Pirmieji rašytiniai kamuolinio žaibo stebėjimo įrodymai datuojami 1638 m., Kai Anglijoje į bažnyčią įlėkė dviejų metrų rutulinis žaibas, kuris nužudė ir sužeidė daugybę parapijiečių ir padarė didelę žalą pastatui.
Nuo to laiko praėjo keli šimtmečiai, užfiksuota tūkstančiai stebėjimų, tačiau vis dar nėra aiškumo dėl rutulio žaibo. Dėl šio objekto formavimo ir struktūros buvo iškelta šimtai hipotezių, tačiau nė viena iš jų negali paaiškinti visų nuostabių rutulio žaibo savybių. Tik garsioji Nikola Tesla vienu metu žinojo, kaip pasigaminti ir viešai pademonstravo kamuolinį žaibą, tačiau šios paslapties jis niekada neatskleidė.
- „Salik.biz“
Ne kamuolys ir ne žaibas
Perkūninis linijinis žaibas tarp debesies ir žemės prasideda tuo, kad dėl didelio elektrinio lauko intensyvumo debesyje pasirodo lyderis - labai jonizuoto oro kanalas, kurio galas keičiasi krypčiai į žemę keliaujant kelias dešimtis metrų, šuoliais.
Dėl to susidaro sulaužytas į žemę elektrai laidus kanalas, išilgai kurio, kitame - pagrindiniame žaibo fazėje griaustiniu ir ryškiu švytėjimu, pagrindinė krūvio dalis perkeliama iš žemės į debesį. Pradiniame įkrovos judesio taške ir kiekviename trajektorijos posūkyje sukuriamas sūkurinis elektromagnetinio lauko komponentas, kuris atitrūksta nuo bendrojo lauko ir pradeda savarankišką gyvenimą.
Turėdamas mažai energijos, atsiskyręs sūkurys išsibarsto be pėdsakų erdvėje, tačiau turėdamas daug energijos, jo likimas gali būti visiškai kitoks. Turėdamas pakankamai energijos, elektromagnetinis sūkurys jonizuoja orą, sudarydamas plazmą. Lygiai taip, kaip Žemės jonosferos plazma atspindi trumpąsias ir vidutines radijo bangas, neišleisdama jų iš šio spąstų į kosmosą, kaip ir elektromagnetinio sūkurio plazma gali sudaryti išorinį apvalkalą, kuris užfiksuoja elektromagnetinį sūkurį spąstuose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Pasirodo, kas fizikoje yra vadinamas solitonu arba vienatvės banga, kuri tam tikrą laiką gali egzistuoti tokia forma. Tam būtinos sąlygos yra netiesiškumas, o dispersija yra būdingos plazmos savybės. Šis solitonas yra rutulio žaibas. Kai kas tai vadina plazmoidu, tačiau tai neteisinga, nes pagrindinė jo susidarymo priežastis yra ne plazma, o elektromagnetinis sūkurys. Kita vertus, plazma yra antrinis faktorius, kurį sukuria elektromagnetinis sūkurys. Todėl rutulinio žaibo esmė turėtų būti teisingai išreikšta terminu „elektromagnetinis solitonas“.
Garuoja papuošalai
Jonosferos plazma statmename spindulio dažnyje atspindi tik tų dažnių elektromagnetines bangas, kurie yra mažesni už vadinamąjį kritinį dažnį, nustatomą pagal plazmos tankį. Bet bangos, kurių dažnis yra didesnis už šį dažnį, laisvai praeina per plazmą. Štai kodėl trumposios ir vidutinės radijo bangos grįžta į žemę ir nepereina į kosmosą, o ultratrumpoms bangoms jonosfera yra skaidri.
Rutulinio žaibo elektromagnetinis sūkurys gali turėti platų dažnių spektrą. Jei kritinis plazmos apvalkalo dažnis yra didesnis nei sūkurio spektro dažnis, tada rutulinio žaibo išorinis laukas yra mažas, o rutulio žaibas, turintis didžiulę energiją, nešildo aplinkinių objektų. Bet jei nedidelė spektro dalis yra virš kritinio dažnio, rutulinis žaibas gali turėti pakankamai galingą išorinį lauką, kuris galėtų šildyti tolimus aplinkinius daiktus - metalinius daiktus, daiktus, kuriuose yra vandens, įskaitant žmogaus kūną.
