Wie so oft begann die systematische Erforschung von Kugelblitzen mit der Leugnung ihrer Existenz: Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden alle bis dahin bekannten isolierten Beobachtungen entweder als Mystik oder bestenfalls als optische Täuschung erkannt.
Aber bereits 1838 wurde im Jahrbuch des französischen Büros für geografische Längengrade eine von dem berühmten Astronomen und Physiker Dominique Francois Arago zusammengestellte Übersicht veröffentlicht.
Anschließend initiierte er die Experimente von Fizeau und Foucault zur Messung der Lichtgeschwindigkeit sowie die Arbeiten, die Le Verrier zur Entdeckung des Neptun führten.
Basierend auf den damals bekannten Beschreibungen von Kugelblitzen kam Arago zu dem Schluss, dass viele dieser Beobachtungen nicht als Illusion angesehen werden können.
In den 137 Jahren, die seit der Veröffentlichung von Aragos Rezension vergangen sind, sind neue Augenzeugenberichte und Fotografien aufgetaucht. Es wurden Dutzende von Theorien aufgestellt, extravagant und geistreich, die einige der bekannten Eigenschaften von Kugelblitzen erklärten und solche, die einer elementaren Kritik nicht standhielten.
Faraday, Kelvin, Arrhenius, die sowjetischen Physiker Ya. I. Frenkel und P. L. Kapitsa, viele bekannte Chemiker und schließlich Spezialisten der American National Commission for Astronautics and Aeronautics der NASA versuchten, dieses interessante und beeindruckende Phänomen zu untersuchen und zu erklären. Und Kugelblitze sind immer noch weitgehend ein Rätsel.
Es ist wahrscheinlich schwierig, ein Phänomen zu finden, dessen Informationen so widersprüchlich wären. Dafür gibt es zwei Hauptgründe: Dieses Phänomen ist sehr selten, und viele Beobachtungen werden äußerst unqualifiziert durchgeführt.
Es genügt zu sagen, dass große Meteore und sogar Vögel mit Kugelblitzen verwechselt wurden, an deren Flügeln der Staub verfaulter, im Dunkeln leuchtender Stümpfe klebte. Trotzdem sind in der Literatur etwa tausend zuverlässige Beobachtungen von Kugelblitzen beschrieben.
Welche Tatsachen müssen Wissenschaftler mit einer einzigen Theorie verbinden, um die Natur des Auftretens von Kugelblitzen zu erklären? Was sind die Grenzen der Beobachtung für unsere Vorstellungskraft?
Das erste, was zu erklären ist: Warum treten Kugelblitze häufig auf, wenn sie häufig auftreten, oder warum treten sie selten auf, wenn sie selten auftreten?
Lassen Sie den Leser von diesem seltsamen Satz nicht überrascht sein – die Häufigkeit des Auftretens von Kugelblitzen ist immer noch ein umstrittenes Thema.
Und es muss auch erklärt werden, warum Kugelblitze (nicht umsonst wird er so genannt) wirklich eine Form haben, die normalerweise einer Kugel nahe kommt.
Und um zu beweisen, dass es im Allgemeinen mit Blitzen zusammenhängt - ich muss sagen, dass nicht alle Theorien das Auftreten dieses Phänomens mit Gewittern in Verbindung bringen - und das nicht ohne Grund: Manchmal tritt es bei wolkenlosem Wetter auf, wie jedoch andere Gewitterphänomene, zum Beispiel leuchtet Saint Elmo.
Hier ist es angebracht, an die Beschreibung des Treffens mit Kugelblitzen zu erinnern, die der bemerkenswerte Naturbeobachter und Wissenschaftler Vladimir Klavdievich Arsenyev, ein bekannter Forscher der fernöstlichen Taiga, gegeben hat. Dieses Treffen fand in den Sikhote-Alin-Bergen in einer klaren Mondnacht statt. Obwohl viele Parameter des von Arseniev beobachteten Blitzes typisch sind, sind solche Fälle selten: Kugelblitze treten normalerweise während eines Gewitters auf.
