Шарова́я мо́лния - светящийся плавающий в воздухе плазменный шар, уникально редкое природное явление. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено, также существуют научные теории, которые сводят феномен к галлюцинациям. Существуют около 400 теорий, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. В лабораторных условиях похожие, но кратковременные явления удалось получить несколькими разными способами, так что вопрос о природе шаровой молнии остаётся открытым. По состоянию на конец XX века не было создано ни одного опытного стенда, на котором это природное явление искусственно воспроизводилось бы в соответствии с описаниями очевидцев шаровой молнии.

Широко распространено мнение, что шаровая молния - явление электрического происхождения, естественной природы, то есть представляет собой особого вида молнию , существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории.

Традиционно достоверность многих свидетельств очевидцев шаровой молнии остаётся под сомнением, в том числе:

• сам факт наблюдения хоть какого-то явления;
• факт наблюдения именно шаровой молнии, а не какого-то другого явления;
• отдельные подробности явления, приводимые в свидетельстве очевидца.

Сомнения в достоверности многих свидетельств осложняют изучение явления, а также создают почву для появления разных спекулятивно-сенсационных материалов, якобы связанных с этим явлением.

По свидетельствам очевидцев, 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 проводника 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).

В связи с тем, что появление шаровой молнии как природного явления происходит редко, а попытки искусственно воспроизвести его в масштабах природного явления не удаются, основным материалом для изучения шаровых молний являются свидетельства неподготовленных к проведению наблюдений случайных очевидцев. В некоторых случаях современные очевидцы произвели фото и/или видеосъёмку явления, при этом низкое качество съёмок не позволяет использовать их в научных целях.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

Что Такое Шаровая Молния?

Science show. Выпуск 21. Шаровая молния

Тайны появления шаровых молний. Загадка природы или злые духи?

✅Ловим молнии воздушным змеем! Эксперименты с грозой

загадочное физическое явление шаровая молния

Субтитры

Шаровая молния и наука

Вплоть до 2010 года вопрос существования шаровых молний был принципиально неопровержимым . Вследствие этого, а также под давлением наличия множества очевидцев, в научных изданиях было невозможно отрицать существование шаровых молний.

Так, в предисловии к бюллетеню Комиссии РАН по борьбе с лженаукой «В защиту науки», № 5, 2009 использовались формулировки:

Конечно, в шаровой молнии до сих пор много неясного: не желает она залетать в лаборатории ученых, оснащенные подобающими приборами .

Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая критерию Поппера , была разработана в 2010 году австрийскими учеными Джозефом Пиром (Joseph Peer) и Александром Кендлем (Alexander Kendl) из Университета Инсбрука . Они опубликовали в научном журнале Physics Letters A предположение, что свидетельства о шаровых молниях можно интерпретировать как проявление фосфенов - зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть шаровые молнии являются галлюцинациями.

Их расчеты показывают, что магнитные поля определенных молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры, которые и кажутся человеку шаровой молнией. Фосфены могут проявиться у людей, находящихся на расстоянии до 100 метров от удара молнии.

История наблюдений

В первой половине XIX века французский физик, астроном и естествоиспытатель Франсуа Араго , возможно первым в истории цивилизации, произвёл сбор и систематизировал все известные на то время свидетельства появления шаровой молнии. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики XIX века, включая Кельвина и Фарадея , при своей жизни были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако количество случаев, подробность описания явления и достоверность свидетельств возрастали, что привлекло внимание учёных, в том числе крупных физиков.

В конце 1940-х годов над объяснением шаровой молнии работал Пётр Леонидович Капица .

Большой вклад в работу по наблюдению и описанию шаровой молнии внёс советский учёный И. П. Стаханов , который вместе с С. Л. Лопатниковым в журнале «Знание - сила» в 1970-х годах опубликовал статью о шаровых молниях. В конце этой статьи он приложил анкету и попросил очевидцев прислать ему свои подробные воспоминания этого явления. В результате он накопил обширную статистику - более тысячи случаев, что позволило ему обобщить некоторые свойства шаровой молнии и предложить свою теоретическую модель шаровой молнии.

Исторические свидетельства

Гроза в Вайдкомб-Мур
21 октября 1638 года молния появилась во время грозы в церкви деревушки Вайдкомб-Мур графства Девон в Англии. Очевидцы рассказывали, что в церковь влетел огромный огненный шар порядка двух с половиной метров в поперечнике. Он выбил из стен церкви несколько больших камней и деревянных балок. Затем шар, якобы, сломал скамейки, разбил много окон и наполнил помещение густым тёмным дымом с запахом серы. Потом он разделился пополам; первый шар вылетел наружу, разбив ещё одно окно, второй исчез где-то внутри церкви. В результате 4 человека погибло, 60 получили ранения. Явление объясняли «пришествием дьявола», или «адским пламенем» и обвинили во всём двух людей, которые осмелились играть в карты во время проповеди.

Случай на борту «Кэтрин энд Мари»
В декабре 1726 года некоторые британские газеты напечатали отрывок из письма некоего Джона Хоуэлла, который находился на борту шлюпа «Кэтрин энд Мари». «29 августа мы шли по заливу у берегов Флориды, как вдруг из части корабля вылетел шар. Он разбил нашу мачту на 10000 частей, если бы это вообще было возможно, и разнёс бимс в щепки. Также шар вырвал три доски из боковой обшивки, из подводной и три с палубы; убил одного человека, поранил руку другому, и если бы не обильные дожди, то наши паруса были бы просто уничтожены огнём».

