Чем реже происходит то или иное явление, тем сложнее науке его изучать. Между тем в природе случаются события не слишком уж редкие, и тем не менее их физическая природа остается загадкой. Прекрасный пример – шаровая молния. В самом факте ее существования никто не сомневается. Пока вы читаете эти строки, на нашей планете летают от сотни до тысячи шаровых молний. Это не так уж и мало. Хотя время их жизни обычно не превышает нескольких минут, по статистике в каждой сотне человек находится хотя бы один очевидец, которому довелось наблюдать этот удивительный феномен.
Гроза над деревней
С обычными молниями ученые разобрались уже довольно давно. Это просто электрический разряд, обычная искра, только очень большая. Ее мощность оценивается в среднем в три миллиарда джоулей. Это огромная энергия устремляется к Земле по совсем небольшому каналу шириной всего в несколько сантиметров. Немудрено, что температура ионизированного воздуха в этой электрической «жиле» достигает десятков тысяч градусов. По той же статистике, в мире от ударов обычных молний, несмотря на обилие громоотводов, гибнет несколько сотен человек. Конечно, явление это грозное, но относительно неплохо изученное.
С шаровой молнией все иначе.
Самые ярые поклонники изучения мистических явлений не могут причислить ее в разряд объектов потустороннего мира. Тем не менее шаровая молния остается «неопознанным летающим объектом», точнее «непознанным». Собраны и обработаны тысячи рассказов о ее поведении. Несмотря на это, физики до сих пор спорят о природе этого явления. Выработаны десятки гипотез, объясняющих удивительный феномен природы. И все же ясности в этом вопросе мало. Все дело в том, что поймать и изучить шаровую молнию практически не удается. Как не удается воспроизвести это явление в лаборатории. Да и в рассказах очевидцев встречается много разногласий.
Взять хотя бы форму. Одни говорят – шар. Другие описывают грушу, линзу или бесформенный сгусток. Цвета тоже могут быть разными – желтым, оранжевым, красным, белым, голубоватым, зеленым, даже серым и черным! Пожалуй, больше совпадений в рассказах о размере – от маленького яблока до футбольного мяча. Впрочем, известны описания и более крупных шаровых молний.
По поводу температуры мнения противоречивы. Описаны случаи, когда шаровая молния при контакте с различными веществами не оставляет никаких следов, словно ее поверхность была холодна. С другой стороны, она способна плавить стекло, гранит и металлы. В качестве иллюстрации прочтите это описание встречи с шаровой молнией: «После сильного удара грома в открытую дверь влетела бело-голубая шарообразная масса диаметром 40 см и начала быстро двигаться по комнате. Она подкатилась под табурет, на котором я сидел. И хотя она оказалась у моих ног, тепла я не ощутил. Затем шаровая молния притянулась к батарее и исчезла с резким шипением. Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм».
Некоторые люди буквально касались шаровой молнии руками без трагических для себя последствий. Вот описание такого случая: «Гроза в тот июльский вечер 1956 года была очень сильной. После близкого удара молнии раздался такой треск, что показалось – вот дом сейчас развалится. От заслонки вытяжной трубы как раз над моей головой на подушку упал неяркий огненно-красный шар размером с мяч 20–25 см. Он медленно скатился по подушке на шерстяное одеяло, которым я был укрыт, и остановился над центром кровати. Я лежал, боясь пошевелиться. Тепла шар не излучал. Мать, увидев это, не раздумывая, бросилась на шар и голыми руками стала гасить его, забивать. От первого же удара шар рассыпался на множество мелких шариков. За считанные секунды, ударяя по ним ладонями, мать загасила их. Ожогов у нее на руках не осталось. Только с неделю пальцы ее не слушались…»
Многие люди утверждают, что шаровая молния светит, как обычная лампочка в 100 ватт, хотя порой может и выдать ярчайшую вспышку.
