ПОЗНАЙ СЕБЯ

Объявление

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » ПОЗНАЙ СЕБЯ » Наука » Что мы знаем о молнии?


Что мы знаем о молнии?

Сообщений 1 страница 3 из 3

1

http://uploads.ru/i/l/V/Y/lVYO7.jpg

                                                                  Справка:

Шаровая молния — светящийся сгусток горячего газа, изредка появляющийся в грозовых погодных условиях. На сегодняшний день ясно, что шаровая молния — просто очень красивое атмосферное явление, проявление атмосферного электричества, и для его объяснения не потребуется привлекать никаких кардинально новых физических концепций. Можно с уверенностью сказать, что основной камень преткновения в этих исследованиях — отсутствие надежной методики воспроизводимого получения шаровой молнии в контролируемых лабораторных условиях. Если бы это было достигнуто — задача была бы практически решена. Однако то, что сейчас дают эксперименты, — это лишь нечто, отдалённо напоминающее шаровую молнию. И изучая это «нечто», экспериментаторы пока не могут сказать, изучают ли они саму шаровую молнию или какое-то другое, похожее на неё явление. Именно такое состояние дел в эксперименте и позволяет теоретикам выдвигать совершенно разные (а иногда и самые фантастические) гипотезы и теории о природе шаровой молнии.

http://uploads.ru/i/M/q/H/MqHhN.png

Рассказы о наблюдении шаровой молнии известны уже две тысячи лет. Первое статистическое исследование этих сообщений было проведено французом Ф. Араго 150 лет назад. В его книге было описано 30 случаев наблюдения шаровых молний. Статистика небольшая, и неудивительно, что многие физики позапрошлого века, включая Кельвина и Фарадея, были склонны считать, что это либо оптическая иллюзия, либо явление совершенно иной, неэлектрической природы. Однако с тех времён количество и качество сообщений возросло; на сегодняшний день задокументировано около 10 тысяч случаев наблюдения шаровой молнии.

http://uploads.ru/i/G/h/7/Gh7cI.jpg

                                                                  Поведение.

Шаровая молния всегда появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводников или порождается обычными молниями, иногда спускается из облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).

Чаще всего шаровая молния движется горизонтально, приблизительно в метре над землёй, довольно хаотично. Имеет тенденцию «заходить» в помещения, протискиваясь при этом сквозь маленькие отверстия. Часто шаровая молния сопровождается звуковыми эффектами — треском, писком, шумами. Наводит радиопомехи. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как по одной из теорий шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям.

http://uploads.ru/i/1/p/o/1pofJ.jpg

                                                    Физические свойства.


Время жизни.

Шаровая молния в среднем живёт от 10 секунд до нескольких часов, после чего обычно взрывается. Изредка она медленно гаснет или распадается на отдельные части. Если в спокойном состоянии от шаровой молнии исходит необычно мало тепла, то во время взрыва высвободившаяся энергия иногда разрушает или оплавляет предметы, испаряет воду.

http://uploads.ru/i/Q/D/x/QDxV7.jpg

Размер и форма.

Вероятность появления шаровой молнии в зависимости от её размера. Данные нескольких независимых исследований. Размер (диаметр) шаровых молний варьируется от нескольких сантиметров до метра. Форма в подавляющем большинстве случаев сферическая, однако были сообщения о наблюдении вытянутых, дискообразных, грушевидных шаровых молний.

http://uploads.ru/i/E/r/a/Eravi.jpg

Свечение и цвет.

Типичная суммарная мощность излучения — порядка 100 Вт; свечение иногда тусклее, иногда ярче. Цвет — начиная от белого и жёлтого, заканчивая зелёным. Часто отмечалась пятнистость свечения.

http://uploads.ru/i/u/2/v/u2vH8.jpg

0

2

Попытки лабораторного воспроизведения.

Первыми такими попытками можно считать опыты Теслы в конце XIX века. В своей краткой заметке он сообщает, что при определённых условиях, зажигая газовый разряд, он после выключения напряжения наблюдал сферический светящийся разряд диаметром 2-6 см. Однако Тесла не сообщал подробности своего эксперимента, так что его воспроизведение крайне затруднительно.

