První písemný důkaz o pozorování kulového blesku sahá až do roku 1638, kdy v Anglii odletěl do kostela dvoumetrový kulový blesk, který zabil a zranil mnoho farníků a způsobil vážnou škodu na budově.
Od té doby uplynulo několik století, byly zaznamenány tisíce pozorování, ale stále není jasné, co se týče míče blesku. Pro vytvoření a strukturu tohoto objektu byly předloženy stovky hypotéz, ale žádná z nich nedokáže vysvětlit všechny úžasné vlastnosti blesku. Pouze slavný Nikola Tesla najednou věděl, jak vyrobit a veřejně demonstrovat míčové blesky, ale toto tajemství nikdy neodhalil.
Ne míč a ne blesky
Bouřkový lineární blesk mezi mrakem a zemí začíná tím, že v důsledku vysoké intenzity elektrického pole se v oblaku objeví vůdce - kanál vysoce ionizovaného vzduchu, jehož špička se pohybuje na zem ve skokech několika desítek metrů se změnou směru.
V důsledku toho se vytvoří přerušený elektricky vodivý kanál k zemi, podél kterého v další - hlavní fázi blesku s hromem a jasnou záři, je hlavní část náboje přenesena ze země do mraku. V počátečním bodě pohybu náboje a v každém ohybu trajektorie se vytvoří vířivá složka elektromagnetického pole, která se odtrhne od obecného pole a začne nezávislý život.
S nízkou energií se oddělené víry rozptýlí bez stopy v prostoru, ale s vysokou energií může být její osud úplně odlišný. Elektromagnetický vír při dostatečné energii ionizuje vzduch a vytváří plazmu. Stejně jako plazma zemské ionosféry odráží krátké a střední rádiové vlny, aniž by je uvolňovala z této pasti do vesmíru, stejně jako plazma elektromagnetického víru může tvořit vnější plášť, který blokuje elektromagnetický vír do pasti.
Propagační video:
Ukazuje se, co se ve fyzice nazývá soliton nebo osamělá vlna, která může v této formě existovat nějakou dobu. Nezbytnými podmínkami jsou nelinearita a disperze jsou vlastní vlastnosti plazmy. Tento soliton je míčový blesk. Někteří to nazývají plazmoid, ale je to nesprávné, protože hlavní příčinou jeho vzniku není plazma, ale elektromagnetický vír. Plazma je na druhé straně sekundárním faktorem generovaným elektromagnetickým vírem. Proto by měla být podstata kuličkového blesku správně vyjádřena výrazem „elektromagnetický soliton“.
Odpařuje šperky
Plazma ionosféry při kolmém dopadu paprsku odráží elektromagnetické vlny pouze těch frekvencí, které jsou pod takzvanou kritickou frekvencí, určenou hustotou plazmy. Vlny s frekvencemi nad touto frekvencí však volně procházejí plazmou. Proto se krátké a střední rádiové vlny vracejí na Zemi a nepřecházejí do vesmíru a pro ultrakrátké vlny je ionosféra průhledná.
Elektromagnetický vír kuličkového blesku může mít široké spektrum frekvencí. Pokud je kritická frekvence plazmové obálky vyšší než frekvence vírového spektra, pak je vnější pole kulového blesku malé a kulový blesk nesoucí enormní energii nezahřívá okolní objekty. Pokud však malá část spektra leží nad kritickou frekvencí, může mít kulový blesk dostatečně silné vnější pole, které může zahřívat vzdálené okolní objekty - kovové předměty, předměty obsahující vodu, včetně lidského těla.
Zejména z tohoto důvodu často dochází k nepostřehnutelnému odpařování prstenů a řetězů u lidí během letu kulovým bleskem, selháním a poškozením počítačů a jiných elektronických zařízení. Vnější pole takové koule blesku může ovlivnit mozkovou aktivitu člověka - osoba v této situaci se může ocitnout, jako by byla pod hypnózou, neschopná jakéhokoli jednání.
Jako kapka vody
Plazma však není jen sbírka iontů a elektronů. V důsledku kolektivních interakčních sil mezi mnoha nabitými částicemi se plazma může chovat jako kapalina. V tomto případě mají plazmové útvary povrchové napětí, které určuje tendenci k minimálnímu objemu, jako je kapka vody.
Proto po počáteční tvorbě solitonu má plazmatický obal tendenci komprimovat vír. V tomto případě se plazmatická hustota zvyšuje a skořápka soliton, dříve neviditelná pro oči, může začít svítit červeně, oranžově a dále podél duhy. Při vysoké hustotě plazmy může záře vstoupit do ultrafialové oblasti a pak se blesky v noci obecně pro lidské oko stanou neviditelnými, ale na světlém pozadí se objeví šedě nebo černě.
Ohniví hosté z podzemí
Podle statistik se za jasného počasí vyskytuje asi 20 procent pozorování kulového blesku. Ukazuje se, že kulové blesky mohou vytvářet nejen lineární blesky. Během zemětřesení jsou často pozorovány lety s bleskem. Ve vědeckých laboratořích v Denveru (USA) a Tomsku (Rusko) bylo zjištěno, že při vysokém tlaku vzorků hornin je pozorována emise elektromagnetických vln. Zařízení již byla vytvořena, aby upozornila horníky na přiblížení se skalním výbuchem.
Zářící koule, která kroužila ve vzduchu, byla zachycena v roce 2014
V útrobách planety, se skutečnými velkými zlomeninami hornin, mohou být generovány proudy elektromagnetických vln obrovské energie. V tomto případě se aktivní poruchový bod pohybuje proměnnou rychlostí podél přerušené cesty, což vytváří vířivé komponenty v elektromagnetickém toku.
Elektromagnetický tok, který prochází skrze překrývající se skály, ztrácí část své energie, ale to, co zbývá, je často dost na to, aby zahříval mořskou vodu, způsobil nebe žhnoucí nebo spálil listy rostlin atd. Tyto účinky jsou často doprovázeny silnými zemětřeseními. Elektromagnetické víry, které také unikají do atmosféry, mohou vytvářet solitony ve formě kulového blesku, stejně jako ty, které vznikají během bouřky.
Pokud jsou podél dráhy toku tzv. Geologické čočky hornin s odlišnou dielektrickou konstantou, může dojít k zaostření elektromagnetického toku se značným zvýšením produkovaných efektů, včetně s ohledem na kulové blesky. V takových případech se může blesk zrodit i při tektonické dynamice nízké intenzity, kterou si lidé nevšimli na povrchu Země.
Nejedná se o mimozemšťany
Světelný předmět, který v roce 1970 vzlétl z kosmické lodi Apollo 13. Míč blesk?
Kromě bouřkové aktivity a tektonických nestacionárních procesů může být kulové blesky v principu také generováno elektromagnetickými víry přicházejícími z vesmíru ze Slunce a jiných nebeských těles. Mimochodem, kulový blesk může nastat nejen v povrchových vrstvách zemské atmosféry.
Piloti se s nimi často setkávají ve vysokých nadmořských výškách. Tam mohou být velké a mají silné externí elektromagnetické pole. V tomto případě může dojít ke konfliktům mezi piloty a pozemními službami, když tyto objekty, skutečné pro piloty, nejsou pozorovány radarem centimetrového dosahu (mohou být pozorovány v rozsahu metrů a decimetrů). Světelné objekty jsou často vidět na Měsíci. Viděli jsme je na Marsu, i když hustota atmosféry je mnohem nižší než hustota Země.
Je docela možné, že velké koule světla, které zmátly americké astronauty na Měsíci od mise Apollo 11, byly jen ohnivé koule a vůbec ne cizí lodě. Výfuk motorů pracovních kosmických lodí vytvořil elektromagnetická pole s víry. Výfuk současně vytvořil místní zónu se zvýšenou atmosférickou hustotou.
Ukazuje se, že pojem „kuličkový blesk“by měl být rozpoznán jako nesprávný, protože tento objekt není vždy spojen s bleskem. Kromě toho může mít elektromagnetický soliton podobu nejen koule, ale i jiných forem revolučních těl. Použití tohoto výrazu v této souvislosti ospravedlňuje pouze známost pojmu „kuličkový blesk“.
Mimochodem
Kočky vidí neviditelné
Různé případy pozorování kulového blesku jsou popsány ve velkém počtu publikací. Připomeňme si jeho hlavní vlastnosti. Ve tvaru to může být koule, elipsoid, hruška, toroid (kobliha), válec. Jeho velikost je od několika centimetrů do několika metrů nebo více. Někdy může být blesk neviditelný nebo průhledný. Blesk neviditelný pro lidské oko je často pozorován pouze na radarových obrazovkách (pak se jim říká andělé). Někteří mazlíčci, jako jsou kočky, je také mohou vidět.
Ale v Moskvě i v Kanadě bylo za soumraku pozorováno zcela průhledné kuličkové blesky, ve kterých byl mírně viditelný pouze obvod pláště. Je jasné, že během dne nebo za jasného světla by byl takový blesk zcela neviditelný.
Bleskový blesk je však často dobře pozorován a září bíle, červeně, žlutě nebo oranžově. Méně často je zelená, modrá a fialová. A bylo velmi vzácné pozorovat šedý nebo černý blesk.
Životnost kuličkového blesku je od deseti sekund do několika minut, na konci života dojde k výbuchu nebo zmizení. Tento konec života je pochopitelný - energie elektromagnetického víru s časem klesá a současně klesá hustota plazmatu a kritická frekvence. Proto plazma v určitém okamžiku ztrácí schopnost udržet elektromagnetický vír v pasti a soliton je zničen. Při širokém spektru víru dochází k destrukci hladce a blesk zmizí bez výbuchu a při úzkém spektru je soliton zničen velmi rychle a výbuchem.
Trajektorie kulového blesku je pro člověka prakticky nepředvídatelná (mimochodem se může pohybovat proti větru), protože distribuce elektromagnetického potenciálu oblasti nebo místnosti, která určuje jeho trajektorii, kde je umístěn kulový blesk, je pro člověka neznámá. Ano, navíc, blesk sám může tento obraz změnit kvůli elektromagnetické indukci. Proto je téměř nemožné předvídat jeho trajektorii. To také určuje „lásku“kulového blesku k kovovým předmětům.
Vzhledem k tomu, že základem kulového blesku je elektromagnetický vír, je zřejmé, že je jeho schopnost procházet sklem, oděvem a obecně jakoukoli dielektrikou, která je pro vír průhledná. Když sklo prochází, plazma soliton přirozeně zhasne v tloušťce skla, ale zbytek plazmové obálky je zachován, přičemž se zachovává samotný elektromagnetický vír, pro který je sklo průhledné. Ve skle se někdy vytvoří malá díra, ale není to nutné - jedná se o vedlejší účinek. To dokazují známé případy výskytu kulového blesku v kabině létajícího letadla bez přerušení těsnosti a ve spolehlivě uzavřených místnostech.
Jediným místem, kde je výskyt kulového blesku v zásadě nemožný, je tzv. Faradayova klec s mřížkami nebo pevnými kovovými stěnami, podlahou a stropem.
Pojďme počítat
Velmi výkonný kotel
Incident poblíž města Perechina v Zakarpatsku, ke kterému došlo v srpnu 1962, kdy kolem 11 hodin večer, míč, který blesk o velikosti tenisového míče zasáhl koryto s vodou pro hospodářská zvířata, nám umožňuje odhadnout množství energie v kouli blesku. Během deseti sekund se voda ze žlabu úplně vyvařila a vařené žáby zůstaly na dně žlabu.
V korytu bylo asi 110 litrů vody. Výpočet ukazuje, že k zahřívání a odpařování takového množství vody musí být spotřebováno asi 80 kWh energie, tj. pořadí měsíční spotřeby energie malého bytu.
Současně vyvinul kulový blesk výkon asi 27 miliónů wattů, což je desítky tisíckrát vyšší než energie domácí mikrovlnné trouby. Energie takového blesku se ukázala jako poměrně značná, ale lineární blesk, který vytváří blesky, může mít mnohem vyšší energii. Energetické emise z lomů hornin v hlubinách mohou být také velmi velké. O elektromagnetických vírech kosmického původu není co říci. Všechny tyto okolnosti mimochodem podporují výše uvedenou verzi formace a zařízení kulového blesku, přesněji jej nevyvracejí.
CO DĚLAT?
Neotáčej se jí zády
Bleskový blesk, který má velkou energii, může někdy způsobit zničení budov a struktur, zabít a zmrzačit lidi. Co byste měli dělat, když se u vás objeví blesk? Za prvé, není třeba se na ni bát a házet předměty. Tragické případy jsou přece jen velmi vzácné. Pokud to situace dovolí, je užitečné umístit kovové předměty a elektronická zařízení mimo sebe. Není třeba telefonovat ani se dotýkat oblečení a přikrývek vyrobených ze syntetických materiálů, které mohou elektrifikovat. Bylo by příjemné otevřít okno a umožnit blesku míče vyletět na ulici.
Za druhé, bez rozruchu, musíte zůstat na místě nebo se vzdálit od nebezpečného hosta hladkými pohyby, aniž byste se k ní otočili zády. Pokud máte na sobě syntetické oblečení nebo spodní prádlo, je nejlepší se nehýbat. Musíte také klidně varovat své kolegy nebo členy domácnosti o nebezpečí a radit jim, aby neudělali náhlé pohyby a nepřibližovali se k bleskům. Pokud osoba zasažená bleskem ztratila vědomí, musí poskytnout první pomoc a ihned po odchodu blesku zavolat sanitku.
V sociální rovině se lidstvo rozhodně musí naučit, jak vytvářet a používat blesky. Potom bude možné vyrábět elektrická vozidla s dosahem stovek kilometrů bez baterií vážících stovky kilogramů a tisíce dalších ekologických a vysoce účinných zařízení.