Bilele de foc sunt

Statistici de observare

În absența datelor experimentale reproductibile, toate informațiile se bazează pe conturile martorilor oculari și numai în cazuri rare pe fotografii sau pe materiale de film.







Povestirile despre observarea fulgerului cu bile au fost cunoscute de două mii de ani. Primul studiu statistic al acestor rapoarte a fost realizat de francezul F. Arago acum 150 de ani. În cartea sa, au fost descrise 30 de cazuri de observare a mingii de foc. Statisticile sunt mici și nu este surprinzător faptul că mulți fizicieni ai secolului trecut, inclusiv Kelvin și Faraday. erau înclinați să creadă că aceasta este fie o iluzie optică, fie un fenomen de natură complet diferită, neelectrică. Cu toate acestea, de atunci, numărul și calitatea mesajelor au crescut; până în prezent, au fost documentate aproximativ 10 mii de cazuri de fulgere cu bile.

Proprietățile fulgerului cu bile

Fulgerul fulgerului apare mereu în vreme furtunoasă și furtunoasă; deseori, dar nu neapărat, alături de fulgerul obișnuit. De cele mai multe ori, se pare că "iese" din conductori sau este generată de fulgerul obișnuit, uneori coboară din nori. în cazuri rare - apare brusc în aer sau, așa cum spun martorii oculari, poate ieși din orice obiect (arbore, stâlp).

Cel mai adesea, fulgerul cu bile se mișcă orizontal, cam la un metru deasupra solului, destul de haotic. Tind să "meargă" în spații, stoarcerea prin găuri mici. Adesea, fulgerul cu bile este însoțit de efecte sonore - crackling, scârțâit, zgomote. Cauzează interferențe radio. Există cazuri când Fireball observat zboară frumos în calea obiectelor, ca, în conformitate cu o teorie, minge de foc este liber să se deplaseze de-a lungul suprafețelor echipotențiale.

dispariție

Fulgerul cu fulgi trăiește în medie de la 10 secunde până la câteva ore, după care explodează de obicei. Ocazional se moare încet sau se rupe în părți separate. Dacă, într-o stare liniștită, căldură neobișnuit de mică provine de la fulgerul cu bile, atunci în timpul exploziei energia eliberată uneori distruge sau topeste obiecte, se evaporă apa.

Dimensiunea și forma

Dimensiunea (diametrul) fulgerului cu bile variază de la câteva centimetri până la un metru. Forma este copleșitor de sferică. Cu toate acestea, au existat rapoarte de observare a fulgerului cu bile în formă de disc, în formă de disc, alungit.

Strălucire și culoare

O putere tipică de radiație totală este de ordinul a 100 W; stralucirea este uneori colorată, uneori mai strălucitoare. Culoare - de la alb și galben la verde. Deseori era un loc de strălucire.

Încercări la reproducerea în laborator

Trebuie să recunoaștem că vorbim doar despre încercări - nu există un singur caz de producție artificială de mingi de foc de acest fel în laborator.

Mai întâi de toate, de la apariția fulger globular observat comunicarea explicită cu alte manifestări ale energiei electrice atmosferice (de exemplu, fulgere convenționale), majoritatea experimentelor a fost realizat în conformitate cu următoarea schemă: creat de evacuare a gazului (o descărcare de gaz strălucire - lucru cunoscut) și apoi căutați condițiile în care o descărcare strălucitoare ar putea exista sub forma unui corp sferic.

Primele astfel de încercări pot fi considerate experimentele lui Tesla [2] la sfârșitul secolului al XIX-lea. În nota sa scurt, el spune că, în anumite condiții, aprinzând evacuarea gazelor, el, după ce tensiunea este oprit, privit un diametru sferic de descărcare luminoasă de 2-6 cm. Cu toate acestea, Tesla nu a dat detalii despre experimentul său, astfel încât redarea este extrem de dificil.

Primele studii detaliate ale descărcării de gestiune a energiei electrice nu au fost efectuate decât în ​​1942 de către inginerul electrician sovietic Babat. A reușit timp de câteva secunde să obțină o descărcare de gaz sferic în interiorul camerei cu o presiune scăzută.

