Як формується кульова блискавка?

Природа кульових блискавок залишалася загадкою для вчених протягом багатьох сторіч. Навіть саме існування цього феномену в силу його рідкості неодноразово піддавалося сумніву, хоча свідками його прояви виступали поважні й авторитетні люди (філософ Сенека, Пліній Старший, Карл Великий, Генріх II Англійський, вчені Нільс Бор і Петро Капіца, цар Микола II і його дід Олександр II, і ін)

Час від часу в лабораторних умовах створити об’єкти, за виглядом і властивостями схожі на кульові блискавки – плазмоїд, живуть менше секунди після переривання подачі електрики. Тобто, вони припадають лише далекими родичами кульової блискавки, здатної існувати хвилини, години і в рідкісних випадках навіть декілька діб (тоді їх можуть приймати за НЛО).

Існують близько чотирьохсот наукових і навколонаукових теорій, що намагаються пояснити появу вогняних куль, більшість з яких сходиться на тому, що причина утворення будь кульової блискавки пов’язана з проходженням газів через область з великою різницею електричних потенціалів, що викликає іонізацію цих газів та їх стиснення у вигляді кулі. Але давайте познайомимося ближче з найпопулярнішими ідеями світочів науки!

Гіпотеза Капіци

Між хмарами і землею виникає стояча електромагнітна хвиля, і коли вона досягає критичної амплітуди, що в якомусь місці (частіше за все, ближче до землі) виникає пробій повітря і утворюється газовий розряд. У цьому випадку кульова блискавка виявляється як би «нанизана» на силові лінії стоячої хвилі і буде рухатися вздовж провідних поверхонь. Стояча хвиля відповідає за енергетичну підживлення кульової блискавки.

Гіпотеза Смирнова

Ядро кульової блискавки – це багаторівневе комірчаста структура з ниток плазми – щось на зразок аерогелю, який забезпечує міцний каркас при малій вазі. Енергетичний запас кульової блискавки зберігається у величезній поверховості губчастої структури. Термодинамічні розрахунки на основі цієї моделі, в принципі, не суперечать спостережуваними даними.

Іонна гіпотеза

Кульова блискавка – це важкі позитивні і негативні іони повітря, що утворилися при ударі звичайної блискавки. Розпаду блискавки яких заважає гідроліз іонів (розкладання вихідної речовини при взаємодії з водою і утворення нових сполук). Під дією електричних сил іони збираються в кулю і можуть досить довго співіснувати до тих пір, поки не зруйнується їх водяна «шуба». Ця гіпотеза пояснює різні відтінки кульової блискавки.

Гіпотеза рідберговського речовини

Кульова блискавка – це особливе ридберговское речовина, в атомах якого електрон віддалений від ядра і, по суті, подібний атому водню. Такі атоми можуть конденсуватися, утворюючи щось на зразок твердого речовини, але з щільністю як у повітря. Ця речовина може бути слабосветящимся або прозорим. Дане припущення пояснює здатність кульової блискавки виникати при різних умовах, складатися з різних атомів, а так само здатність проходити крізь стіни і відновлювати кулясту форму.

Гіпотеза Торчигина

Кульова блискавка являє собою тонкий шар сильно стиснутого повітря, в якому за різними напрямами циркулює звичайний інтенсивний білий світ. Цей світ і забезпечує стиск повітря за рахунок створюваного ним электрострикционного тиску (діелектрик в електричному полі змінює свій об’єм). У свою чергу, стиснене повітря виступає в якості світловода, який перешкоджає випромінюванню світла у вільний простір. Можна сказати, що кульова блискавка – це світловий міхур, що виник із звичайної лінійної блискавки.

Термоядерна гіпотеза

Спирається на модель кульової блискавки, заснованої на квантових осцилляциях (коливання) електронного газу в плазмі, тобто всіх вільних на даний момент електронів в кристалічній решітці (саме вони роблять метал провідником). Автори гіпотези припускають, що даний механізм здатний ініціювати микродозовую термоядерну реакцію, яка може служити внутрішнім джерелом енергії кульової блискавки. Таким чином, сферична форма блискавки виходить автоматично, а в її серцевині температура різко зростає. Цим можна пояснити виникнення мікроскопічних отворів з оплавленими краями при проходженні кульової блискавки крізь скло.

Гіпотеза Абрахамсона і Динниса

Джон Абрахамсон його колега Джеймс Диннисс з новозеландського Кентерберійського університету припустили, що кульова блискавка породжується частками кремнію, окисляющимися в атмосфері після удару блискавки. Блискавка локально розплавляє речовини в ґрунтовому покриві, утворюючи клубок волокон кремнію і карбіду кремнію і викидає найдрібніші наночастинки в атмосферу. Ці волокна поступово окислюються і починають світитися. Так народжується «вогненний» куля, розігрітий до 1200-1400 °С, який повільно тане. Але якщо температура блискавки зашкалює, вона вибухає.

Гіпотеза Пєєра і Кенделя

Існує припущення, що хоча б частина випадків спостереження кульової блискавки є всього лише зорової галюцинацією. Під впливом магнітних полів, що виникають при розряді блискавки, в зорових центрах кори головного мозку виникають так звані фосфены – зорові відчуття, з’являються без впливу світла на сітківку ока. Кожна людина може побачити щось подібне, якщо злегка притисне пальці до закритих очей. Колір і форма фосфенов буває найрізноманітніша, але в більшості випадків вони мають слабкі синюваті, зеленуваті, жовтуваті і помаранчеві відтінки і прості форми (крапки, кола, короткі лінії).

Австрійські вчені з Університету Інсбрука Йозеф Пеєр і Олександр Кендль у своїй роботі, опублікованій в науковому журналі «Physics Letters» пишуть: «Коли хтось знаходиться в радіусі кількох сотень метрів від удару блискавки в очах на кілька секунд може виникнути біла пляма, – пояснює Кендль. – Це відбувається під впливом на кору головного мозку електромагнітного імпульсу».