800x6001024x768Auto Width
Главная

Грозовые разряды и загадка шаровой молнии

Шаровая молния в предшествующие века

Свойства грозовой молнии

Существует ли в действительности шаровая молния?

Наблюдения шаровой молнии

Фотографии шаровой молнии

Характерные черты шаровой молнии

Теоретические и экспериментальные исследования

Современное состояние проблемы шаровой молнии

Шаровая молния как электрический разряд

Исследования, которые с 1875 г. вел Планте, изучая электрический пробой между пластинами конденсаторов при увеличении числа элементов подключенных к ним свинцовых аккумуляторных батарей, первоначально были направлены на решение проблемы шаровой молнии. С помощью батареи из 40 элементов, а позже из 1600, обеспечивавшей напряжение в 4000 В, создавались небольшие светящиеся сферы. Наименьших напряжений требовало возникновение маленьких сфер между электродами из платиновой проволоки, помещенными в соленую воду. Светящиеся сферы находились в постоянном движении и испускали потрескивание, которое часто завершалось взрывом. На такие эксперименты ссылались при объяснении шумов в [тропическом] циклоне и образовании огненных шаров на конце смерча. При еще больших батареях разряд, в котором образовывалась сферическая поверхность, возникал между проволочным электродом и поверхностью воды или металлическим диском, покрытым увлажненной фильтровальной бумагой. Разряд медленно двигался в плоскости, следуя за движением электрода. Сходные сферические разряды возникали, когда батарея подсоединялась к конденсаторам со слюдяными дисковыми прокладками или прокладками из мокрой бумаги. Эти сферы имели до 1 см в диаметре и существовали 1—2 мин. Разряд иногда пробивал отверстия в тонких слоях слюды или в эбонитовых изолирующих прокладках конденсаторов.

Разряды постоянного тока, изучавшиеся в этих исследованиях, во многих отношениях напоминали те, которые наблюдались в ранних экспериментах дю Монселя, а также в более поздних исследованиях фон Лепеля. Планте высказал предположение, что изучение гальванических токов в конце концов поможет определить заряд шаровой молнии, который, как он думал, окажется положительным. Его точка зрения относительно природы шаровой молнии сильно менялась от публикации к публикации на протяжении 10 лет. Вслед за первым предположением, что естественные шары —это просто некоторое электрически заряженное вещество, образуемое грозовыми разрядами во влажном воздухе, он принял, что конденсация положительно заряженного вещества происходит в сферической оболочке из разреженного воздуха, паров металлов и подвергшихся разложению водяных паров. Однако эксперименты с влажными конденсаторными прокладками уже указывали, что пары металлов не являются необходимым компонентом. Планте предположил, что шаровая молния возникает в результате замедленного и неполного разряда из грозового облака, в котором накоплен большой электрический заряд, если нижняя часть такого облака есть насыщенный водой и потому хорошо проводящий столб воздуха, приближающийся к земле. Этот столб играет ту же роль, что и платиновый электрод в лабораторных экспериментах, а необходимость в сильно заряженном облаке обосновывалась тем, что более эффективно образование долгоживущих шаровидных разрядов происходит при использовании батарей с большим напряжением. Электрический разряд, образующийся при тех же условиях, что и в лабораторных экспериментах, рассматривался как «своего рода электрическое яйцо без стеклянной оболочки» — это опять-таки напоминает модели распределения зарядов типа сферического конденсатора, рассмотренные выше. Светящаяся масса сама по себе неопасна, в доказательство чего приводилось значительное воздействие легчайшего движения воздуха на полученные в лаборатории шарики и о чем свидетельствовало поведение шаровой молнии в тех случаях, когда ее появление не имело вредных последствий. Однако само ее появление служит сигналом большой опасности, так как шар указывает наиболее удобный путь разряду из грозового облака, часть заряда которого, вообще говоря, уже разрядилась через этот шар. Роль, приписанная теорией Планте проводящему каналу, по которому проходит электрический ток от облака к огненному шару, предвосхищает использование этого механизма в последующих более широко принятых теориях, вроде теории Теплера, которая в других отношениях вовсе не сходна с теорией Планте.