Техника - молодёжи 1982-07, страница 55

Рис. 8. Рождение тороидальной ШМ.

4. В электроаэрозольных и ионных моделях ШМ представлена состоящей из заряженных капель и пылевых частиц (в лабораторных условиях было выявлено, что они в мощном электрическом поле светятся) или из пылевых частиц, нагретых при разрядке линейной молнии до свечения и несущих на своей поверхности химически активные вещества (Я. И. Френкель). Некоторые модели (р и с. 4) дополнялись такими «конструктивными элементами», как наэлектризованный разреженный газ внутри (Рейнольде), что приводило к желаемому следствию — при его нейтрализации вся система кавита-ционно взрывается внутрь (схлопы-вается).

Модель ШМ, оригинально разрешающую проблему замедления рекомбинации, предложил И. П. Стаханов. В ней использованы ди-польные свойства молекул воды, из-за чего они могут обволакивать ионы. Когда такие ассоциации объединяются между собою, возникают довольно устойчивые сольват-ные молекулы (р и с. 5).

5. В простых вихревых моделях ШМ представлена вращающейся сферой или системой наслоенных сфер (рис. 3 и 4). Возникновение этого вращения связывается со столкновением двух линейных молний, со столкновением лидера и стримера, с прорывом раскаленных газов из канала молнии на ее изгибе (Б р у к к е), а также с вихревыми процессами в атмосфере (р и с. 7), — например, смерч, торнадо (Файс). В качестве активного субстрата в подобных моделях используются газ и плазма (М е й с -нер), причем субстрат может нести заряд. В моделях Я. Н. Френке-л я шаровая молния представлена как вращающаяся смесь заряженных частиц, дыма и возбужденных газов. Была даже попытка объяснить появление ШМ, скажем, из печи как следствие возникновения вихря из частиц золы, наэлектри

52

зованных ударом предшествующей линейной молнии.

Вихревые модели согласуются с наблюдавшимися фактами вращения ШМ. х Ее упругость (подпрыгивание) они объясняют гироскопическим эффектом. Но проблемы устойчивости, запаса энергии и особенностей поведения остаются в этих моделях в основном открытыми.

6. В вихревых тороидальных моделях в роли активного субстрата выступают электронный ток, плазма и ионный газ. Предполагается, что торовое кольцо может образовываться под воздействием ударной волны при разрыве или резком изгибе линейной молнии при ее прохождении сквозь узкие отверстия. В подобных случаях магнитное поле канала, как снимаемый чулок, сжимается в кольцо (тонкое или толстое, подобное вихрю Хил-ла). Имеются и более сложные модели (рис. 8), в которых один ток движется по каналу тора, а другой (противоположного знака) — по по-лоидальной орбите (Логан). В одной из моделей (Телетов) даже постулируется сверхпроводимость. В качестве стабилизатора тороидальных структур привлекалось геомагнитное поле, но безуспешно из-за его слабости. В общем и целом, пока не найдено равновесной (долгоживущей) тороидальной структуры, если не считать самой новой модели О. И. Митрофанова (см. «Изобретатель и рационализатор» № 5 за 1982 год). Но наблюдавшиеся случаи дискообразных молний, а также ШМ, в ядре которых просматривалось сложное движение, не исключают жизнеспособности «торовой молнии». При объяснении ее происхождения используют пинч-эффект. К слову заметим, что этим же эффектом объясняется и происхождение че-точных молний.

7. Ядерные модели ШМ. Еще в двадцатых годах Боттингер высказал идею о возможности возникновения ядерных реакций при грозовых разрядах. Впоследствии были рассмотрены (Альтшул-лер, Давильер) реакции взаимодействия порожденных разрядом

Рис. 9. Появление плазменной ШМ в области наложения электромагнитных волн.

протонов и нейтронов с ядрами атмосферного кислорода и азота, с выходом радиоактивных изотопов кислорода, углерода и фтора, могущих выделять энергию (р и с. 6). Миллер допускал существование в ШМ ядерных реакций неизвестного пока типа. Вопрос о возможности ядерных реакций при грозовых разрядах остается открытым.

8. Плазменно - электромагнитные модели ШМ. Лодж еще в 1912 году высказал мысль о возможности кистевого (тлеющего) разряда в стоячей волне, создаваемой внешним электромагнитным полем. Но широкое внимание эта проблема привлекла к себе лишь после работ П. Л. Капицы, который конструктивно подошел к ней и количественно оценил требуемые параметры поддержания энергии плазмы внешним электромагнитным полем (рис. 9)г Позже были рассмотрены также модели с энергетической подпиткой от импульсного электромагнитного излучения и от излучения переменной частоты. Но до настоящего времени еще не прояснена до конца физическая сторона процесса и, в частности, степень соответствия естественного излучения требуемым условиям. Неясны и особенности движения такой ШМ, а также механизм ее взрыва. Но оптимизм вселяет то обстоятельство, что при мощном электромагнитном воздействии (в частности, при фокусировке радарного луча) наблюдались сгустки светящейся плазмы.

9. Космические модели ШМ ориентируются на внеземные источники энергии. Если отбросить представляющиеся ныне наивными модели ШМ как частицы вещества солнечной короны или электрического метеора, то остаются всего две. Модель, согласно которой кос* мические лучи, фокусируемые электрическими полями облаков, вызывают ядерную реакцию деления атмосферного ксенона (В. И. Ара-баджи), и модель, по которой ШМ возникает из-за проникновения в атмосферу частиц антивещества (Эшби, Уайтхед). Но первая проблематична из-за сомнительности «облачной» фокусировки, а вторая отпадает из-за отсутствия наблюдательных данных об антимете-оритах.

За неимением места нами не рассматривается такой интереснейший вопрос, как эксперименты по искусственному (лабораторному) воспроизведению ШМ. Правда, полностью этот феномен не удалось воссоздать ни разу. А именно на этом пути, вероятнее всего, нас ждет разгадка тайны природы шаровой молнии.