Случай на борту «Монтаг»
О внушительных размерах молнии сообщается со слов корабельного доктора Грегори в 1749 году . Адмирал Чемберс на борту «Монтаг» около полудня поднялся на палубу замерить координаты судна. Он заметил довольно большой голубой огненный шар на расстоянии около трёх миль. Незамедлительно был отдан приказ спустить топсели, но шар двигался очень быстро, и прежде чем удалось сменить курс, он взлетел практически вертикально и находясь не выше сорока-пятидесяти ярдов над оснасткой, исчез с мощным взрывом, который описывается, как одновременный залп тысячи орудий. Верхушка грот-мачты была уничтожена. Пятерых человек сбило с ног, один из них получил множество ушибов. Шар оставил после себя сильный запах серы; перед взрывом его величина достигала размеров мельничного жернова.

Смерть Георга Рихмана
В 1753 году Георг Рихман , действительный член Санкт-Петербургской Академии Наук , погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление. Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схож с выстрелом ружья. Рихман упал замертво, а гравёр был оглушен и сбит с ног. Позже он описал то, что произошло. На лбу учёного осталось маленькое темно-малиновое пятнышко, его одежда была опалена, башмаки разорваны. Дверные косяки разлетелись в щепки, а саму дверь снесло с петель. Позже осмотр места происшествия совершил лично М. В. Ломоносов .

Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»
Одно британское издание сообщало о том, что в 1809 году корабль «Уоррен Хастингс» во время шторма «атаковало три огненных шара». Команда видела, как один из них спустился и убил человека на палубе. Того, кто решил забрать тело, ударил второй шар; его сбило с ног, на теле остались лёгкие ожоги. Третий шар убил ещё одного человека. Команда отметила, что после происшествия над палубой стоял отвратительный запах серы.

Описание в книге «Молния и свечение» Вильфрида де Фонвьюэля
Книга французского автора сообщает о примерно 150 встречах с шарообразной молнией: «Судя по всему, шарообразные молнии сильно притягиваются металлическими предметами, поэтому они часто оказываются у балконных перил, водопроводных и газовых труб. Они не имеют определённой окраски, оттенок их может быть разный, например в Кётен в герцогстве Ангальт молния была зелёной. M. Колон, заместитель председателя Парижского Геологического Общества видел, как шар медленно спустился вдоль коры дерева. Коснувшись поверхности земли, он подпрыгнул и исчез без взрыва. 10 сентября 1845 года в долине Корреце молния влетела в кухню одного из домов деревни Саланьяк. Шар прокатился через всё помещение, не причиня никакого ущерба находящимся там людям. Добравшись до граничащего с кухней хлева, он неожиданно взорвался и убил случайно запертую там свинью. Животное не было знакомо с чудесами грома и молнии, поэтому осмелилось запахнуть самым непристойным и неподобающим образом. Двигаются молнии не очень быстро: некоторые даже видели, как они останавливаются, но от этого шары приносят не меньше разрушений. Молния, влетевшая в церковь города Штральзунд, при взрыве выбросила несколько маленьких шаров, которые тоже взрывались как артиллерийские снаряды.»

Ремарка в литературе 1864 года
В издании «A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar» 1864 года Эбенезер Кобэм Брюер рассуждает о «шарообразной молнии». В его описании молния предстаёт как медленно движущийся огненный шар из взрывоопасного газа, который иногда спускается к земле и движется вдоль её поверхности. Также отмечается, что шары могут делиться на шары меньшего размера и взрываться «подобно пушечному выстрелу».

Другие свидетельства 30 апреля 1877 года шаровая молния влетела в центральный храм Амристара (Индия) - Хармандир Сахиб. Явление наблюдало несколько человек, пока шар не покинул помещение через переднюю дверь. Этот случай запечатлён на воротах Даршани Деоди.

22 ноября 1894 года в городе Голден, штат Колорадо (США), появилась шаровая молния, которая просуществовала неожиданно долго. Как сообщала газета «Голден Глоб»: «В ночь на понедельник в городе можно было наблюдать красивое и странное явление. Поднялся сильный ветер и воздух, казалось, был наполнен электричеством. Те, кто той ночью оказался рядом со школой, могли наблюдать, как огненные шары летали друг за другом в течение получаса. В этом здании находятся электрические и динамо-машины производства, возможно, лучшего завода во всём штате. Вероятно, в минувший понедельник к узникам динамо-машин прибыла делегация прямо из облаков. Определённо, этот визит удался на славу, равно как и та неистовая игра, которую они вместе затеяли».

В июле 1907 года на западном побережье Австралии в маяк на мысе Кабо-Натуралист ударила шаровая молния. Смотритель маяка Патрик Бэйрд лишился сознания, а явление описала его дочь Этель.

Случай из жизни Алистера Кроули
Известный британский оккультист Алистер Кроули говорил о явлении, которое он называл «электричеством в форме шара» и которое он наблюдал в 1916 году во время грозы на озере Паскони в Нью-Гэмпшире . Он укрылся в небольшом загородном доме, когда «в безмолвном изумлении заметил, что на расстоянии шести дюймов от моего правого колена остановился ослепительный шар электрического огня трёх-шести дюймов в диаметре. Я смотрел на него, а он вдруг взорвался с резким звуком, который невозможно было спутать с тем, что буйствовало снаружи: шумом грозы, стуком града или потоками воды и треском дерева. Моя рука была ближе всего к шару, и она почувствовала лишь слабый удар» [ ] .

В серии детских книг писательницы Лауры Ингаллс Уайлдер есть отсылка к шаровой молнии. Хотя истории в книгах считаются вымышленными, автор настаивает на том, что они действительно происходили в её жизни. Согласно такому описанию, зимой во время метели у чугунной печи появилось три шара. Они возникли у печной трубы, затем покатились по полу и исчезли. При этом за ними гналась с метлой Каролина Ингаллс - мать писательницы.