Būtent dėl šios priežasties dažnai įvyksta nepastebimas žiedų ir grandinių išgaravimas žmonėms kamuolinio žaibo skrydžio metu, kompiuterių ir kitų elektroninių prietaisų gedimai ir žala. Išorinis tokio žaibo rutulio laukas gali paveikti žmogaus smegenų veiklą - žmogus, atsidūręs tokioje situacijoje, gali būti tarsi hipnozėje negalintis atlikti jokių veiksmų.
Kaip lašas vandens
Tačiau plazma nėra tik jonų ir elektronų kolekcija. Dėl kolektyvinių daugelio įkrautų dalelių sąveikos jėgų plazma gali elgtis kaip skystis. Tokiu atveju plazmos formacijose yra paviršiaus įtempis, kuris lemia polinkį į mažiausią tūrį, pavyzdžiui, vandens lašas.
Todėl po pradinio solitono susidarymo plazmos apvalkalas linkęs suspausti sūkurį. Tokiu atveju padidėja plazmos tankis ir solitono apvalkalas, anksčiau nematomas akims, gali pradėti švytėti raudonai, oranžiškai ir toliau palei vaivorykštę. Esant dideliam kraujo plazmos tankumui, švytėjimas gali patekti į ultravioletinių spindulių sritį, o naktį rutulinis žaibas paprastai taps nematomas žmogaus akiai, tačiau šviesiame fone jis bus pilkas arba juodas.
Ugningi svečiai iš požemių
Remiantis statistika, apie 20 procentų rutulio žaibo stebėjimų būna grynu oru. Pasirodo, kamuolinį žaibą gali generuoti ne tik tiesinis žaibas. Žemės drebėjimų metu dažnai stebimi kamuoliniai žaibo skrydžiai. Denverio (JAV) ir Tomsko (Rusija) mokslinėse laboratorijose buvo nustatyta, kad esant aukštam uolienų mėginių slėgiui, stebimos elektromagnetinės bangos. Jau sukurti prietaisai, skirti įspėti kalnakasius apie artėjantį uolienos sprogimą.
Oro ratu švytintis rutulys buvo užfiksuotas 2014 m
Planetos dubenyse su realiais dideliais akmenų lūžiais gali susidaryti didžiulės energijos elektromagnetinių bangų srautai. Šiuo atveju aktyvusis gedimo taškas kintamu greičiu juda suskaidytu keliu, kuris sukuria sūkurinius komponentus elektromagnetiniame sraute.
Praeidamas pro apverstas uolienas, elektromagnetinis srautas praranda dalį savo energijos, tačiau to, kas liko, dažnai užtenka, kad sušildytų jūros vanduo, dangus žvilga ar dega augalų lapai ir kt. Tokį poveikį dažnai lydi stiprūs žemės drebėjimai. Na, o elektromagnetiniai sūkuriai, taip pat patekę į atmosferą, gali generuoti solitonus rutulinio žaibo pavidalu, kaip ir tie, kurie kyla per perkūniją.
Jei srauto kelyje yra vadinamieji uolienų, turinčių skirtingą dielektrinę konstantą, geologiniai lęšiai, tada elektromagnetinio srauto fokusavimas gali įvykti žymiai padidėjus sukeltam poveikiui, taip pat ir rutulio žaibo atžvilgiu. Tokiais atvejais rutulinis žaibas gali gimti net esant mažo intensyvumo tektoninei dinamikai, kurios nepastebi žmonės žemės paviršiuje.
Tai nėra ateiviai
Šviesus objektas, nukeltas Mėnulyje 1970 m. Iš erdvėlaivio „Apollo 13“. Rutulinis žaibas taip pat?
Be perkūnijos aktyvumo ir tektoninių nestacionarių procesų, rutulinį žaibą iš principo taip pat gali generuoti elektromagnetiniai sūkuriai, sklindantys iš kosmoso iš Saulės ir kitų dangaus kūnų. Beje, rutulinis žaibas gali įvykti ne tik paviršiniuose žemės atmosferos sluoksniuose.
