Альманах «Знак вопроса» - ЗНАК ВОПРОСА 1994 № 03

Профессор Бабат и его коллеги получили безэлектродный электрический разряд в переменном поле высокой частоты — 60 миллионов колебаний в секунду. В кварцевой трубке возникала обычная электрическая дуга. Затем электроды раздвигались, и огненный шар некоторое время жил самостоятельно. Бабат считал, что шаровая молния — это плазма, созданная линейной молнией, и что она находится в стремительном вращательном движении. Но в природе нет источника энергии, подобного тому, что был использован в опытах Бабата, и поэтому трудно предположить, что шаровая молния в природе образуется именно таким образом. Громоздкость же лабораторной установки, большое энергопотребление лишали возможности хоть как-то использовать модель Бабата на практике. Но начало плазменным разработкам шаровой молнии было положено.

Уже после окончания войны в 1965 году академик П. Л. Капица подсчитал, что собственных запасов энергии в шаровой молнии должно хватить на ее существование в течение… сотых долей секунды. Шаровая же молния в природе существует иногда несколько минут, причем довольно часто кончает свое существование взрывом значительной силы. Откуда берется на это энергия?

«Если в природе не существует источников энергии, еще нам неизвестных, — писал по этому поводу П. Л. Капица, — то на основании закона сохранения энергии приходится принять, что во время свечения к шаровой молнии непрерывно подводится энергия, и мы вынуждены искать этот источник вне объема шаровой молнии».

И он нашел такой источник. Академик Капица теоретически показал, что шаровая молния, наблюдаемая в природе, представляет собой высокотемпературную плазму, существующую довольно длительное время в результате резонансного поглощения или интенсивного поступления энергии в виде радио-волнового излучения. Он высказал мысль, что искусственная шаровая молния может быть создана с помощью мощного потока радиоволн, сфокусированного в небольшой области пространства. Естественная шаровая молния представляет собой шар диаметром около 20 см, что соответствует длине волны около 70 см.

А лет пять тому назад в одной из лабораторий НИИ механики МГУ под руководством А. М. Хазена была создана еще одна теория огненного шара, которая органично соединила в себе достоинства предыдущих. Исследования показали, что в грозовую погоду природа не только мечет молнии, в это время в атмосфере проносятся невидимые энергетические волны.

В грозу под действием разности потенциалов в атмосфере начинается направленный дрейф электронов, их перетекание из облака в землю. При этом электроны то и дело сталкиваются с атомами воздуха. Причем данные столкновения происходят, казалось бы, вопреки здравому смыслу: чем выше скорость электронов, тем… реже они сталкиваются с атомами. Это приводит к тому, что отдельные атомы, достигшие некой критической скорости, скатываются вниз, словно бы с горки. Такой «эффект горки» перестраивает войско заряженных частиц. Они начинают скатываться не беспорядочной толпой, а шеренгами, подобно тому, как накатываются волны морского прибоя. Только «прибой» в данном случае обладает колоссальной скоростью — 1000 км/с! Энергии этих волн, как показывают расчеты А. М. Хазена, вполне достаточно, чтобы, настигая плазменный шар, подпитывать его своим электростатическим полем, поддерживать в нем электромагнитное колебания.

Словом, на базе физики и математики создана теория, которая дает ответ на многие вопросы, в том числе и на самые главные. Как возникает шаровая молния? Почему она живет столь долго?

С помощью этой теории удалось ответить и на такой, казалось бы, каверзный вопрос. Почему, как отмечают многие наблюдатели, огненный шар частенько движется над землей на одной и той же высоте, точно копируя рельеф местности? Это явление можно объяснить так. С одной стороны, светящаяся сфера, обладая более высокой температурой по отношению к окружающей среде, стремится всплыть наверх под действием архимедовых сил. С другой стороны, под действием электростатических сил шар притягивается к влажной проводящей поверхности почвы. На какой-то высоте обе силы уравновешивают друг друга, и шар словно бы катится по невидимым рельсам.

Иногда, правда, шаровая молния делает и резкие скачки. Их причиной может послужить либо резкий порыв ветра, либо резкое изменение в направлении движения электронной лавины.

Нашлось объяснение и такому вопросу: почему шаровая молния стремится попасть внутрь построек? Любое строение, особенно каменное, поднимает в данном месте уровень грунтовых вод, а значит, здесь нарастает электропроводность почвы, концентрация поля. Вот эти-то факторы и привлекают плазменный шар.