Najtajanstveniji prirodni fenomen. Otkud loptasta munja i kako je opasna?

Što je Ball Lightning?

Kuglasta munja prirodni je fenomen koji izgleda kao da svijetli i lebdi unutra

obrazovanje u zraku. Do danas nije predstavljena jedinstvena fizikalna teorija o nastanku i tijeku ovog fenomena; Postoje i znanstvene teorije koje fenomen svode na halucinacije.

Postoje mnoge hipoteze koje treba objasnitifenomen, ali nijedan od njih nije dobio apsolutnu afirmaciju u akademskoj sredini. U laboratorijskim uvjetima na više različitih načina dobiveni su slični, ali kratkotrajni fenomeni, pa pitanje prirode kuglaste munje ostaje otvoreno.

Uvriježeno je mišljenje da kuglasta munja- fenomen električnog podrijetla prirodne prirode, to jest, to je posebna vrsta munje koja postoji već duže vrijeme i ima oblik lopte, sposobna se kretati nepredvidljivom, ponekad iznenađujućom putanjom očevidaca.

Prema pričama očevidaca, kuglasta munjaobično se pojavljuje u grmljavinskom nevremenu, olujno vrijeme; često (ali ne nužno) zajedno s redovitim patentnim zatvaračima. Najčešće se čini da „izranja“ iz vodiča ili ga generira obična munja, ponekad se spusti iz oblaka, u rijetkim slučajevima - neočekivano se pojavi u zraku ili, kako očevici kažu, može izaći iz predmeta (stabla , stup).

Loptasta munja u gravuri iz 19. stoljeća

Sumnje u postojanje kuglastih munja

Do 2010. pitanje postojanja loptemunja je bila u osnovi opovrgljiva. Tako su u predgovoru biltena Povjerenstva RAS-a za borbu protiv pseudoznanosti “U obranu znanosti”, br. 5, 2009., korištene sljedeće formulacije: naravno, još uvijek postoji mnogo neizvjesnosti u kuglastoj munji: ona ne žele uletjeti u laboratorije znanstvenika opremljene odgovarajućim instrumentima. 

Teorija o podrijetlu kuglaste munje, odgovaraPopperov kriterij razvili su 2010. godine austrijski znanstvenici Joseph Peer i Alexander Kendl sa Sveučilišta u Innsbrucku. U znanstvenom časopisu Physics Letters A objavili su pretpostavku da se dokaz kuglaste munje može shvatiti kao manifestacija fosfena - vizualnih senzacija bez izlaganja svjetlu na oku, odnosno da su kuglaste munje halucinacije.

Njihovi izračuni pokazuju da magnetska poljaOdređeni udari groma s ponavljajućim pražnjenjem induciraju električna polja u neuronima vidnog korteksa, koji izgledaju kao kuglasta munja za ljude. Fosfeni se mogu pojaviti u ljudi udaljenih i do 100 metara od udara groma.

23. srpnja 2012. na Tibetanskoj visoravniMunja je pala u vidno polje dva spektrometra bez procjepa, uz pomoć kojih su kineski znanstvenici proučavali spektre obične munje. Kao rezultat, zabilježeno je 1,64 sekunde sjaja kuglaste munje i njeni detaljni spektri.

Za razliku od spektra obične munje, u kojojUglavnom postoje linije ioniziranog dušika, spektar kuglastih munja ispunjen je linijama željeza, silicija i kalcija, koji su glavni sastojci tla.

Ovo instrumentalno opažanje vjerojatno znači da hipoteza o fosfenu nije iscrpna.

Povijest promatranja kuglastih munja

U prvoj polovici 19. st. francuski fizičarAstronom i prirodoslovac Francois Arago možda je prvi u povijesti civilizacije prikupio i sistematizirao sve u to vrijeme poznate dokaze o pojavi kuglaste munje. Njegova knjiga opisuje 30 slučajeva promatranja kuglaste munje.

Statistika je mala i nije iznenađujuće da su mnogifizičari iz XIX. stoljeća, uključujući Kelvina i Faradaya, tijekom svog života bili su skloni vjerovati da je ovo ili optička varka, ili fenomen potpuno drugačije, neelektrične prirode. Međutim, povećao se broj slučajeva, detalj opisa opisa i pouzdanost dokaza, što je privuklo pozornost znanstvenika, uključujući poznate fizičare.

Veliki doprinos radu opažanja i opisakuglastu munju uveo je sovjetski znanstvenik I. P. Stakhanov, koji je zajedno sa S. L. Lopatnikovom objavio članak o kuglastoj munji u časopisu “Znanje je moć” 1970-ih godina. Na kraju ovog članka priložio je upitnik i zamolio očevidce da mu pošalju svoja detaljna sjećanja na ovaj fenomen.

Kao rezultat, prikupio je opsežne statistike - više od tisuću slučajeva, što mu je omogućilo da generalizira neka svojstva kuglastih munja i predloži vlastiti teorijski model kuglične munje.