Надо признать, что речь идёт пока только о попытках — нет ни одного случая искусственного получения шаровой молнии подобной природной в лабораторных условиях.

Прежде всего, 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 (а свечение газового разряда — вещь известная), и затем искались условия, когда светящийся разряд мог бы существовать в виде сферического тела.

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.

Затем были опыты Капицы: он смог получить сферический газовый разряд при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения.

http://uploads.ru/i/6/5/w/65wxb.jpg

С тех пор ситуация принципиально не изменилась. Исследователи могли получать кратковременные газовые разряды сферической формы, жившие максимум несколько секунд. Однако остаётся открытым вопрос о связи этих разрядов с той шаровой молнией, которая встречается в природе.

Например, в недавней работе описана схема установки, на которой авторы воспроизводимо получали некие плазмоиды со временем жизни до 1 секунды, похожие на «природную» шаровую молнию. Впрочем, для окончательных выводов требуются независимые проверки других исследовательских групп. (Википедия.орг.)

http://uploads.ru/i/8/K/n/8KnQg.jpg

                                            Антиматерию выявили в молнии.

Астрономы заявили об обнаружении в разрядах молнии с помощью орбитальной обсерватории Fermi антиматерии. По их словам, им удалось выявить гамма-всплески в атмосфере в тех местах, где проходили грозы. Проанализировав спектр, исследователи установили, что во вспышках присутствуют следы высокоэнергетических позитронов -- частиц антиматерии. Пока учёные не могут объяснить данное явление, сообщает Lenta.ru.

При высоковольтных разрядах происходит разряжение вакуума, как в момент Большого взрыва и из него выныривает вещество и антивещество.

http://uploads.ru/i/g/s/H/gsHhS.jpg

                                    Шаровые молнии на Медведицкой гряде.

С помощью специальной аппаратуры физики провели геофизические измерения и выяснили закономерность: шаровые молнии бьют как раз туда, где находятся подземные провалы, и чем больше пустота, тем сильнее разряд. На гряде были обнаружены десятки вертикальных скважин диаметром до 20 сантиметров, которые уходят под землю на 15-20 метров. Стенки отверстий словно остеклованы. Ученые полагают, что «гнездо молний», каковым можно назвать Медведицкую гряду, обладает пониженным электрическим сопротивлением из-за скрытого в земле водного источника или залежей металлов. А еще можно предположить существование неких силовых линий (электрических полей), вдоль которых и летают шаровые молнии. Есть узлы, куда они стремятся. Возможно, одним из таких узлов и является Медведицкая гряда.

Ученые получили графики изменения напряженности магнитного поля почвы в этой аномальной зоне. Они представляют собой ряд ровных, симметричных линий. Это означает, что напряженность магнитного поля здешней почвы возрастает в несколько раз, а потом так же резко падает, и происходит это не спонтанно, а упорядоченно. Флуктуации магнитного поля такие ровные, как будто здесь пролегают невидимые линии электропередач.

http://uploads.ru/i/m/n/I/mnIK5.jpg

Местные жители называют это место «Чертовым логовом», а «Космопоиск» окрестил «заповедником шаровых молний».

Свойства и природу Чёртова логова пока не могут объяснить специалисты, так же, как и не могут найти противоядия всему тому, что творится в этой зоне. Здесь, например, невозможно сделать ровную тракторную колею. Каждый раз пропашная борозда, сделанная самым опытным трактористом, на следующий день оказывается кривой.

(Из заметок Космопоиска по Медведицкой гряде http://strana-chudes.net/?p=289)

http://uploads.ru/i/M/R/P/MRPdv.jpg

0

3

Технические характеристики грозового разряда (молнии).

Национальная сеть обнаружения молний, состоящая из 115 станций, рассредоточенных по территории США, регистрирует до 26 500 разрядов в час. Компактные электронные датчики регистрируют молнии, улавливая всплески электромагнитных полей, образующиеся при разряде. Разрешающая способность датчиков достаточно высока — они позволяют устанавливать координаты разряда с точностью до 2 — 3 километров. Данные по местоположению и интенсивности каждой молнии переправляются через спутник связи в главную ЭВМ национальной системы метеорологической связи, которая находится в университете штата Нью-Йорк в Уолтоне.