Современные свидетельства

Во время Второй мировой войны пилоты сообщали о странных явлениях, которые могут быть истолкованы как шаровая молния. Они видели маленькие шары, двигающиеся по необычной траектории. Эти явления стали называть foo fighters .

Во время Второй мировой войны подводники многократно и последовательно сообщали о маленьких шаровых молниях, возникающих в замкнутом пространстве подводной лодки. Они появлялись при включении, выключении, или неверном включении батареи аккумуляторов , либо в случае отключения, или неверного подключения высокоиндуктивных электромоторов. Попытки воспроизвести явление, используя запасную батарею подводной лодки, оканчивались неудачами и взрывом.

6 августа 1944 года в шведском городе Уппсала шаровая молния прошла сквозь закрытое окно, оставив за собой круглую дырку около 5 см в диаметре. Явление не только наблюдали местные жители, но и также сработала система слежения за разрядами молнии Уппсальского университета, которая находится на отделении изучения электричества и молнии.

В 1954 году физик Тар Домокош (Domokos Tar) наблюдал молнию в сильную грозу. Он описал увиденное достаточно подробно: «Это произошло тёплым летним днём на острове Маргарет на Дунае. Было где-то 25-27 градусов по Цельсию, небо быстро затянуло облаками, и приближалась сильная гроза. Вдалеке слышался гром. Поднялся ветер, начался дождь. Фронт грозы надвигался очень быстро. Поблизости не было ничего, где можно было бы укрыться, рядом только находился одинокий куст (высотой около 2 м), который гнуло ветром к земле. Влажность поднялась почти до 100 % из-за дождя. Вдруг прямо передо мной (приблизительно в 50 метрах) в землю ударила молния (на расстоянии в 2,5 м от куста). Такого грохота я никогда в своей жизни не слышал. Это был очень яркий канал 25-30 см в диаметре, он был точно перпендикулярен поверхности земли. Где-то две секунды было темно, а затем на высоте 1,2 м появился красивый шар диаметром 30-40 см. Он появился на расстоянии в 2,5 м от места удара молнии, так что это место удара было прямо посередине между шаром и кустом. Шар сверкал подобно маленькому солнцу и вращался против часовой стрелки. Ось вращения была параллельна земле и перпендикулярна линии „куст - место удара - шар“. У шара было также один-два красноватых завитка или хвостика, которые выходили направо назад (на север), но не такие яркие как сама сфера. Они влились в шар спустя доли секунды (~0,3 с). Сам шар медленно и с постоянной скоростью двигался по горизонтали по той же линии от куста. Его цвета были чёткими, а яркость - постоянной на всей поверхности. Вращения больше не было, движение происходило на неизменной высоте и с постоянной скоростью. Изменения в размерах я больше не заметил. Прошло ещё примерно три секунды - шар моментально исчез, причём совершенно беззвучно, хотя из-за шума грозы я мог и не расслышать». Сам автор предполагает, что разность температур внутри и вне канала обычной молнии с помощью порыва ветра сформировала некое вихревое кольцо, из которого потом образовалась наблюдаемая шаровая молния .

17 августа 1978 года группа из пяти советских альпинистов (Кавуненко, Башкиров , Зыбин, Копров, Коровкин) спускалась с вершины горы Трапеция и остановилась на ночлег на высоте 3900 метров. По свидетельству мастера спорта международного класса по альпинизму В. Кавуненко, в закрытой палатке появилась шаровая молния ярко-желтого цвета размером с теннисный мяч, которая продолжительное время хаотично перемещалась от тела к телу, издавая треск. Один из спортсменов, Олег Коровкин, погиб на месте от контакта молнии с областью солнечного сплетения, остальные смогли вызвать помощь и были доставлены в городскую больницу Пятигорска с большим количеством ожогов 4-й степени необъяснимого происхождения. Случай был описан Валентином Аккуратовым в статье «Встреча с огненным шаром» в январском выпуске журнала «Техника-Молодежи» за 1982 год.

10 июля 2011 года в чешском городе Либерец шаровая молния появилась в диспетчерском здании городских аварийных служб. Шар с двухметровым хвостом подпрыгнул к потолку прямо из окна, упал на пол, снова подпрыгнул к потолку, пролетел 2-3 метра, а затем упал на пол и исчез. Это испугало сотрудников, которые почувствовали запах горелой проводки, и посчитали, что начался пожар. Все компьютеры зависли (но не сломались), коммуникационное оборудование выбыло из строя на ночь , пока его не отремонтировали. Кроме того, был уничтожен один монитор .

4 августа 2012 года шаровая молния напугала сельчанку в Пружанском районе Брестской области . Как рассказывает газета «Раённыя будні», шаровая молния влетела в дом во время грозы. Причем, как рассказала изданию хозяйка дома Надежда Владимировна Остапук, окна и двери в доме были закрыты и женщина так и не смогла понять, каким образом огненный шар проник в помещение. К счастью, женщина догадалась, что не стоит делать резких движений, и осталась просто сидеть на месте, наблюдая за молнией. Шаровая молния пролетела над её головой и разрядилась в электропроводку на стене. В результате необычного природного явления никто не пострадал, лишь была повреждена внутренняя отделка комнаты, сообщает издание.