Apoi au fost experimentele lui Kapitza. el a reușit să obțină o descărcare sferică a gazului la presiune atmosferică într-un mediu de heliu. Aditivii diferiților compuși organici au modificat strălucirea și culoarea strălucirii.

De atunci, situația nu sa schimbat fundamental. Cercetătorii ar putea primi descărcări de gaz pe termen scurt ale formei sferice, trăind maxim câteva secunde. Cu toate acestea, rămâne întrebarea legată de aceste deversări la fulgerul cu fulgere care apare în natură.

Natura fulgerului cu bile și încercări de explicație teoretică

Proprietățile fulgerului cu bile

Imediat după observații urmați astfel de proprietăți ale fulgerului cu bile:

  • În primul rând, fulgerul cu bile este conectat la electricitate. adică cu fenomene electrice în gaze. În procesul de inițiere sau de viață, prezența unui câmp electric puternic este extrem de importantă. crearea unei descărcări de gaz.
  • În al doilea rând, este evident că în interiorul fulgerului cu bile există o zonă cu temperaturi foarte ridicate - de aceea strălucește. Cel mai probabil, această regiune este formată dintr-o plasmă - la urma urmei, la temperaturi de câteva mii de Kelvin, gazul trece într-o stare de plasmă.
  • În cele din urmă, este clar că fulgerul cu bile nu este un sistem stabil, ci un sistem metastabil. Aceasta, se pare, este dezintegrarea cheagului de plasmă, dar numai dintr-un anumit motiv, extrem de lent.






Întrebări și puzzle-uri

Este posibil să se formuleze mai multe întrebări, răspunsurile cărora ar trebui să fie date de teoria completă a fulgerului cu bile:

  • De ce este fulgerul cu bile atât de stabil? La urma urmei, dacă aceasta este o formare gazoasă, atunci la aceste temperaturi, acest gaz sau plasmă se amestecă imediat cu aerul din jur. Ce împiedică o astfel de amestecare?
  • De unde provine această stabilitate? Aceasta ar trebui să însemne o tensiune de suprafață destul de puternică la limita care separă fulgerul cu bile de atmosfera din jur. Este posibil acest lucru la interfața a două gaze?
  • De ce nu apare fulgerul cu bile? La urma urmei, un nor de gaz fierbinte trebuie să plutească sub influența forței lui Arhimede!
  • Cum funcționează fulgerul cu bile pentru o perioadă atât de lungă? La urma urmei, dacă există plasmă în interior și dacă nu există energie din exterior, atunci de ce plasma nu se recombină instantaneu. Poate că există o creștere a energiei externe, invizibilă pentru ochi?
  • În cazul în care în fulgerul cu bile aceste rezerve de energie (și, de fapt, în conformitate cu estimările, un fulger tipic de minge conține zeci și sute de kilojoule)?
  • Cum reușesc fulgerul cu bile să ocolească obstacolele, curg prin găuri mici? La urma urmei, dacă este doar o sarcină, atunci ar trebui să fie atrasă de corpurile din jur. De ce nu apar aici simple legi electrostatice?

Unele ipoteze despre natura fulgerului cu bile

Toate ipotezele despre natura fulgerului cu bile pot fi împărțite în două clase pe baza locului sursei de energie care susține existența fulgerului cu bile. Acestea sunt ipoteze care sugerează o sursă externă și ipoteze că sursa este în interiorul unui fulger cu bile.

De exemplu, ipoteza lui Kapitsa [4]. între nori și pământ există un val electromagnetic în picioare. și când atinge o amplitudine critică. în unele locuri (mai des, mai aproape de sol) există o defecțiune a aerului, se formează o descărcare de gaze. În acest caz, fulgerul cu bile este, așa cum a fost, "strâns" pe liniile de forță ale unui val stând și se va deplasa de-a lungul suprafețelor conductoare. Un val în picioare este apoi responsabil pentru alimentarea cu energie a fulgerului cu bile.

Smirnov [5] oferă o ipoteză fundamental diferită. care se ocupă de problema fulgerului cu bile timp de mulți ani. În teoria sa, nucleul fulgerului cu bile este o structură celulară intercalată, ceva asemănător unui aerogel. care oferă un cadru puternic, cu greutate redusă. Numai firele carcasei sunt firele plasmei și nu corpul solid. Și aprovizionarea cu energie a fulgerului cu bile este complet ascunsă în energia de suprafață imensă a unei astfel de structuri microporoase. Calculele termodinamice bazate pe acest model, în principiu, nu contravin datelor observate.