Иногда шаровая молния заканчивает свое существование, словно растворяясь в воздухе. В других случаях дело кончается взрывом, который разрушает и корежит находящиеся вокруг предметы. Вот характерное свидетельство: «Вдруг я увидел появившийся откуда-то большой огненный шар размером примерно с телевизор. Он летел высоко над землей прямо к церкви, потом взмыл вверх, ударил в крест на куполе и отпрыгнул в сторону стоящего напротив сельсовета. За деревьями ничего не было видно. Раздался взрыв, и меня буквально отбросило назад».
Шаровая молния – неисследованное явление природы
Другой аналогичный случай: «Была сильная гроза с дождем. Разряды линейной молнии сверкали один за другим. Почти одновременно со вспышкой сильного разряда из электророзетки стал „выдуваться” (как мыльный пузырь из соломинки) оранжевый светящийся шар. Его форма все время менялась. Достигнув размеров футбольного мяча, шар оторвался от розетки и поплыл по комнате к окну. Подлетев к окну, шар, не замедляя своего движения и не меняя формы, прошел сквозь стекло, словно того и не было. (В стекле я никакого отверстия не обнаружила). На дворе, отлетев от окна несколько метров, шар с грохотом взорвался».
Кстати, способность как бы проходить сквозь стекла и другие препятствия отмечают многие очевидцы. Иногда шаровая молния двигается вдоль электрических проводов или появляется из электрической розетки…
Порой встреча с шаровой молнией кончается для людей трагически. По одной из версий, в 1717 году шаровой молнией был убит наследник российского престола, сын Петра I – маленький Петр Петрович. Если бы не эта трагедия, российская история могла пойти совсем другим путем. Другой случай смерти, причиненной таинственной летуньей, был зафиксирован в России почти через полвека.
На этот раз жертвой молнии стал соратник Михаила Ломоносова – физик Георг Рихман. Он построил прибор для улавливания и изучения обычных молний. У прибора имелся металлический стержень, выходящий на крышу здания. Когда в него попала молния, вблизи устройства вдруг появился светящийся голубой шар размером с кулак. Не вызывает сомнения, что это была шаровая молния. Стоящий в полушаге от устройства Рихман был убит ее ударом прямо в лоб.
Пожалуй, один факт не вызывает сомнений – шаровую молнию порождает молния обычная. Однако как и почему это происходит – вопрос темный. Чаще всего шаровую молнию пытаются представить как сгусток высокотемпературной плазмы (ионизированного газа), который по каким-то причинам временно обрел стабильную форму. Примеры таких образований, не связанных с электричеством, существуют. Достаточно вспомнить про колечко дыма из трубки или про смерч, извивающаяся воронка которого ведет себя как самостоятельное образование. Что же до шаровой молнии, то недостатка в гипотезах, объясняющих ее природу, нет. Одни ученые пытаются представить ее как концентрат горючих газов или как световую ловушку, в которой циркулируют потоки фотонов. Световоды используются в технике – это не фантастика. Предполагается, что порожденный обычной молнией ионизированный газ может формировать что-то вроде замкнутых в кольцо световодов, в которых заключена огромная световая энергия.
Органы чувств даны нам, чтобы воспринимать чудеса природы
Другие исследователи склоняются к тому, что шаровая молния является стоячей электромагнитной волной, то есть своеобразным сгустком электромагнитного поля, который становится виден глазу. Третьи предполагают, что это ловушка не для фотонов, а для электронов. Иными словами, шаровая молния – замкнутый в кольцо «провод» из ионизированного газа, по которому циркулирует электрический ток. Четвертые пытаются представить ее в виде природного конденсатора…
Однако это всего лишь гипотезы, не основывающиеся на лабораторном изучении явления. Как уже упоминалось, пока поймать шаровую молнию ученым не довелось. Однако есть шанс, что это интереснейшее явление удастся воспроизвести в лаборатории.
В начале 2004 года в отечественном научном журнале «Успехи физических наук» сотрудники Петербургского института ядерной физики в Гатчине опубликовали статью «Демонстрация шаровой молнии в лаборатории». В ней описана установка, позволяющая создавать летающие в воздухе «плазмоиды», которые по своей природе аналогичны шаровой молнии. По крайней мере, так утверждается в статье. Ну что же, поживем – увидим. Быть может, отечественные физики опять удивят мир и сумеют приручить таинственную шаровую молнию…