Загадочные явления природы - [26]

Причиной возникновения молнии, помимо распространенных природных явлений, может послужить также ядерный взрыв, извержение вулкана или землетрясение. При взрыве водородной бомбы молнии могут возникать в результате разделения зарядов от гамма-излучения, а лидеры образуются вблизи металлических сооружений. Подобные лидеры молний, идущие снизу вверх, иногда наблюдаются над крышами небоскребов и остроконечными пиками гор. При вулканическом извержении раскаленная лава иногда сползает в море и поднимает вверх облака положительно заряженного пара, электроны по каналу разряда движутся вверх. Что касается провоцирования гроз землетрясениями, ученые выдвигают гипотезу о пьезоэлектрическом эффекте в скальных глубинах, где распространяется сейсмическая волна. На подобном электрическом эффекте основано воспроизведение музыки с грампластинки.

Молниезащита

До изобретения электричества и громоотвода люди боролись с разрушительными последствиями ударов молний заклинаниями. В Европе действенным средством борьбы считался непрерывный колокольный звон во время грозы. Согласно статистике, итогом 30-летней борьбы с молниями в Германии стало разрушение 400 колоколен и гибель 150 звонарей.

Первым человеком, придумавшим эффективный способ нейтрализации ударов молнии, стал небезызвестный гражданин США Бенджамин Франклин — универсальный гений своей эпохи.

Результатом семилетнего увлечения Франклина электричеством стало изобретение громоотвода. В 1750 г. Франклин предложил Лондонскому королевскому обществу поставить опыт с железной штангой, укрепленной на изолирующем основании и установленной на высокой башне. Он предполагал, что при приближении грозового облака к башне на верхнем конце первоначально нейтральной штанги сосредоточится заряд противоположного знака, а на нижнем — заряд того же знака, что у основания облака. Если напряженность электрического поля при разряде молнии возрастет достаточно сильно, заряд с верхнего конца штанги частично перетечет в воздух, а штанга приобретет заряд того же знака, что и основание облака.

Предложенный Франклином эксперимент был осуществлен не в Англии, а под Парижем (в местечке Марли) в 1752 году французским физиком Жаном д’Аламбером. Француз использовал вставленную в стеклянную банку, служившую изолятором, железную штангу длиной 12 м, но не водрузил ее на башню. В мае 1752 года ассистент ученого сообщил, что во время прохождения грозового облака над штангой при поднесении к ней заземленной проволоки возникали искры. В последующие годы Великой французской революции Робеспьер и Марат пытались каждый по-своему бороться с идеей громоотводов, за что даже «немножко порезали друг друга». В то время громоотводы ломали из благочестивых соображений, руководствуясь божественным происхождением человека и верой в «кару Божью».

Ленточная молния

Иногда во время грозы можно наблюдать световые вспышки, которые как бы смещаются по каналу молнии. Канал же в промежутках между вспышками сохраняет зигзагообразную форму, и, по-видимому, продолжает пропускать электрический ток к земле от облака. Сильные порывы ветра настолько смещают канал, что следующие по нему вспышки отдельных разрядов смещаются относительно друг друга. Из-за этого канал имеет вид сильно изломанной ленты. Если ветер дует перпендикулярно каналу со скоростью, например, 30 км/ч, то канал смещается примерно на 80 см/с, и создаются благоприятные условия для возникновения ленточной молнии.

Но почему это явление происходит исключительно редко? Некоторые видят причину в том, что как глаз наблюдателя, так и объектив аппарата не в состоянии охватить изображения сразу нескольких разрядов, если они происходят на большом удалении от наблюдателя. Но все же остается непонятным, почему повторяющиеся каналы располагаются строго параллельно друг другу. Что заставляет молнию следовать «параллельным курсом», а не войти в один из уже проработанных каналов или проторить новый, имеющий другую форму? Не имеем ли мы здесь дело со своеобразным оптическим эффектом, в результате которого множатся не каналы, а их изображения? Это вполне вероятно, так как имеет место неоднократное отражение или преломление света, идущего от вспышки к наблюдателю.

Такой множительной системой могут быть, например, вертикально ориентированные в электрическом поле слои атмосферного воздуха, которые способны играть роль как системы параллельных зеркал, так и системы цилиндрических линз.

Вторичная молния

Суть этого явления состоит в том, что оно является электронным разрядом, возникающим от удара молнии в электронную аппаратуру или электропроводку.

При попадании грозового разряда в молниеотвод возникает мощное магнитное поле, которое может вызвать перенапряжение электронных приборов и систем, так как напряжение при среднем грозовом разряде составляет миллион вольт. При недостаточно хорошем заземлении напряжение в сети питания приборов может подскочить до десяти тысяч вольт. Если учесть, что для обычной электроплиты разрушительными являются даже 300 вольт, то можно представить, что ждет в случае косвенного разряда такие приборы, как компьютеры, телевизоры и другую технику, где вмонтированы те или иные электронные схемы автоматического регулирования или слежения. Для них смертельным является скачок напряжения в 10 вольт.