Искусственное воспроизведение явления

Обзор подходов для искусственного воспроизведения шаровой молнии

Поскольку в появлении шаровых молний прослеживается явная связь с другими проявлениями атмосферного электричества (например, обычной молнией), то большинство опытов проводилось по следующей схеме: создавался газовый разряд (о свечении газовых разрядов широко известно), и затем искались условия, когда светящийся разряд мог бы существовать в виде сферического тела. Но у исследователей возникают только кратковременные газовые разряды сферической формы, живущие максимум несколько секунд, что не соответствует свидетельствам очевидцев природной шаровой молнии.

Список заявлений об искусственном воспроизведении шаровой молнии

Было сделано несколько заявлений о получении шаровой молнии в лабораториях, но в основном к этим заявлениям сложилось скептическое отношение в академической среде. Остаётся открытым вопрос: «Действительно ли наблюдаемые в лабораторных условиях явления тождественны природному явлению шаровой молнии»?

• Первые детальные исследования светящегося безэлектродного разряда были проведены только в 1942 году советским электротехником Бабатом : ему удалось на несколько секунд получить сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением.

• Капица смог получить сферический газовый разряд при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения.

Теоретические объяснения явления

В наш век, когда физики знают, что происходило в первые секунды существования Вселенной, и что творится в ещё не открытых чёрных дырах, все же приходится с удивлением признать, что основные стихии древности - воздух и вода - всё ещё остаются загадкой для нас.

И. П. Стаханов

Большинство теорий сходится на том, что причина образования любой шаровой молнии связана с прохождением газов через область с большой разностью электрических потенциалов, что вызывает ионизацию этих газов и их сжатие в виде шара [ ] .

Экспериментальная проверка существующих теорий затруднена. Даже если считать только предположения, опубликованные в серьёзных научных журналах, то количество теоретических моделей, которые с разной степенью успеха описывают явление и отвечают на эти вопросы, довольно велико.

Классификация теорий

• По признаку места энергетического источника, поддерживающего существование шаровой молнии, теории можно разделить на два класса: предполагающие внешний источник*, и теории, считающие, что источник находится внутри шаровой молнии**.

Обзор существующих теорий

• Гипотеза Курдюмова С. П. о существовании локализованных диссипативных структур в неравновесных средах: Гл.5. «…Самые простейшие проявления процессов локализации в нелинейных средах - вихри… Они имеют определенные размеры, время существования, могут самопроизвольно зарождаться при обтекании тел, возникать и исчезать в жидкостях и газах в режимах перемежаемости, близких к турбулентному состоянию. Примером могут служить солитоны, возникающие в различных нелинейных средах. Еще сложнее (с точки зрения определенных математических подходов) - диссипативные структуры… на определенных участках среды может иметь место локализация процессов в виде солитонов, автоволн, диссипативных структур… важно выделить… локализацию процессов на среде в виде структур, имеющих определенную форму, архитектуру».
• Гипотеза Капицы П. Л. о резонансной природе шаровой молнии во внешнем поле: 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 двигаться вдоль проводящих поверхностей. Стоячая волна тогда отвечает за энергетическую подпитку шаровой молнии. («… При достаточном напряжении электрического поля должны возникнуть условия для безэлектродного пробоя, который путем ионизационного резонансного поглощения плазмой должен развиться в светящийся шар с диаметром, равным примерно четверти длины волны» ).
• Гипотеза Широносова В. Г. : предложена самосогласованная резонансная модель шаровой молнии на основе работ и гипотез: Курдюмова С. П. (о существовании локализованных диссипативных структур в неравновесных средах); Капицы П. Л. (о резонансной природе шаровой молнии во внешнем поле). Резонансная модель шаровой молнии П. Л. Капицы наиболее логично объяснив многое, не объяснила главного - причин возникновения и длительного существования интенсивных коротковолновых электромагнитных колебаний во время грозы. Согласно выдвинутой теории внутри шаровой молнии, помимо предполагаемых П. Л. Капицей коротковолновых электромагнитных колебаний, существуют дополнительные значительные магнитные поля в десятки МегаЭрстед. В первом приближении, шаровую молнию можно рассматривать как самоустойчивую плазму - «удерживающую» саму себя в собственных резонансных переменных и постоянных магнитных полях. Резонансная самосогласованная модель шаровой молнии, позволила объяснить не только её многочисленные загадки и особенности качественно и количественно, но и в частности наметить путь экспериментального получения шаровой молнии и аналогичных самоустойчивых плазменных резонансных образований, управляемых электромагнитными полями. Любопытно заметить, что температура такой самоудерживающейся плазмы в понимании хаотического движения будет «близка» к нулю, так как мы имеем дело со строго упорядоченным синхронным движением заряженных частиц. Соответственно время жизни такой шаровой молнии (резонансной системы) велико и пропорционально её добротности.
• Принципиально другая гипотеза Смирнова Б. М.** , занимавшегося 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 твёрдого тела. И энергетический запас шаровой молнии целиком скрывается в огромной поверхностной энергии такой микропористой структуры. Термодинамические расчёты на основе этой модели, в принципе, не противоречат наблюдаемым данным.
• Ещё одна теория** 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 даёт чёткий ответ на загадку шаровой молнии.

• Следующая теория предполагает, что шаровая молния - это тяжёлые положительные и отрицательные ионы воздуха, образовавшиеся при ударе обычной молнии, рекомбинации которых мешает их гидролиз. Под действием электрических сил они собираются в шар и могут довольно долго сосуществовать до тех пор, пока не разрушится их водяная «шуба». Это объясняет ещё и тот факт, как различный цвет шаровой молнии и его прямая зависимость от времени существования самой шаровой молнии - скорости разрушения водяных «шуб» и начало процесса лавинной рекомбинации.

