Шаровая молния по-немецки

Немецкие ученые из Института плазменной физики имени Макса Планка и университета Гумбольдта (оба в Берлине) 13 мая сумели с помощью подводных электрических зарядов породить в лабораторных условиях шаровую молнию диаметром 20 см. Люминесцентный плазменный шар просуществовал около полусекунды. После того как подача тока прекращалась, плавающие плазменные шары продолжали свое существование в течение еще 0,3 сек.

При ярком свечении они оставались холодными и даже не могли воспламенить помещенный над ними листок бумаги.

Природа загадочного феномена, которым является шаровая молния, наукой изучена слабо. Большинство свидетельств описывает шаровые молнии как пылающие, напоминающие шар по форме объекты до 40 см в поперечнике. Их цвет варьируется от красного до желтого и синего, продолжительность – от нескольких секунд до минуты. Хотя температура шаровых молний колеблется от 100 до 1000 °С, никто из очевидцев никогда не говорил, что чувствовал от нее тепло. Немецкие ученые, по-видимому, получили, вслед за знаменитым Николой Теслой, холодный плазменный шар.

Профессор Герд Фуссман, под чьим руководством получали молнию, утверждает, что немецкие физики старались разработать подход, который позволил бы максимально приблизиться к естественному образу и условиям формирования шаровой молнии, и вдохновлялись аналогичными опытами специалистов из Санкт-Петербурга четырехлетней давности.

По его словам, шаровая молния возникает в результате взаимодействия атмосферного разряда с водной средой.

Поэтому для выпаривания части соленой воды из стеклянного резервуара, содержащего два электрода, и создания плазменного шара немцы использовали короткий разряд высокого напряжения 5000 В. Высокое напряжение создает огромные токи до 60 А, более чем в 200 раз превышающие смертельные для человека, и заставляет их течь через воду на протяжении 0,15 сек. Они входят в глиняную трубку, изолирующую один из электродов от воды вокруг, испаряют там воду и превращают ее в светящий плазменный шар. Шар, состоящий из ионизированных молекул воды, в конце концов отрывается от поверхности.

В настоящее время физики исследуют эмиссионный световой спектр получаемых шаров, надеясь проверить, влияет ли на их размер и продолжительность жизни уровень подаваемого напряжения.

Серьезно изучать шаровые молнии пытались с XVIII века. Опыты с атмосферным электричеством стоили жизни физику Георгу-Вильгельму Рихману, другу Михаила Ломоносова. В 1753 году его нашли мертвым возле лабораторной установки. Считается, что его убила шаровая молния. В Германии и Франции тогда вышли специальные брошюры, доказывавшие, что смерть Рихмана не была наказанием Божиим

Первые детальные исследования сферического светящегося разряда провел только в 1942 году советский электротехник Георгий Бабат. Он сумел получить сферический газовый разряд внутри камеры с низким давлением. Разряд просуществовал несколько секунд. Затем нобелевский лауреат Петр Капица сумел получить сферический газовый разряд при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавки различных органических соединений меняли яркость и цвет свечения. Дальнейшие опыты новых результатов пока не приносили.

Ранее в 2006 году ученым из Израиля уже удалось получить новый тип лабораторных шаровых молний.

Владимир Дихтияр и Эли Жерби из Тель-Авивского университета фактически вытягивали молнию из расплавленного вещества, используя микроволны. В поле мощного микроволнового излучения они помещали разнообразные твердые материалы (например, стекло, кремний, германий, оксиды алюминия). К материалу приближали стержень, который фокусировал излучение на острие. Мощность сфокусированного излучения на кончике острия столь велика, что вокруг острия образовалось облачко расплавленно-испаренного материала (данный эффект известен под названием микроволнового сверления). Затем острие постепенно отодвигали от материала и постепенно вытягивали шар такого вещества из образца.

Постепенно облачко собиралось под потолком установки в виде светящегося шара. Наблюдения показали, что плазменный шар вполне устойчив (при наличии микроволнового излучения). Кроме того, он движется по камере и поджигает все попадающиеся на пути предметы. Питают молнию микроволны.