Pilotai juos dažnai pasitinka dideliame aukštyje. Ten jie gali būti dideli ir turėti galingą išorinį elektromagnetinį lauką. Tokiu atveju tarp pilotų ir antžeminių tarnybų gali kilti konfliktai, kai šių objektų, realių pilotų, nepastebi centimetrų diapazono radarai (juos galima stebėti skaitiklio ir decimetro diapazonuose). Šviesos objektai dažnai matomi mėnulyje. Matėme juos Marse, nors atmosferos tankis ten yra daug mažesnis nei Žemės.
Visiškai įmanoma, kad dideli šviesos rutuliai, kurie glumina Amerikos astronautus Mėnulyje nuo „Apollo 11“misijos, buvo tik ugnies kamuoliai, o ne svetimi laivai. Darbinių erdvėlaivių variklių išmetimas sukūrė elektromagnetinius laukus su sūkuriais. Tuo pat metu išmetimas sukūrė padidinto atmosferos tankio vietinę zoną.
Pasirodo, terminas „rutulio žaibas“turėtų būti pripažintas neteisingu, nes šis objektas ne visada susijęs su žaibu. Be to, elektromagnetinis solitonas gali turėti ne tik rutulio, bet ir kitų formų apsisukimų pavidalą. Šio termino vartojimą šiame kontekste pagrindžia tik pažįstamas terminas „rutulinis žaibas“.
BTW
Katės mato nematomą
Daugelyje publikacijų aprašyti įvairūs kamuolinio žaibo stebėjimo atvejai. Prisiminkime jo pagrindines savybes. Forma gali būti rutulys, elipsoidas, kriaušė, toroidas (spurga), cilindras. Jos dydis yra nuo kelių centimetrų iki kelių ar daugiau metrų. Kartais rutulio žaibas gali būti nematomas ar skaidrus. Žmogaus akiai nematomas žaibas dažnai stebimas tik radaro ekranuose (tada jie vadinami angelais). Kai kuriuos augintinius, tokius kaip katės, jie taip pat gali pamatyti.
Bet kažkaip tiek Maskvoje, tiek Kanadoje sutemose buvo pastebėtas visiškai skaidrus rutulinis žaibas, kuriame vos matėsi apvalkalo perimetras. Aišku, kad dienos metu ar esant ryškiai šviesai toks žaibas būtų visiškai nematomas.
Tačiau rutulinis žaibas dažnai būna gerai stebimas, švytintis balta, raudona, geltona ar oranžine spalvomis. Rečiau tai yra žalia, mėlyna ir violetinė spalvos. Ir labai retai buvo pastebėtas pilkas ar juodas rutulinis žaibas.
Rutulinio žaibo tarnavimo laikas yra nuo dešimties sekundžių iki kelių minučių, gyvenimo pabaigoje sprogimas ar dingimas. Ši gyvenimo pabaiga yra suprantama - laikui bėgant mažėja elektromagnetinio sūkurio energija, tuo pačiu mažėja ir plazmos tankis bei kritinis dažnis. Todėl tam tikru momentu plazma praranda sugebėjimą išlaikyti elektromagnetinį sūkurį spąstuose ir solitonas sunaikinamas. Esant plačiam sūkurio spektrui, sunaikinimas vyksta sklandžiai, o žaibas dingsta be sprogimo, o esant siauram spektrui, solitonas sunaikinamas labai greitai, įvykus sprogimui.
Rutulinio žaibo trajektorija žmogui yra praktiškai nenuspėjama (beje, ji gali judėti prieš vėją), nes jo trajektoriją nustatančio ploto ar kambario, kuriame yra rutulio žaibas, elektromagnetinio potencialo pasiskirstymas žmogui nėra žinomas. Taip, be to, pats žaibas gali pakeisti šį vaizdą dėl elektromagnetinės indukcijos. Štai kodėl jo trajektorijos numatyti beveik neįmanoma. Tai lemia ir rutulinio žaibo „meilę“metaliniams daiktams.