O ipoteză interesantă [7] este oferită de profesorul universității Samara Aerospace. În opinia sa, fulgerul cu bile este o grămadă de plasmă radioactivă cu temperatură scăzută care apare în timpul decăderii β a nucleului fosforic radioactiv într-o stare legată. Cu alte cuvinte, originea apariției CMM se află în afara fizicii descărcării electrice în gaze.

Care dintre teoriile este fiabilă - nu este greu de verificat: criteriul va servi ca un experiment. Fie ca unele teorii să poată spune în mod clar cât de precis este posibil să se creeze o minge de foc în laborator.

Este această teorie, care oferă o modalitate de a crea o stare neobișnuită a materiei care se pot acumula și de a economisi timp considerabil, energia, este presupunerea că minge de foc - este Rydberg chestiune [8]. Grupa L. Holmid. pregătirea angajată substanță Rydberg în laborator nu este încă, în scopul de a produce mingi de foc, dar, în principal, pentru a obține un electron de mare putere și fluxuri de ioni, folosind faptul că funcția de lucru a substanței Rydberg este foarte mică, câteva zecimi de un electron volt. Ipoteza că Fireball este materia Rydberg, descrie mult mai mult decât proprietățile sale observate, capacitatea de a apărea în diferite condiții, compuse din atomi diferiți, și capacitatea de a trece prin pereți și de a restabili forma sferică. Condensul substanței Rydberg este, de asemenea, încercat să explice plasmoidele produse în azot lichid [9]

O abordare complet nouă și neașteptată pentru a explica natura fulgerului cu bile a fost propusă în ultimii șase ani în publicații [10]. conform căruia fulgerul cu bile este un soliton spațial optic incoerent [11]. a cărei curbură este diferită de zero. Tradus într-un limbaj mai accesibil, fulgerul cu bile este un strat subțire de aer foarte comprimat, în care lumina albă intensă obișnuită circulă în toate direcțiile. Această lumină, datorită presiunii electrostatice create de aceasta, asigură comprimarea aerului. La rândul său, aerul comprimat acționează ca un ghid de lumină. care împiedică emisia de lumină în spațiul liber [12]. Se poate spune că fulgerul cu bile este o lumină intensă sau o bule de lumină auto-limitată, care rezultă din fulgerul liniar obișnuit [13]. Ca și raza obișnuită de lumină, balonul de lumină din atmosfera pământului se schimbă în direcția gradientului indicelui de refracție al aerului în care se află. Această abordare vă permite să răspundeți la câteva dintre punctele din secțiunea Întrebări și mistere de mai sus. În ceea ce privește încercările de a reproduce fulgerul cu bile, Nauer [14] a raportat în 1953 și 1956 producția de obiecte luminoase ale căror proprietăți observaționale coincid în totalitate cu proprietățile bulelor de lumină. Proprietățile bulelor de lumină pot fi obținute teoretic pe baza legilor fizice general acceptate. Obiectele observate de Nauer nu sunt afectate de câmpuri electrice și magnetice, ele emit lumină de pe suprafața lor, pot ocoli obstacolele și pot menține integritatea după penetrare prin găuri mici. Nauer a presupus că natura acestor obiecte nu este în niciun fel legată de electricitate. Durata relativ scurtă de viață a unor astfel de obiecte (câteva secunde) este explicată de energia scăzută stocată datorită puterii slabe a descărcării electrice utilizate. Pe măsură ce crește energia stocată, crește gradul de comprimare a aerului în carcasa balonului de lumină, ceea ce duce la o îmbunătățire a capacității ghidului de lumină de a limita lumina care circulă în acesta și la o creștere corespunzătoare a duratei de viață a bulei de lumină. Lucrările Naurii reprezintă un caz unic când confirmarea experimentală a teoriei a apărut cu 50 de ani mai devreme decât teoria însăși.

Fapte interesante

  • Pe Pamant in acelasi timp exista 100-1000 de fulgere cu bile, dar probabilitatea de a vedea fulgerul cu bile cel putin o data in viata este de numai 0,01%. [15]

notițe







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: