Загадочные явления природы - [28]
Отмечались случаи четочного разряда в водяной столб, поднявшийся на поверхности воды вследствие подводного взрыва. Съемка с частотой 109 кадров в секунду показала, что здесь имели место четыре следующих друг за другом разряда молнии; каждый последующий разряд проходил по одной и той же траектории еще до того, как предыдущий распадался. Неточная структура каждого разряда проявлялась после существенного снижения яркости предыдущего.
В ряде экспериментов по стимулированному грозовому разряду удавалось получить четочный заряд, запуская в облако маленькую ракету, тянущую за собой тонкую проволоку. Облако, таким образом, замыкалось на землю; ток порядка тысяч ампер испарял проволоку, и возникала последовательность следующих друг за другом разрядов. Наивысшая зафиксированная скорость разряда составляла 10>4м/с. Порой канал существовал в течение довольно длительного времени после основного разряда; четочная структура отмечалась в течение 0,3 секунды, диаметр «бусины» составлял около 40 см.
В других экспериментах заснятая неточная молния имела длину около 1 км, «бусины» диаметром до 50 см сносились штормовым ветром со скоростью 20 м/с. Неточная структура существовала 75–30 мс.
В ряде экспериментов было видно, что четочная структура примыкает непосредственно к вершине траектории ствола обычной молнии; в стороне от этих двух молний был зафиксирован светящийся клубок шаровой молнии. Разряды, подобные четочной и шаровой молниям, получал Н. Тесла в своих экспериментах 1899–1900 гг.
Так или иначе, но похоже, что четочная молния своим возникновением обязана каналу обычной линейной молнии, который испытывает периодические продольные колебания интенсивности. Лабораторные эксперименты показали необычное явление, которое было названо пинн-эффектом. Суть его в том, что токовый канал не в состоянии стабилизироваться в продольном направлении за счет собственного магнитного поля. Возмущения как оси самого канала, так и плотности заряда могут изменяться и приводить к возникновению перетяжек канала, а затем и к разрыву последнего. Предполагается, что именно с этим явлением связано появление как шаровой, так и четочной молнии.
При определенных условиях перетяжка — пинч — происходит вначале у земной поверхности, где сильный ток начинает течь раньше; затем пинч по мере роста тока распространяется вверх, от земли к облаку. Время образования перетяжки и скорость распространения определяют длину волны, пробегающей по каналу. Наблюдения свидетельствуют, что она имеет порядок 10 метров. При определенных условиях могут возникнуть стоячие волны, которые вызывают модуляции размеров плазменного столба. Эти стоячие волны были зафиксированы прямыми измерениями и съемкой.
Исследования показали, что шаровая молния может существовать очень долго, особенно если она находится в состоянии так называемой черной молнии. Об этой молнии следует сказать особо. Она всегда подразумевалась, но физики не придавали ей особого значения. Более того, не исключено, что черная молния — явление более частое, чем шаровая, но в силу ее черного цвета она не так заметна и не обращает на себя внимание.
Полагают, что шаровая молния образуется во время грозы и какое-то время может существовать в виде черной молнии, то есть молнии, которая не излучает свет и не теряет свою энергию. Ее не видно ночью, да и днем она может быть в виде незаметного черного сгустка.
Есть фотографии черных молний, их подробные описания.
Молнии, шаровая и черная, как бы связаны между собой. Шаровая молния может стать черной, если она угасает, но не распалась полностью. И наоборот, черная молния в любой момент может разгореться и превратиться в пылающий красный или белый шар — шаровую молнию.
Случаи встречи с черной молнией были бы в какой-то степени курьезными, если бы они не были печальными. Просто человек в траве видит какой-то неизвестный «огурец», хочет его сорвать — и объект взрывается. Так, один альпинист нечаянно наступил на черную молнию, и она разорвалась; альпинист получил серьезную травму.
«Гриб» также может выглядеть странным, человек его ударяет ногой, а он тоже взрывается. И не исключено, что ряд рассказов о всякой чертовщине основан на откровениях очевидцев, встретившихся с черными молниями.
На основе систематизации и обработки наблюдений создан образ шаровой молнии и установлены достаточно достоверные ее свойства. На основе физической модели удается дать объяснение различных свойств шаровой молнии, в том числе воспринимаемых часто как субъективные, и описать ее поведение в разных условиях.
Подавляющее большинство наблюдателей показывает, что шаровая молния образуется во время грозы после разряда линейной молнии. Лишь в сравнительно небольшом числе сообщений описываются случаи наблюдения шаровой молнии в ясную погоду. Поскольку молния может образоваться в произвольном участке канала линейной молнии, при разряде между тучей и землей или между тучами, наблюдатель далеко не всегда его видит, поэтому вероятность наблюдения места возникновения шаровой молнии невелика. Сам процесс образования скоротечен, и наблюдатель может видеть только результат этого процесса, когда канал линейной молнии исчезнет спустя некоторое время после разряда.
