Техника - молодёжи 1982-06, страница 52

Диамагнетизм шаровой молнии приводит к тому, что магнитное поле, окружающее проводник с током, уравновешивает кулоновские силы между молнией и проводником, не допуская прямого контакта между ними. Магнитная подушка с ее строго направленными силовыми линиями и заставляет огненный шар двигаться вдоль проводника. Если же молния попадает на заземленный провод, который лишен магнитного поля, она разряжается на нем.

Многочисленны случаи появления шаровой молнии из телефонных аппаратов, радио- и электророзеток, электропатронов, электропроводки. Причем во всех случаях эти объекты были отключены, то есть по проводам, питающим их, не шел ток. Иначе бы магнитное поле тока не допустило бы проникновения шаровой молнии внутрь проводников. (Автором тщательно, но безуспешно разыскивались источники, где бы сообщалось, что шаровая молния проникла в помещение через функционирующие электроприборы.)

Необычность транспортирования шаровой молнии через проводники также объясняется ее диамагнетизмом. Заметим, что все хорошие проводники, например золото, серебро, медь, по своей природе диамагнитны. Диамагнитными свойствами обладают все сверхпроводники. В. К. Аркадьев обнаружил, что если над сверхпроводящей чашей, по которой течет ток, поместить магнит, то он будет плавать в воздухе, так как его выталкивает магнитное поле диамагнетика. По этой же причине шаровая молния под влиянием магнитного поля скользит вдоль магнитных силовых линий, создаваемых током в проводниках или самой землей.

Наличие диамагнетизма шаровой молнии позволяет предположить, что сама она, с одной стороны, обладает хорошей проводимостью, а с другой — способна проходить сквозь проводники без замет-ной потери своей энергии, что наблюдается на практике.

Подавляющее число наблюдений показывает: как правило, шаровые молнии проникают сквозь открытые двери, окна, форточки и даже щели в стеклах. Это можно объяснить не только движением воздуха, но и сгущением магнито-силовых линий. Действительно, магнитные линии непрерывны, но в то же время они не проходят сквозь диамагнитный материал стен. По этой причине их плотность в отверстиях возрастает, что и направляет движение молнии в проемы и даже щели. Особенно сильно магнитное поле деформируется и уплотняется около узких

4 «Техника — молодежи» № 6

щелей. Повышенная плотность магнитного поля деформирует форму шаровой молнии в соответствии с размерами щели, что позволяет ей проникать даже сквозь микротрещины в стекле без потери энергии.

Шаровая форма способствует устойчивости молнии, поскольку при этом она обладает наименьшим собственным магнитным полем. Если бы шаровая молния имела продолговатую фбрму, тогда движение зарядов внутри ее создавало бы ее собственное магнитное поле с полюсами на большой оси. Это поле способствовало бы разрушению диамагнетизма молнии. Кроме того, оно увеличивало бы возможность ее «прилипания» к пара- и ферромагнитным объектам, что снижало бы вероятность ее длительного существования. Интересно отметить, что, наверное, по такой же причине шаровидная форма Солнца не обеспечивает стабильности расположения его магнитных полюсов. Сильное повышение активности Солнца способно поменять местами его магнитные полюса, что происходило уже многократно.

Исследуя природу шаровой молнии, можно сделать выводы, интересные в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза. Прежде всего любая плазма, как это было показано на примере Солнца, включает ряд компонентов, по-разному реагирующих на внешнее магнитное поле. Парамагнитная плазма прозрачна для магнитного поля, ферромагнитная усиливает его, диамагнитная выталкивает это поле. В настоящее время в практике целенаправленного управления плазмой не учитываются особенности каждой ее компоненты, хотя пример длительного существования шаровой молнии доказывает необходимость такого подхода. Скоростная съемка плазмы показала, что происходящие в ней процессы не соответствуют теории гидродинамики. Это происходит потому, что теория не отражает различий в магнитных свойствах плазмы. Очевидно, для удержания диамагнитной плазмы необходимо менее мощное магнитное поле. Для такой плазмы границы поля служат зеркалами, от которых отражается ее вещество. Но усиление магнитного поля разрушает диамагнетизм. А для удержания ферромагнитной плазмы требуется уже более мощное магнитное поле, в которое как бы вмораживается плазма. Для удержания парамагнитной плазмы, очевидно, через нее необходимо пропустить электрический ток для создания ее собственного магнитного поля. Но все эти гипотезы требуют экспериментальной проверки.

НАШИ ДИСКУССИИ

ШАРОВАЯ МОЛНИЯ -СЕСТРА ТОКАМАКА

ЮРИЙ ГУЛАК, кандидат физико-математических наук, г. Полтава

Факты. Из описанных фактов о шаровой молнии выберем наиболее часто повторяющиеся и, следовательно, наиболее достоверные. Это облегчит не только формулировку рабочей гипотезы, но и ее восприятие. Что же касается тонкостей в поведении «шарика», то они подчас разноречивы и уже потому требуют исключительно достоверной информации о «мелочах» в окружающей обстановке. К сожалению, последние обычно при встрече с загадочным образованием уходят на задний план.

Чаще всего шаровая молния встречается во время грозы. Обычно ее появление фиксируется на небольшой высоте вслед за ударом линейной молнии. Внешне это небольшой светящийся сфероид (а не Hiapl), свободно парящий и переносимый воздушными потоками. Продолжительность наблюдения, которая не может сильно отличаться от времени существования такой молнии, — до нескольких минут. Взрывы и разрушения, наблюдающиеся при ее исчезновении, свидетельствуют о большой запасенной в ней энергии. Вот и весь не вызывающий сомнений послужной список «шарика».

Будем считать, что удар линейной молнии является не только актом, предшествующим моменту фиксации, а и непосредственно порождающим шаровую молнию. Так как она неизменно «появляется» на небольшой высоте, допустим* что это и есть область ее рождения.

Начало начал. Различают два типа линейных молний: внутриоб-лачные и наземные, то есть достигающие поверхности. Нас интересует механизм развития последних.

Грозовой разряд начинается после того, как напряженность атмосферных электрических полей достигает примерно 10⁶ В/м. Ускоренные таким полем свободные электроны сталкиваются с нейтральными атомами, ионизируют их. Освободившиеся и также ускоренные электроны образуют лавины и уст

49