Atsižvelgiant į tai, kad rutulinio žaibo pagrindas yra elektromagnetinis sūkurys, išryškėja jo sugebėjimas praeiti pro stiklą, drabužius ir apskritai per bet kokias dielektrikas, kurios yra skaidrios sūkuriui. Stikliui praeinant, solitono plazma natūraliai išsenka stiklo storiu, tačiau likęs plazmos apvalkalas išsaugomas, išlaikant patį elektromagnetinį sūkurį, kuriam stiklas yra skaidrus. Kartais stiklinėje susidarys maža skylė, tačiau tai nėra būtina - tai yra šalutinis poveikis. Žinomi rutulio žaibo atsiradimo atvejai skraidančio orlaivio kabinoje nesulaužant sandarumo ir patikimai uždarose patalpose tai įrodo.
Vienintelė vieta, kur iš esmės neįmanoma rutulinio žaibo, yra vadinamasis Faradėjaus narvas su tinklinėmis ar tvirtomis metalinėmis sienomis, grindimis ir lubomis.
Skaičiuokime
Labai galingas katilas
1962 m. Rugpjūčio mėn. Įvykis netoli Perečinos miesto Transkarpatijoje įvyko, kai apie 11 valandą vakaro teniso kamuoliuko dydžio žaibas rėžėsi į lovelį su gyvuliais. Tai leidžia įvertinti energijos kiekį rutulio žaibo metu. Per dešimt sekundžių vanduo iš lovio visiškai užvirė, o virinto varlės liko lovio apačioje.
Talpykloje buvo apie 110 litrų vandens. Skaičiavimas rodo, kad norint sušildyti ir išgarinti tokį vandens kiekį, reikia išleisti apie 80 kWh energijos, t. mažo buto mėnesio energijos suvartojimo tvarka.
Tuo pačiu metu rutulinis žaibas išvystė maždaug 27 milijonų vatų galią, kuri yra dešimtis tūkstančių kartų didesnė už buitinės mikrobangos galią. Tokio rutulio žaibo energija pasirodė gana nemaža, tačiau linijinis žaibas, generuojantis rutulinį žaibą, gali turėti daug daugiau energijos. Energijos išmetimas iš uolienų lūžių gilumoje taip pat gali būti labai didelis. Na, o apie kosminės kilmės elektromagnetinius sūkurius nėra ką pasakyti. Visos šios aplinkybės, beje, palaiko aukščiau pateiktą rutulio žaibo formavimo ir įtaiso versiją arba, tiksliau, jos nepaneigia.
KĄ DARYTI?
Nesukite jai nugaros
Turėdamas daug energijos, kamuolinis žaibas kartais gali sunaikinti pastatus ir statinius, nužudyti ir pakenkti žmonėms. Ką daryti, jei šalia jūsų pasirodo rutulinis žaibas? Pirma, nereikia bijoti ir mesti daiktų į ją. Juk tragiški atvejai yra labai reti. Jei situacija leidžia, naudinga metalinius daiktus ir elektroninius prietaisus laikyti atokiau nuo jūsų. Nereikia skambinti ar liesti drabužių bei antklodžių iš sintetinių medžiagų, kurios gali elektrifikuoti. Būtų malonu atidaryti langą, leidžiant kamuoliniam žaibui išlįsti į gatvę.
Antra, be šurmulio, reikia likti vietoje arba nutolti nuo pavojingo svečio sklandžiais judesiais, nesukant nugaros į ją. Jei dėvite sintetinius drabužius ar apatinius drabužius, geriau nejudėti. Taip pat turite ramiai įspėti savo kolegas ar namų ūkio narius apie pavojų ir patarti jiems nedaryti staigių judesių ir nesiartinti prie rutulio žaibo. Jei žaibiškas žmogus prarado sąmonę, jam reikia suteikti pirmąją pagalbą ir iškart po žaibo išėjimo iškviesti greitąją pagalbą.
Na, o socialinėje plotmėje žmonijai tikrai reikia išmokti kurti ir naudoti kamuolinius žaibus. Tuomet bus galima sukurti šimtus kilometrų atstumą turinčias elektrines transporto priemones be šimtus kilogramų sveriančių baterijų ir tūkstančius kitų ekologiškų ir labai efektyvių prietaisų.