El fenómeno natural más misterioso. ¿De dónde proviene el rayo de bola y cómo es peligroso?

¿Qué es Ball Lightning?

El relámpago en bola es un fenómeno natural que parece que brilla y flota en el

Todavía no se ha presentado una teoría física unificada del origen y curso de este fenómeno; También hayteorías científicas que reducen el fenómeno a alucinaciones.

Son muchas las hipótesis que explican el fenómeno, pero ninguna de ellas ha recibido una aceptación absoluta en la comunidad académica.En el laboratorio, se han obtenido fenómenos similares pero de corta duración de varias maneras diferentes, por lo que la cuestión de la naturaleza de los rayos en bola sigue abierta.

Se cree ampliamente que un rayo de bola- un fenómeno de origen eléctrico de naturaleza natural, es decir, es un tipo especial de rayo que existe desde hace mucho tiempo y tiene forma de bola, capaz de moverse a lo largo de una trayectoria impredecible, a veces sorprendente para los testigos presenciales.

Según relatos de testigos presenciales, un rayo de bolaaparece generalmente en tormentas, tiempo tormentoso; a menudo (pero no necesariamente) junto con cremalleras regulares. La mayoría de las veces, parece "emerger" del conductor o es generado por un rayo ordinario, a veces desciende de las nubes, en casos raros, aparece inesperadamente en el aire o, como dicen testigos presenciales, puede salir de un objeto (árbol , pilar).

Bola de relámpago en un grabado del siglo XIX.

Dudas sobre la existencia de un rayo esférico

Hasta 2010, la cuestión de la existencia de la pelota.El rayo era fundamentalmente refutable. Así, en el prefacio del boletín de la Comisión de la Academia de Ciencias de Rusia para combatir la pseudociencia "En defensa de la ciencia", No. 5, 2009, se utilizaron las siguientes formulaciones: por supuesto, todavía hay mucha incertidumbre en los relámpagos en forma de bola: no No quiero volar a los laboratorios de científicos equipados con instrumentos adecuados. 

La teoría del origen de los rayos en forma de bola, correspondiente aEl criterio de Popper fue desarrollado en 2010 por los científicos austriacos Joseph Peer y Alexander Kendl de la Universidad de Innsbruck. Publicaron en la revista científica Physics Letters A la suposición de que la evidencia de centellas puede entenderse como una manifestación de fosfenos: sensaciones visuales sin exposición a la luz en el ojo, es decir, centellas son alucinaciones.

Sus cálculos muestran que los campos magnéticosCiertos rayos con descargas repetitivas inducen campos eléctricos en las neuronas de la corteza visual, que parecen ser un rayo para los humanos. Los fosfenos pueden aparecer en personas a una distancia de hasta 100 metros de un rayo.

23 de julio de 2012 en la meseta tibetanaEl rayo cayó en el campo de visión de dos espectrómetros sin pausa, con la ayuda de los cuales los científicos chinos estudiaron los espectros de los rayos ordinarios. Como resultado, se registraron 1,64 segundos del brillo de un relámpago en forma de bola y sus espectros detallados.

A diferencia del espectro del rayo ordinario, en el queHay principalmente líneas de nitrógeno ionizado, el espectro de los rayos en forma de bola está lleno de líneas de hierro, silicio y calcio, que son los principales componentes del suelo.

Esta observación instrumental probablemente significa que la hipótesis del fosfeno no es exhaustiva.

Historial de observación de Ball Lightning

En la primera mitad del siglo XIX, el físico francésEl astrónomo y naturalista Francois Arago fue quizás el primero en la historia de la civilización en recopilar y sistematizar todas las pruebas conocidas en ese momento sobre la aparición de centellas. Su libro describe 30 casos de observación de centellas.

Las estadísticas son pequeñas y no es sorprendente que muchosLos físicos del siglo XIX, incluidos Kelvin y Faraday, durante su vida se inclinaron a creer que se trataba de una ilusión óptica o de un fenómeno de naturaleza no eléctrica completamente diferente. Sin embargo, aumentó el número de casos, el detalle de la descripción del fenómeno y la confiabilidad de la evidencia, lo que atrajo la atención de científicos, incluidos físicos famosos.

Gran aporte al trabajo de observación y descripción.Las centellas fueron introducidas por el científico soviético I. P. Stakhanov, quien, junto con S. L. Lopatnikov, publicaron un artículo sobre las centellas en la revista “Knowledge is Power” en los años 1970. Al final de este artículo adjuntó un cuestionario y pidió a los testigos que le enviaran sus recuerdos detallados de este fenómeno.

Como resultado, acumuló estadísticas extensas, más de mil casos, lo que le permitió generalizar algunas de las propiedades del rayo esférico y proponer su propio modelo teórico del rayo esférico.