• Неожиданный подход к объяснению природы шаровой молнии предлагается в течение последних шести лет Торчигиным В. П., согласно которым шаровая молния является некогерентным оптическим пространственным солитоном , кривизна которого отлична от нуля. В переводе на более доступный язык шаровая молния представляет собой тонкий слой сильно сжатого воздуха, в котором по всевозможным направлениям циркулирует обычный интенсивный белый свет. Этот свет за счёт создаваемого им электрострикционного давления обеспечивает сжатие воздуха. В свою очередь, сжатый воздух выступает в качестве световода , который препятствует излучению света в свободное пространство [ ] . Можно сказать, что шаровая молния - это самоограниченный интенсивный свет или световой пузырь , возникший из обычной линейной молнии [ ] . Как и обычный световой луч, световой пузырь в земной атмосфере смещается в направлении показателя преломления воздуха, в котором он находится.

См. также

• Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований

Примечания

1. Cen, Jianyong; Yuan, Ping; Xue, Simin (17 January 2014). «Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning». Physical Review Letters (American Physical Society) 112 (035001)

Шаровая молния - это редкое атмосферное явление пока еще неизвестного характера. Ее ни разу не удалось успешно воспроизвести опытным путем. Обычно шаровая молния является в форме энергетического шара от нескольких дюймов до нескольких футов в диаметре. Однако также были описаны и иные формы. Чаще всего шаровая молния бывает голубого, белого или оранжевого цвета. Те, кто наблюдал ее близко, отмечали подвижные внутренние детали. Обычно шаровая молния образуется во время грозы, но известны случаи, когда она появлялась и при ее полном отсутствии. Одна из ее характерных особенностей - это проникновение внутрь закрытых помещений, иногда даже в кабины самолетов. Шаровая молния может проникать через окна, опускаться по дымоходам, проходить сквозь двери шкафов и вылетать из телеэкранов. Она может двигаться в воздушных потоках, не причиняя вреда и генерируя электрические разряды, может взрываться, выделяя большую энергию, мгновенно испаряя жидкости, расплавляя металл и стекло. Предполагали даже, что она может вызывать радиоактивное облучение людей, которые оказались слишком близко от нее.

Приблизительно до 1970 года большинство ученых считали появление шаровой молнии не более чем иллюзией. Исследователи паранормальных явлений приводят этот феномен в качестве классического примера, как объект спекуляции шарлатанов превратился в предмет изучения традиционной науки. Они считают, что подобное может произойти и с другими необъяснимыми явлениями.

ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Заслуживающие доверие сообщения о шаровой молнии можно найти в записях, сделанных еще семь веков назад. Существуют старинные гравюры с ее изображением. В 1853 году один французский метеоролог впервые исследовал около тридцати случаев этого явления. Названия "огненные шары" и "грозовые стрелы" и непостижимая, опасная и непредсказуемая природа этого феномена придавали ему мистический характер.

Еще в девятнадцатом веке некоторые ученые заметили, что за шаровые молнии иногда принимали необычной формы метеориты. Существовала также гипотеза, что обычные грозовые разряды из-за интенсивной яркости вспышки, Бездействующей на сетчатку глаза свидетеля, создают оптическое искажение.

После Второй мировой войны ряд метеорологов и физиков предприняли попытку признать область исследований шаровой молнии необходимой, но недостаток достоверных научных объяснений этого явления не позволил убедить в этом их коллег. Тем временем сведений об этом явлении становилось все больше, но они оставались в ведении непрофессиональных исследователей, не входя в сферу внимания ученых-специалистов.

Однако, когда в начале 1960 года известный физик доктор Роджер Дженнисон оказался пассажиром лайнера "Восточных авиалиний" и пролетал над Нью-Йорком, дело сдвинулось с мертвой точки. Небольшая шаровая молния проплыла по проходу и исчезла, пройдя сквозь герметичную обшивку самолета. Почти все пассажиры наблюдали это явление и могли подтвердить его достоверность. С того дня стало возможным обсуждать предмет в престижных журналах - таких, как "Нейчур".

Однако скептики не сдавались. В 1972 году в своей известной "Книге молний" физик из МТИ Питер Вимайстер назвал этот феномен "крайне противоречивым" и добавил, что "некоторые ученые не верят в его существование". Тем не менее, несколько хорошо обоснованных и аргументированных историй убавили значительную долю скептицизма, и в ряде лабораторий начали разрабатывать эксперименты для воспроизведения шаровой молнии искусственным путем. Это могло бы дать возможность понять, как они образуются. Однако эксперименты не увенчались успехом, что укрепило позиции скептиков.

От тайны - к парадоксу

Проблема заключается в том, что многие теории редко подкрепляются последовательной цепью доказательств. Случай, когда шаровая молния мгновенно испарила воду в бочке известного объема, позволил вычислить количество энергии, которое она выделила. Такое огромное количество энергии могло бы привести к серьезным физическим воздействиям на окружающую среду, однако явных признаков этого замечено не было. Это до сих пор необъяснимое явление природы получило название "парадоксальные энергетические уровни".

Никто не может понять, почему шаровая молния иногда ведет себя с явной агрессивностью и производит значительные разрушения, тогда как в другой раз она оказывается просто симпатичным атмосферным эффектом без каких-либо вредных последствий. В одном случае, который произошел во Флориде, крошечный шарик полностью расплавил хлопушку для мух, которой невинная жертва, отдыхавшая на веранде, инстинктивно махнула в его направлении. В апреле 1976 года в журнале «Нейчур» обсуждался случай, который произошел в английском графстве Уэст-Мидленде: через туловище женщины, готовившей еду, прошел небольшой голубой шарик. Но единственными неприятными последствиями были энергетические вихревые потоки, нагрев, которому подверглось ее обручальное кольцо, и ожог пальца.