Детекторы все время в действии. Ведь каждый миг над нашей планетой громыхает две тысячи гроз, и каждую секунду из туч ударяет сотня молний. Итого — около восьми миллионов в сутки.

Мощность каждой молнии, составляющая от 20 до 200 тысяч ампер. Подсчитано, что потенциальная мощь сильной грозы соответствует 100 тысячам тонн тринитротолуола, то есть, говоря иначе, впятеро мощнее атомной бомбы, уничтожившей Хиросиму. А степень разогрева канала молнии в 5 раз превышает температуру на поверхности Солнца, достигая 30 миллионов градусов!

http://uploads.ru/i/P/C/S/PCSde.jpg

                                                      Физика молнии.

Молния — электрический разряд между облаками и землей, вызванный чудовищной разницей в напряжении (она может составлять до 500 миллионов вольт, определил профессор). Однако, строго говоря, разряд еще не является молнией в нашем понимании — это всего лишь едва различимый человеческим глазом луч, направленный от отрицательно заряженного грозового облака к положительно заряженной земле. Он движется сравнительно медленно, так как воздух является хорошим изолятором, частенько останавливается на неуловимый миг, выбирая путь, на котором встретит наименьшее сопротивление. (Из-за этого, кстати, молния имеет ярко выраженную зигзагообразную форму.)

Когда между лучом-первопроходцем и землей остается несколько сот метров, на крышах высотных зданий, шпилях башен, мачтах и верхушках деревьев образуются положительно заряженные электрические поля, своеобразные «ловушки» для молнии. При этом раздается характерный треск, который мы и слышим во время грозы. Когда же молния попадает в расставленный для неё капкан, происходит взрыв — та вспышка, которую мы всегда и молнии отмечаем.

Всё, вместе взятое, по словам профессора Штейнбергера, является «мощным коротким замыканием между атмосферой и землей». Длится оно ничтожные доли секунды, однако благодаря необычайно яркой вспышке кажется нам гораздо более продолжительным.

http://uploads.ru/i/c/M/P/cMPDN.jpg

В результате вспышки образуется новый разряд, который направляется вверх, точно следуя прочерченной лучом линии. Физические данные разряда впечатляют: сила тока — около ста тысяч ампер, напряжение — несколько миллионов вольт. В длину разряд молнии может достигать пяти-семи километров; а если молния распространяется горизонтально — от облака к облаку, — то её длина может вообще достигать 140 километров. Диаметр же молниевого канала обычно не превышает нескольких сантиметров. Разряд движется со скоростью 30 тысяч км/с, а его температура равна 30 тысячам градусов. Таким образом, каждый метр молнии светит как миллион стоваттных лампочек. При соприкосновении с нагретым каналом окружающий воздух мгновенно нагревается и тотчас начинает расширяться. Происходит эффект, подобный взрыву, и мы слышим первый раскат грома, эхом отдающийся от облаков и складок рельефа местности.

Итак, смертоносные стрелы Юпитера — как называли молнии когда-то — вовсе не низвергаются с неба, а, напротив, поднимаются в него. Поэтому «удар молнии» вовсе не является таковым в полном смысле этого слова. «Под ударом в данном случае следует понимать лишь соприкосновение какого-либо физического тела с крайней точкой потока электронов», — отмечает профессор Штейнбергер.

Молния не только поражает током, но и совершает разрушения с помощью своего мощного электрического поля, а также давления и тепловых волн. Если молния на своем пути встречает объекты, содержащие много влаги, например, деревья или сырую каменную кладку, влага мгновенно начинает испаряться, и объект взрывается, подобно оставленному без присмотра паровому котлу — на земле остаются лишь кучи камней или щепок.

(По материалам: art.thelib.ru/science/unusual/nature/poslanci_grozovih_nebes.html)



http://www.razgovorium.ru/razdel24/tema69.html

0


Вы здесь » ПОЗНАЙ СЕБЯ » Наука » Что мы знаем о молнии?