Evidencia contemporánea

  • Durante la Segunda Guerra Mundial, los pilotos informaronFenómenos extraños que pueden interpretarse como centellas. Vieron pequeñas bolas moviéndose a lo largo de una trayectoria inusual. A estos fenómenos se les empezó a llamar foo luchadores o ciertos luchadores.
  • Los submarinos han informado repetida y constantementesobre pequeñas bolas de fuego que ocurren en el espacio confinado de un submarino. Aparecieron al encender, apagar o encender incorrectamente la batería del acumulador, o en caso de desconexión o conexión incorrecta de motores eléctricos altamente inductivos. Los intentos de reproducir el fenómeno utilizando una batería submarina de repuesto terminaron en un fracaso y una explosión.
  • 6 de agosto de 1944 en la ciudad sueca de Uppsalala bola de relámpago atravesó la ventana cerrada, dejando un agujero circular de unos 5 cm de diámetro detrás de ella. El fenómeno no solo fue observado por los residentes locales, sino que también se activó el sistema de seguimiento de rayos de la Universidad de Uppsala, que se encuentra en el departamento de electricidad y rayos.
  • En 2008, en Kazán, un rayo cayó sobreventana del trolebús. La conductora Lyalya Khaibullina, con la ayuda de un validador, la arrojó al final de la cabina, donde no había pasajeros, y unos segundos después se produjo una explosión. En la cabina había 20 personas y nadie resultó herido. El trolebús se averió, el validador se calentó y se puso blanco, pero siguió funcionando.
  • 10 de julio de 2011 en la ciudad checa de LiberecUna bola de fuego apareció en el edificio de control de los servicios de emergencia de la ciudad. Una pelota con una cola de dos metros saltó al techo directamente desde la ventana, cayó al suelo, volvió a saltar al techo, voló 2-3 metros, y luego cayó al suelo y desapareció. Esto asustó a los empleados, que olieron el cableado ardiendo y pensaron que se había iniciado un incendio. Todas las computadoras estaban congeladas (pero no rotas), el equipo de comunicación estuvo fuera de servicio durante la noche hasta que fue reparado. Además, se destruyó un monitor.

Intentos históricos de reproducir artificialmente un rayo esférico

Se han hecho varias afirmaciones pararelámpago en los laboratorios, pero en general se ha desarrollado el escepticismo hacia estas declaraciones en el entorno académico. La pregunta sigue siendo: "¿Son los fenómenos observados en condiciones de laboratorio idénticos al fenómeno natural del rayo esférico?"

  • Los primeros experimentos y declaraciones se pueden considerar.La obra de Tesla a finales del siglo XIX. En su breve nota, informa que, bajo ciertas condiciones, al encender una descarga de gas, después de desconectar el voltaje, observó una descarga luminosa esférica con un diámetro de 2 a 6 cm, sin embargo, Tesla no informó los detalles de su experimento. , por lo que es difícil reproducir esta instalación. Testigos presenciales afirmaron que Tesla podía producir relámpagos en forma de bolas durante varios minutos, mientras él los recogía, los metía en una caja, los cubría con una tapa y los sacaba de nuevo.
  • Los primeros estudios detallados de la luminosaLa descarga sin electrodos fue realizada solo en 1942 por el ingeniero eléctrico soviético Babat: logró obtener una descarga de gas esférica dentro de una cámara con baja presión durante unos segundos.
  • Kapitsa pudo obtener una descarga de gas esférica a presión atmosférica en un medio de helio. La adición de varios compuestos orgánicos cambió el brillo y el color del resplandor.
  • La literatura describe un diagrama de configuración en el que los autores obtuvieron de forma reproducible ciertos plasmoides con una vida útil de hasta 1 segundo, similar a las centellas "naturales".
  • Nauer en 1953 y 1956 informó sobre la recepción de objetos luminosos,propiedades observadasque coinciden completamente con las propiedades de las burbujas ligeras.

Reproducción moderna de un rayo de bola

A mediados de febrero, un equipo de expertos finlandeses y estadounidenses anunció que habían creado un vórtice magnético cuántico en el laboratorio, que tenía las mismas propiedades que un rayo de bola.

Equipo usé dos opuestosflujo dirigido de corriente eléctrica, lo que resulta en la formación de un nodo electromagnético sintético de forma esférica, que en realidad se ajusta a la descripción de un rayo en forma de bola.

Mikko Mettenen de la Universidad Aalto de Helsinkicree que los rayos de bola no solo son eléctricos, sino también de naturaleza cuántica. Su experimento fue posible gracias al estudio de los skyrmiones, cuasipartículas cuánticas, cuyo modelo matemático refleja el comportamiento real (y no esquemático) de los protones y neutrones en un átomo.

Según Mettenen, los skyrmions tienen propiedades inusuales, ya que sus “agujas” están cargadas positivamente y su “torso” está cargado negativamente.

 Gracias a esto, los "erizos cuánticos" son muy estables; tal vez se utilicen como células de memoria en las computadoras de las generaciones futuras.

¿Es peligroso el rayo de bola?

Cualquiera que sea la causa de la pelotarayo, debes tener en cuenta que una colisión con él es potencialmente peligrosa. Si una bola llena de electricidad toca a un ser vivo, puede matarlo.

Según testigos presenciales, es importante no hacer movimientos bruscos y no correr: los relámpagos en forma de bola son extremadamente sensibles a cualquier turbulencia en el aire y pueden seguirlos.

Necesitas desviar tranquilamente el camino de la pelota,tratando de mantenerse lo más lejos posible de él, pero en ningún caso darle la espalda. Si el rayo de bola está en la habitación, debe ir lentamente a la ventana y abrir la ventana con movimientos lentos: siguiendo el movimiento del aire, lo más probable es que el rayo salga volando.

Además, no arrojes nada dentro de la bola de plasma: esto podría provocar una explosión.

Tenga en cuenta que estas recomendaciones son privadas, ya que por el momento no existe un algoritmo estricto de acciones en caso de encontrarse con un rayo en forma de bola. Estos son los consejos generales y más populares.

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