Шаровая молния Эксперимент Рихмана Это случилось 26-го июля 1752 г.. В это время в Физической лаборатории Петербургской Академии наук профессор Г. В. - презентация

1

2 Шаровая молния

3 Эксперимент Рихмана Это случилось 26-го июля 1752 г.. В это время в Физической лаборатории Петербургской Академии наук профессор Г. В. Рихман приступил к эксперименту. Он давно дожидался грозы, чтобы понаблюдать, как она подействует на изобретенное им устройство для измерения атмосферного электрического поля. Вместе с Рихманом в лаборатории находился его друг-гравер Академии наук. Люди, оказавшиеся на улице вблизи лаборатории видели, как в металлический стержень на крыше попала молния. И тотчас они услыхали громкие крики из лаборатории. Кричал гравер - на нем горела одежда. Что же произошло? Металлический стержень, выходящий на крышу, был соединен с измерительным устройством Рихмана. И вот, когда в стержень попала молния, от устройства вдруг отделился голубой светящийся шар величиной с кулак. Он ударил стоящего в полушаге от устройства Рихмана прямо лоб. Раздался громкий треск, похожий на выстрел. Рихман упал -он был мгновенно убит. Раскалившаяся проволока от устройства задела гравера, зажгла на нем одежду.

4 Шаровая молния... Так издавна называли светящиеся шаровидные образования, время от времени наблюдаемые во время грозы в воздухе, как правило, вблизи поверхности. Шаровая молния абсолютно не похожа на обычную молнию ни по своему виду, ни по тому, как она себя ведет. Обычная молния кратковременна; Шаровая молния живет десятки секунд, минуты. Обычная молния сопровождается громом, шаровая совсем или почти бесшумна. В поведении шаровой молнии много непредсказуемого: неизвестно куда именно направится светящийся шар в следующее мгновение, как он прекратит свое существование (тихо или же со взрывом).

5 Наблюдение шаровой молнии С точки зрения физики шаровая молния - интереснейшее явление природы. В первой половине 19-го века. Познакомимся с одним из случаев. Познакомимся с одним из случаев. 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. 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.

6 Как выглядит шаровая молния? Будем считать, что шаровая молния - это шар или почти шар. Он светится - иногда тускло, а иногда достаточно ярко. Яркость света шаровой молнии сравнивают с яркостью света 100-ваттной лампочки. Чаще всего шаровая молния имеет желтый, оранжевый или красноватый цвет. Перед угасанием молнии внутри нее могут возникать темные области в виде пятен, каналов, нитей. В отдельных случаях на поверхности молнии начинают плясать язычки пламени, из нее выбрасываются снопы искр.

7 Как она себя ведет? Шаровая молния может двигаться по весьма причудливой траектории. Вместе с тем ее движении обнаруживается определенные закономерности. Во - первых, возникнув где - то вверху, в тучах, она опускается поближе к поверхности земли. Во - вторых, оказавшись у поверхности земли, она движется далее почти горизонтально, обычно повторяя рельеф местности. Молния как правило, обходит, огибает проводящие ток объекты и, в частности, людей.

8 Сколько энергии содержится в шаровой молнии? Оценить минимальное количество энергии в шаровой молнии можно по тем последствиям, которые она оставляет после своего исчезновения. Воспользуемся сообщением одного из наблюдателей: Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм. Значит, молния испарила около 0,45 г железа. Для этого требуется энергия, равная 4 к Дж. Естественно, что не вся (и наверное, далеко не вся) энергия шаровой молнии была израсходована на испарение небольшого участка батареи, так что полученный результат можно рассматривать всего лишь как оценку нижней границы энергии молнии: эта энергия оказывается не меньше нескольких килоджоулей.

9 Как она возникает? В подавляющем большинстве случаев (более 90%) шаровая молния возникает в период грозовой активности. Но есть отдельные сообщения о появлении шаровой молнии и в ясную погоду. Можно предположить, что она возникает за счет энергии разряда обычной молнии, которая подводится к телефонному аппарату или розетке по подключенным к ним проводам.

10 Как часто она появляется? Шаровую молнию принято считать весьма редким явлением по той причине, что ее удается наблюдать крайне редко. Однако это еще не означает, что шаровая молния редко возникает. Не следует путать частоту ее наблюдений с частотой появлений. Существует гипотеза, согласно которой шаровая молния возникает столь же часто, как и обычная молния. Обычная молния ярко вспыхивает, хорошо видна за километры и даже десятки километров; к тому же она оповещает о своём возникновении раскатами грома.

11 Предположим, что шаровая молния действительно возникает в месте удара обычной молнии. Но разве часто удаётся наблюдать это место в непосредственной близости? Могут возразить, что шаровую молнию нетрудно опознать по её взрыву. Однако не всегда она заканчивает своё существование взрывом. Могут сказать, что, как отмечалось, шаровая молния взрывается в большинстве случаев (приводилось число - 55% случаев). Но ведь эти 55% относятся к случаям наблюдения, а не случаям появления. Может быть, значительно чаще молния заканчивает своё существование спокойно, без взрыва; просто мы её не замечаем.

12 Искусственное получение шаровых молний Кстати, Ещё в конце 19 века знаменитый учёный и изобретатель Никола Тесла проводил свои опыты по созданию искусственной шаровой молнии в лабораторных условиях. Ходят слухи, что он производил светящиеся шары, которые не исчезали на протяжении нескольких минут, и держал их в руках, играя с ними, словно с обычными мячиками. Никола Тесла Никола Тесла

13 Исследователи из Академии военно-воздушных сил США в штате Колорадо смогли создать шаровые молнии в лабораторных условиях. Согласно одной из теорий, такие молнии представляют собой шары плазмы, возникающие в результате разряда над электролитом. Команде ученых из Колорадо удалось создать в лаборатории шары плазмы, которые наблюдались в течение половины секунды. Исследователи из Академии военно-воздушных сил США в штате Колорадо смогли создать шаровые молнии в лабораторных условиях. Согласно одной из теорий, такие молнии представляют собой шары плазмы, возникающие в результате разряда над электролитом. Команде ученых из Колорадо удалось создать в лаборатории шары плазмы, которые наблюдались в течение половины секунды. Один из исследователей, руководитель группы Майк Линдсей, делает акцент на том, что те шаровые молнии, которыми они занимаются, нельзя отождествлять с обыкновенной молнией или другим природным явлением, например с сиянием. Дело в том, что это совершенно разные явления, которые только внешне кажутся похожими.

14 Теория происхождения шаровой молнии В основе теории лежит предположение, что шаровая молния не является результатом воздействия микроволнового излучения, аннигиляции антивещества или медленно горящих мелких частичек кремния, которые являются побочными продуктами обычного грозового разряда.