Связь с НЛО?

Были предприняты попытки объяснить эффект колеблющихся энергетических уровней на базе атомной энергии. Однако это означало бы, что свидетели, находившиеся вблизи от шаровой молнии, должны были получить определенную дозу облучения. Но явных доказательств этого не имеется.

Некоторые физики, заинтересовавшиеся шаровой молнией, высказали предположение, что у них нет доступа ко всем имеющимся данным. Марк Стенхофф, работавший в BUFORA в Великобритании, расследовал уэст-мидлендский случай. Он попытался связать его со своими наблюдениями НЛО. А профессор Кембриджского университета Пол Дэвис даже выдвинул гипотезу связи между НЛО и шаровой молнией. Он ввел термин "нестационарный атмосферный феномен", чтобы подчеркнуть связь между шаровой молнией и НЛО, и заявил, что реальный прогресс в решении этой проблемы произойдет тогда, когда "аура таинственности и сверхъестественности, окружающая необычные небесные явления, будет развеяна". Он написал об этом в журнале «Нейчур» и в "Нью сайентист".

Действительно, исследователи НЛО не отрицают, что шаровая молния может вызвать различные аномалии. Высказывалось предположение, что она явилась причиной ряда событий, произошедших около Левелленда в Техасе в ноябре 1957 года. Тогда у множества легковых и грузовых автомашин заглохли моторы и погасли фары в присутствии большой светящейся массы, которая более двух часов медленно вращалась вокруг них. Между тем в ту ночь в Левелленде не было грозы, и появление такой долго живущей шаровой молнии, а также количество транспорта, на который она повлияла, никогда прежде замечены не были.

Некоторые уфологи утверждают, что существует связь между шаровой молнией и НЛО. В настоящее время считается возможным, что крупные формы шаровой молнии наблюдатели воспринимают как НЛО, не отождествляя их с атмосферными явлениями. В результате шаровые молнии остаются вне поля зрения научного сообщества. Так как большинство уфологов считают НЛО внеземными, чуждыми человеку явлениями, они почти всегда признают шаровую молнию инопланетным объектом. В свою очередь, большинство ученых не принимают всерьез сообщения об НЛО. Они отрицают существование шаровых молний крупных размеров и не понимают, что признание этого факта способно помочь в их исследованиях.

О шаровых молниях ученые получают тысячи сообщений ежегодно, но о тех, которые оставляют материальные доказательства, сведений значительно меньше, хотя был предпринят самый широкомасштабный их поиск. Существует крайне мало четких фотографий и нет доброкачественных фильмов и видеозаписей, которые запечатлели бы шаровую молнию. Вполне понятно, что это отражает неустойчивую природу явления: оно редко длится более нескольких секунд, и свидетели обычно не успевают взять в руки фотоаппарат. До тех пор пока не будут получены серьезные доказательства явлений такого рода, шаровые молнии будут оставаться предметом научных противоречий.

НАБЛЮДЕНИЕ ШАРОВЫХ МОЛНИЙ

Шансы столкнуться с шаровой молнией на близком расстоянии невелики, если вы не проживаете в местности, где часто бывают грозы. Поскольку во время грозы большинство людей предпочитает оставаться дома, то вполне естественно, что большинство встреч с шаровой молнией происходит в помещении. Молния может образоваться при отсутствии грозовой активности, что, впрочем, встречается гораздо реже.

Если вам удастся стать очевидцем такого зрелища, то оно, скорее всего, будет очень непродолжительным и ошеломляющим. Шансы на то, что ваш заряженный фотоаппарат (а еще лучше - видеокамера) будет готов к применению, довольно незначительны, но если вы приготовитесь и сумеете достаточно быстро прийти в себя, чтобы заснять объект, пожалуйста, сделайте это. Вы сможете получить ценные научные данные.

Если это вам не удастся, обязательно сообщите о событии кому-нибудь из тех, кто находится рядом. Немедленно после случившегося следует попросить всех свидетелей нарисовать и записать, что они наблюдали лично, после чего поставить свою подпись. Это необходимо сделать как можно скорее. Если вы вспомните какие-либо детали, можете записать их позднее. Во время самого события постарайтесь сохранять самообладание. Хотя шаровая молния обладает значительной энергией, известно, что встреча с ней, скорее всего, не причинит вам вреда. Но все же к шаровой молнии надо относиться с осторожностью и ни в коем случае не следует пытаться дотронуться до нее.

Шаровая молния привлекается электрическими проводами, металлическими предметами (особенно кольцеобразной формы). Она может передавать им энергию, при этом сильно нагревая их. Это может явиться причиной травм. Поэтому постарайтесь во время грозы не прикасаться к электрическим проводам в комнате и уберите потенциально опасные предметы или ювелирные изделия. Существуют примеры, когда шаровая молния проплывала по комнате и заставляла светиться люминесцентные лампы, несмотря на то что они были выключены. Во время явлений шаровой молнии не трогайте также электровыключатели.

Если шаровая молния появится, когда вы будете говорить по телефону, немедленно положите трубку. Имеются вполне достоверные случаи серьезных травм даже от хорошо изолированных пластмассовых телефонов, если молния проникла в провод.

Вообще же, если вы стали свидетелями явлений шаровой молнии, внимательно наблюдайте за ней и постарайтесь запомнить как можно больше деталей. Вам выпала возможность стать свидетелем редчайшего, малоизученного, загадочного природного явления. На вашем месте был бы счастлив оказаться любой ученый!

