Я ясно видел, что его ярко светящуюся центральную часть окружала очень тонкая (меньше сантиметра) темная зона, вокруг которой сиял лучистый ореол шириной 3—5 см. Шар прошел в 30—50 см от задней крышки стоявшего на треноге фотоаппарата «Зенит» и со скоростью пешехода направился вниз к озеру, точно следуя вдоль извилистой тропинки. А затем у меня потемнело в глазах. Зрение восстановилось полностью только через 2—3 недели, но лечить глаза пришлось еще месяца два, а общее недомогание длилось полгода». Все это рассказал мне настройщик радиоаппаратуры Е. А. Леонов. Он передал мне для изучения и упомянутый фотоаппарат. Тот оказался испорченным изнутри, притом выборочно. Попробую объяснить, почему этот случай хорошо иллюстрирует гипотезу, которой я придерживаюсь. ВОЗРОЖДЕНИЕ ИОННОЙ МОДЕЛИ Еще в начале века полагали, что шаровая молния состоит из ионов атмосферных газов или ионов испаренного металла, заряженных одноименно. Исходя из этой концепции, легко объяснить передвижение шаровой молнии по ветру: она плывет подобно облаку или надувному шарику, ибо ее плотность близка к плотности воздуха. А как быть с движением против ветра и под углом к нему? Очень просто: кроме ветра, на перемещении шаровой молнии сказывается электрическое поле. Ведь она заряжена! И кулоновские силы могут пересилить ветер. Скорость шаровой молнии невелика по той же причине, что и скорость надувного шарика. Наверное, каждый не раз убеждался — как сильно по шарику ни бей, он, если не лопнет, тут же тормозится сопротивлением воздуха. Но почему же шаровая молния довольно долго не распадается? Как она сохраняет форму, близкую к сферической, — ведь кулоновские силы расталкивают одноименно заряженные частицы? Что удерживает их вместе, выступая в роли резиновой оболочки надувного шарика? Движение частиц (слева) н давление внутри и вне шаровой молнии. 1 — ядро, 2 — зона рекомбинации и расширения, 3 — ореол. Предположим, что ядро шаровой молнии представляет собой газообразный сгусток одноименно заряженных частиц в смеси с нейтральными атомами и молекулами Если заряд частиц положителен, то к ядру со всех сторон устремляются, набирая скорость, электроны и отрицательные ионы. Центральная часть шара как бы высасывает их из воздуха и различных предметов. Этот поток противодействует кулоновским силам отталкивания, действующим между ионами ядра. В результате развивается процесс рекомбинации: у поверхности ядра из его ионов и притянутых к нему частиц образуются нейтральные атомы и молекулы, испускаются фотоны. Газ вблизи ядра нагревается и, стремясь расшириться, давит на ядро со всех сторон, сжимает его. Улетающие наружу частицы создают еще и реактивную силу, также сжимающую ядро. Отличие процессов рекомбинации в шаровой молнии от процессов в плазме очевидно: противоположно заряженные частицы встречаются лишь у поверхности ядра. Кроме того, перед встречей они движутся не в произвольных направлениях, а по силовым линиям электрического поля, то есть перпендикулярно поверхности шара. Так же ориентированы излучение фото- 38 |