Suvremeni dokazi

  • svjetskog rata javljali su pilotičudne pojave koje se mogu protumačiti kao loptaste munje. Vidjeli su male loptice kako se kreću neobičnom putanjom. Te su se pojave počele nazivati ​​foo fighters ili izvjesni borci. 
  • Podmorničari su više puta i dosljedno izvještavalio malim vatrenim kuglama koje se javljaju u zatvorenom prostoru podmornice. Pojavljivali su se prilikom uključivanja, isključivanja ili pogrešnog uključivanja baterije akumulatora ili u slučaju odspajanja ili pogrešnog spajanja visoko induktivnih elektromotora. Pokušaji reprodukcije fenomena pomoću rezervne podmorske baterije završili su neuspjehom i eksplozijom.
  • 6. kolovoza 1944. u švedskom gradu Uppsalikuglasta munja prošla je kroz zatvoreni prozor, ostavljajući iza sebe kružnu rupu promjera oko 5 cm. Fenomen nisu promatrali samo lokalni stanovnici, već je i aktiviran sustav praćenja groma Sveučilišta Uppsala, smještenog na odjelu za električnu energiju i grom.
  • Godine 2008. u Kazan je uletjela kuglasta munjaprozor trolejbusa. Kondukterka Lyalya Khaibullina ju je uz pomoć validatora bacila na kraj kabine, gdje nije bilo putnika, a nekoliko sekundi kasnije došlo je do eksplozije. U kabini je bilo 20 osoba, nitko nije ozlijeđen. Trolejbus se pokvario, validator se zagrijao i pobijelio, ali je ostao ispravan.
  • 10. srpnja 2011. u češkom gradu Liberecvatrena kugla pojavila se u kontrolnoj zgradi gradskih hitnih službi. Lopta s repom od dva metra skočila je na strop izravno s prozora, pala na pod, ponovno skočila na strop, odletjela 2-3 metra, a zatim pala na pod i nestala. To je prestrašilo zaposlenike koji su osjetili miris zapaljenih ožičenja i pomislili da je vatra započela. Sva su računala bila zamrznuta (ali ne i pokvarena), komunikacijska oprema preko noći je bila u kvaru dok nije popravljena. Uz to je uništen i jedan monitor.

Povijesni pokušaji umjetne reprodukcije kuglastih munja

Izneseno je nekoliko zahtjeva zaloptasta munja u laboratorijima, ali općenito se razvio skepticizam prema tim izjavama u akademskom okruženju. Ostaje pitanje: "Jesu li pojave promatrane u laboratorijskim uvjetima identične prirodnom fenomenu kuglastih munja?"

  • Mogu se uzeti u obzir prvi pokusi i izjaveTeslin rad krajem 19. stoljeća. U svojoj kratkoj bilješci izvještava da je, pod određenim uvjetima, paljenjem plinskog izboja, nakon isključivanja napona, opazio kuglasto svjetlosno izbijanje promjera 2-6 cm.Međutim, Tesla nije izvijestio o detaljima svog eksperimenta , pa je teško reproducirati ovu instalaciju. Očevici su tvrdili da je Tesla mogao praviti kuglaste munje nekoliko minuta, dok bi ih pokupio, stavio u kutiju, poklopio poklopcem i opet izvadio.
  • Prva detaljna ispitivanja svjetlećegPražnjenje bez elektrode izveo je sovjetski elektroinženjer Babat tek 1942. godine: uspio je nekoliko sekundi dobiti sferno pražnjenje plina unutar komore s niskim tlakom.
  • Kapitsa je uspio dobiti sferno pražnjenje plina pri atmosferskom tlaku u helijevoj podlozi. Dodatak različitih organskih spojeva promijenio je svjetlinu i boju sjaja.
  • Literatura opisuje dijagram postavljanja u kojem su autori reproducibilno dobili određene plazmoide sa životnim vijekom do 1 sekunde, slično "prirodnoj" kuglastoj munji.
  • Nauer je 1953. i 1956. izvijestio o primitku svjetlećih objekata,uočena svojstvakoje se potpuno podudaraju sa svojstvima svjetlosnih mjehurića.

Moderna reprodukcija kuglastih munja

Sredinom veljače, tim finskih i američkih stručnjaka objavio je da su u laboratoriju stvorili kvantni magnetski vrtlog koji je imao ista svojstva kao i kuglasta munja.

Tim  koristio dvije suprotnostiusmjereno strujanje električne struje, pri čemu nastaje sintetski elektromagnetski čvor sferičnog oblika, koji zapravo odgovara opisu kuglaste munje.

Mikko Mettenen sa Sveučilišta Aalto u Helsinkijuvjeruje da kuglaste munje nisu samo električne, već i kvantne prirode. Njihov eksperiment postao je moguć zahvaljujući proučavanju skyrmiona - kvantnih kvazičestica, čiji matematički model odražava stvarno (a ne shematsko) ponašanje protona i neutrona u atomu.

Prema Mettenenu, skyrmioni imaju neobična svojstva, budući da su im “igle” pozitivno nabijene, a “torzo” negativno. 

 Zahvaljujući tome, “kvantni ježevi” su vrlo stabilni - možda će se koristiti kao memorijske ćelije u računalima budućih generacija.

Je li loptasta munja opasna?

Što god bio uzrok loptemunje, morate uzeti u obzir da je sudar s njom potencijalno opasan. Ako kugla napunjena elektricitetom dotakne živo biće, može i ubiti. 

Prema očevicima, važno je ne raditi nagle pokrete i ne trčati: kuglasta munja izuzetno je osjetljiva na bilo kakvu turbulenciju u zraku i može je slijediti.

Morate mirno skrenuti s puta lopte,pokušavajući se držati što dalje od njega, ali ni u kom slučaju nemojte okretati leđa. Ako je loptasta munja u sobi, trebate polako otići do prozora i polaganim pokretima otvoriti prozor: prateći kretanje zraka, grom će najvjerojatnije izletjeti.

Također, apsolutno ne biste trebali ništa bacati u plazma kuglu: to može dovesti do eksplozije. 

Imajte na umu da su ove preporuke privatne, budući da trenutno ne postoji strogi algoritam za radnje pri susretu s kuglastom munjom. Evo općih i najpopularnijih savjeta. 

Čitaj više:

Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi

Nepoznate životinje nalik spužvama pronađene u ledu Antarktika

Pogledajte sliku Marsa od 8 bilijuna piksela