ИССЛЕДОВАНИЕ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

Это такое явление, изучение которого лучше всего оставить профессиональным ученым - не только потому, что оно очень сложное, но также из-за того, что оно представляет собой опасную форму энергии, к которой неразумно приближаться без должной осторожности. Некоторые добывают фотографические доказательства, снимая своими камерами сильные грозы, но не стоит при этом выходить из автомашины. Металл в подобной ситуации действует как изолятор, этому помогают также резиновые шины. Салон автомашины - это одно из самых надежных мест, где можно укрыться от грозы.

Несмотря на проводимые в течение нескольких лет исследования, нехватка фотографических данных - это одна из самых трудно разрешимых проблем. Очень сложно сделать фотоснимок обычной молнии, так как невозможно предугадать, в каком месте она появится. Вам нужно установить фотоаппарат на треногу, открыть затвор и ожидать вспышки молнии, надеясь, что она произойдет в направлении, в котором установлена камера. И если вы будете терпеливы, вам может по-настоящему повезти.

Кроме того, любители могут заняться сбором сведений из старых отчетов, содержащихся в местных газетных архивах, начиная с прошлого столетия, а также расследовать события, о которых средства массовой информации сообщают сегодня. Вы быстро научитесь распознавать возможное появление шаровой молнии, даже если о нем сообщили как о визите инопланетного корабля. Следует с осторожностью относиться к сообщениям о шарообразных огнях, которые наблюдались во время грозы, как бы красочно ни описывали их свидетели, средства массовой информации и фанатики НЛО,

Тем, кто разбирается в электротехнике, можно посоветовать заняться исследованием случаев остановки машин и других транспортных средств под влиянием явлений, подобных тем, что наблюдались в Левелленде (Техас). Полная оценка повреждений и любых последствий повышения электрического напряжения в электроцепи машины после ее загадочной остановки (независимо от того, наблюдалась или нет шаровая молния и была ли в это время гроза) - это то, чем стоит заняться. Это малоизученная, но весьма перспективная область исследований.

И, наконец, важно вовремя сообщить о ваших открытиях в серьезное физическое или метеорологическое издание. "Метеорологический журнал" (см. Источники) с интересом отнесется к вашему сообщению.

ШАРОВАЯ МОЛНИЯ В НАШИ ДНИ

В течение последних нескольких лет симпозиумы по исследованию шаровой молнии проводились регулярно, и это способствует прогрессу в ее изучении. Большинство таких встреч состоялось в странах Восточной Европы - в России и Венгрии, поскольку именно там проводятся основные исследования этого феномена (хотя надо отметить, что Китай и Япония тоже вносят значительный вклад в изучение шаровой молнии). Не отстает от них и Великобритания. Она стала хозяйкой симпозиума в Оксфорде в 1992 году, который проходил под руководством метеорологов Марка Стенхоффа, Адриана Джеймса и доктора Дорека Эванса.

На этот раз позиции скептиков заметно усилились. Этому способствовал популяризатор науки писатель Стюарт Кэмпбелл, который прежде пытался объяснить феномен НЛО как явление шаровой молнии, а недавно опубликовал книгу, разоблачающую НЛО. На симпозиуме он заявил, что и НЛО, и шаровая молния - всего лишь неверно истолкованная информация.

Его оппонентом выступил доктор Эрик Вудинг, физик из Лондонского университета. Он предложил критерий, которого следует придерживаться для получения строгих доказательств. Придя к печальному выводу, согласно которому камера, установленная для съемки во время грозы, может зафиксировать появление шаровой молнии с вероятностью один раз в тысячу лет, Вудинг заключил, что потребуется широко разветвленная глобальная сеть, чтобы появился шанс получить какие-либо результаты.

Последний симпозиум состоялся в сентябре 1993 году в Зальцбурге (Австрия). На нем собрались исследователи-любители и ученые-профессионалы из десяти стран. Такого количества ученых не было прежде ни на одном симпозиуме, в результате чего большинство дискуссий глубоко увязло в математике и физике.

В апреле 1993 года три исследователя из Российской Академии наук подготовили на базе компьютерных данных очень ценный статистический анализ более 1800 отчетов о шаровой молнии. Благодаря этому анализу появилась возможность лучше разобраться в феномене.

По статистике российских ученых, две трети всего количества шаровых молний имели диаметр от четырех до двадцати дюймов, и только у 2 % размеры были больше двух футов. За исключением 8 % все молнии наблюдались менее 100 секунд, а две трети из них - менее двадцати секунд. Наилучшим временем для наблюдения шаровой молнии были июль и август, что совпадает с пиком грозовой активности в Европе. Наивысший пик суточной активности приходился на утро, а второй - на ранний вечер. Что касается цвета, то более 28 % молний были белыми, за ними следовали желтые и красные, а затем оранжевые, голубые и фиолетовые. Наиболее редко сообщалось о молниях зеленого цвета.

Ценный пример того, что можно сделать для дальнейшего исследования шаровой молнии, был опубликован в мае 1993 года Робином Харпером в "Метеорологическом журнале", где обсуждалось исследование эпизода, который произошел в Ллуингриле в уэльском графстве Гринедд. Это случилось 30 августа 1992 года в 5.05 после полудня. Сильный взрыв повредил бунгало, обитатели которого, к счастью, находились в это время в церкви. Как выяснилось позже, взрыв был вызван шаровой молнией, которая проникла в домашнюю электропроводку. Очевидец, который наблюдал это из окна, увидел сильную световую вспышку. Она выглядела как сфера голубого цвета трех футов в диаметре, с желтым свечением по краю. Быстро вращаясь по часовой стрелке, она парила в воздухе, пока через две-три секунды не исчезла.

