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

Плазменные модели шаровой молнии

Согласно этой теории, длительное существование шара, несмотря на множество искр при столкновениях с деревьями, объясняется наличием устойчивой внешней оболочки из отрицательных ионов кислорода (0-2, О-), возникших благодаря прилипанию электронов. Соприкосновение с заземленным металлом нейтрализует стабилизирующую оболочку и может уничтожить всю систему.

Факты появления шаровой молнии внутри строений, экранирующих ее от внешних электрических полей, и проникновения ее сквозь диэлектрики приводились в качестве доказательства того, что огненные шары плазмы не могут поддерживаться внешними источниками энергии. Шаровая молния рассматривалась как замкнутая полость, окруженная сильно ионизованной проводящей сферической оболочкой, по которой текут большие поверхностные токи и внутри которой имеется интенсивное высокочастотное электромагнитное поле. Энергия такой молнии — это не только энергия плазмы, но и энергия самого поля. Такие резонаторы для микроволн могут образоваться маленькой петлей канала молнии или сильным током в молниеотводе.

Длительное существование шаровой молнии свидетельствует о том, что рассеяние энергии невелико. Именно так и должно происходить, если высокочастотное электромагнитное излучение сосредоточено внутри хорошо проводящей и отражающей радиоволны сферической оболочки, а частота этого излучения много больше частоты столкновений электронов с молекулами. Удержание плазмы при незначительном рассеянии энергии может иметь место в этом случае только при пониженном внутреннем давлении, так как атмосферное давление будет дополнительно уравновешиваться за счет давления электромагнитного излучения. Основная резонансная гармоника электромагнитного поля создает неоднородное давление излучения по поверхности, и, следовательно, для равновесия необходимы несколько гармоник.

В таком образовании высокочастотное поле напряженностью 3•108 В/м при частоте 1,6•1010 Гц могло бы обеспечить давление 105 Н/м2, при котором могла бы поддерживаться плотность 6•1010 электрон/см3. Если принять, что энергия внутреннего поля излучения определяется в основном лишь необходимостью уравновесить атмосферное давление, то для сферы радиусом 10 см получаем необходимую величину энергии 400 Дж, а для 30 см—104 Дж. Уже имеются сообщения о получении плазмы в высокочастотном электромагнитном поле, причем используются частоты, на порядок более низкие, и напряженности поля, на 5 порядков меньшие, чем указано выше. Об этом будет идти речь в следующем разделе.