Опытный свидетель

Самые ценные фактические данные, которые стали известны миру, были обнародованы на Зальцбургской конференции. Доктор Алекс Коль из местного университета расследовал случай, который благодаря уникальному стечению обстоятельств оказался весьма значительным.

Его свидетелем был Кристиан Витц, директор Санкт-Полтенской метеорологической станции в Нижней Австрии. В ночь на 4 июля 1989 года жестокий шторм обрушился на этот район. В то время Кристиан Витц занялся своим любимым делом. Используя специальную технику фотографирования, он делал снимки молний. В 9 часов вечера в нескольких сотнях футов от себя он увидел низко над землей мощную вспышку и повернулся в ее сторону. Затем в том месте, где только что произошла вспышка, Витц увидел ослепительно белый шар размером с полную луну, который двигался по спирали. Сначала он находился примерно в десяти футах над землей и в течение семи секунд медленно опускался вниз, а затем погас.

То, что профессиональный метеоролог увидел шаровую молнию, достаточно редкий случай. То, что он держал свой фотоаппарат открытым и установленным примерно в том же направлении, - это еще большая удача. Выяснилось, что сама вспышка не попала в кадр, но шаровая молния была прекрасно зафиксирована в нижнем левом углу цветного снимка. В дополнение к визуальному наблюдению явления профессиональным глазом и этой ценнейшей фотографии от ближайшей метеостанции были получены полные сведения о погоде на время происшествия. Это придало данному случаю неизмеримую ценность для исследователей, пытающихся выяснить, как образуются шаровые молнии.

Дилемма НЛО

Важная информация была получена благодаря доктору Теренсу Мидену, который опубликовал результаты расследования странного инцидента, случившегося 20 июля 1992 года, когда автомобиль «ситроен» в Валоньезе около Шербура во Франции подвергся классическому "транспортному вмешательству". Двигатель автомобиля заглох, и он вынужден был остановиться. Но так как этот инцидент произошел летним утром, то автомобильные фары не были включены. Однако, исходя из прошлого опыта, весьма вероятно, что они тоже вышли из строя.

Расследование, которое провел на месте доктор Миден, показало, что машина оставалась в неподвижном состоянии в течение нескольких секунд, пока водитель безуспешно пытался ее завести. Хотя в то время шел проливной дождь и вдалеке наблюдались молнии, в этом районе не было грозы. Тем не менее, вскоре оба пассажира машины были потрясены сильным взрывом и одновременно очень яркой вспышкой света. Хотя никаких доказательств на месте найти не смогли, феномен наблюдался двумя мужчинами, которые находились очень близко от центра событий и подверглись сильному световому удару. Они пришли в себя, выбрались из машины и проверили проводку, но не нашли никаких повреждений. Когда пассажиры снова сели в «ситроен», он завелся с первого раза.

Представляется, что остановку машины вызвала большая ионизация в атмосфере над этим районом за полминуты до вспышки молнии. Если бы наблюдаемый объект не напоминал обыкновенную молнию (а был бы похож на дрейфующий световой шар, как в других случаях, описанных в этом разделе), он практически наверняка был бы расценен как очередной феномен НЛО. Более тысячи сообщений о случаях внезапных остановок автомашин свидетели или исследователи приписывали феномену НЛО. Утверждают, что ни одно известное естественное электрическое явление не может создать физические условия для остановки автомашины, но случай во Франции вполне позволяет предположить обратное.

Дилемма, с которой сталкиваются уфологи, иллюстрируется другим инцидентом, сведения о котором я получила, когда писала этот раздел. Как это случалось и раньше, о нем сообщила мне через астрономический центр Джорделла Банка озадаченная женщина. Сначала она решила, что наблюдала НЛО, хотя позднее она вновь позвонила мне и сказала, что ее коллега по работе предположил, что это была молния.

Ненастным вечером 26 января 1995 года она выгуливала свою собаку в поле около Бредфорда, в Западном Йоркшире. Пониженное атмосферное давление привело в течение следующих нескольких дней к обильным снегопадам и разрушительным наводнениям в Северной Европе. Однако в тот вечер не было никакой грозовой активности. Женщина видела и слышала самолет, летящий по маршруту Лидс - Бредфорд. Вдруг она заметила, как позади него появился странный светящийся шар бело-голубого цвета, вспыхивающий, как магний, диаметром всего в один или два фута. Казалось, его притягивает к фюзеляжу самолета. Как выразилась женщина, шар "преследовал самолет". Это продолжалось, даже когда авиалайнер сменил курс. Однако примерно через минуту световой шар оторвался от самолета, резко метнулся прочь и исчез.

Такие случаи могут иметь естественное объяснение. Известно большое количество почти идентичных происшествий. По крайней мере, более вероятно, что подобные случаи связаны с шаровой молнией, чем с визитом "маленьких зеленых человечков".

Организации

Следующие организации активно собирают отчеты о шаровых молниях. Все они укомплектованы штатом профессиональных метеорологов и физиков.

TORRO (Ball Lightning Division), PO Box 164, Richtond, Surrey, TWIO 7RR, UK. ("Отделение шаровых молний").

Alex Keui, PO Box 151, A-5024, Salzburg, Austria. (Алекс Кёль).

"Информационный центр по шаровым молниям", Институт высоких температур, Ижорская 13/19, Москва, 127412, Россия.

Периодика

Самые точные и регулярные сведения об исследованиях шаровой молнии находятся в:

"THE JOURNAL OF METEOROLOGY", 54 Frome Road, Bradford-on-Avon.Wiltshire, BA15 ILD, UK ("Метеорологический журнал").