1966 verteilte die NASA einen Fragebogen an 2.000 Personen, dessen erster Teil zwei Fragen stellte: "Haben Sie Kugelblitze gesehen?" und „Haben Sie einen linienförmigen Blitzeinschlag in unmittelbarer Nähe gesehen?“
Die Antworten ermöglichten einen Vergleich der Beobachtungshäufigkeit von Kugelblitzen mit der Beobachtungshäufigkeit von gewöhnlichen Blitzen. Das Ergebnis war verblüffend: 409 von 2.000 Menschen sahen einen linearen Blitzeinschlag in der Nähe und zweimal weniger als einen Kugelblitz. Es gab sogar eine glückliche Person, die Kugelblitze 8 Mal getroffen hat - ein weiterer indirekter Beweis dafür, dass dies keineswegs ein so seltenes Phänomen ist, wie allgemein angenommen wird.
Die Analyse des zweiten Teils des Fragebogens bestätigte viele bisher bekannte Tatsachen: Kugelblitze haben einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 20 cm; leuchtet nicht sehr hell; Die Farbe ist meistens rot, orange, weiß.
Interessanterweise spürten selbst Beobachter, die Kugelblitze aus der Nähe sahen, deren Wärmestrahlung oft nicht, obwohl sie bei direkter Berührung brennt.
Es gibt solche Blitze von ein paar Sekunden bis zu einer Minute; kann durch kleine Löcher in die Räumlichkeiten eindringen und dann seine Form wiederherstellen. Viele Beobachter berichten, dass es eine Art Funken wirft und sich dreht.
Es schwebt normalerweise in geringer Entfernung über dem Boden, obwohl es auch in den Wolken gesehen wurde. Manchmal verschwindet der Kugelblitz leise, aber manchmal explodiert er und verursacht merkliche Zerstörung.
Bereits aufgelistete Eigenschaften reichen aus, um den Forscher zu verwirren.
Aus welcher Substanz muss zum Beispiel ein Kugelblitz bestehen, wenn er nicht, wie der Ballon der Gebrüder Montgolfier, mit Rauch gefüllt schnell hochfliegt, obwohl er auf mindestens ein paar hundert Grad erhitzt wird?
Auch bei der Temperatur ist nicht alles klar: Der Farbe des Glühens nach zu urteilen beträgt die Blitztemperatur nicht weniger als 8.000 °K.
Einer der Beobachter, ein mit Plasma vertrauter Chemiker von Beruf, schätzte diese Temperatur auf 13.000-16.000°K! Aber die Photometrie der auf dem Film hinterlassenen Blitzspur zeigte, dass die Strahlung nicht nur von seiner Oberfläche, sondern auch vom gesamten Volumen ausgeht.
Viele Beobachter berichten auch, dass der Blitz durchscheinend ist und die Konturen von Objekten durch ihn erscheinen. Und das bedeutet, dass seine Temperatur viel niedriger ist - nicht mehr als 5.000 Grad, da bei stärkerer Erwärmung eine mehrere Zentimeter dicke Gasschicht vollständig undurchsichtig ist und wie ein absolut schwarzer Körper strahlt.
Dass Kugelblitze eher „kalt“ sind, zeigt sich auch an der relativ schwachen thermischen Wirkung, die sie erzeugen.
Kugelblitze transportieren viel Energie. Wahre, absichtlich überschätzte Schätzungen finden sich oft in der Literatur, aber selbst eine bescheidene realistische Zahl - 105 Joule - ist für einen Blitz mit einem Durchmesser von 20 cm sehr beeindruckend. Wenn diese Energie nur für Lichtstrahlung aufgewendet würde, könnte sie viele Stunden lang leuchten.
Bei der Explosion von Kugelblitzen kann sich eine Leistung von einer Million Kilowatt entwickeln, da diese Explosion sehr schnell abläuft. Explosionen können jedoch noch stärker arrangiert werden, aber im Vergleich zu „ruhigen“ Energiequellen wird der Vergleich nicht zu ihren Gunsten ausfallen.
Insbesondere die Energieintensität (Energie pro Masseneinheit) von Blitzen ist viel höher als die von bestehenden chemischen Batterien. Übrigens war es der Wunsch zu lernen, wie man relativ viel Energie in einem kleinen Volumen akkumulieren kann, der viele Forscher dazu brachte, sich mit Kugelblitzen zu beschäftigen. Inwieweit diese Hoffnungen berechtigt sind, kann noch nicht gesagt werden.
Die Komplexität der Erklärung solch widersprüchlicher und vielfältiger Eigenschaften hat dazu geführt, dass die bestehenden Ansichten über die Natur dieses Phänomens anscheinend alle denkbaren Möglichkeiten ausgeschöpft haben.
Einige Wissenschaftler glauben, dass Blitze ständig Energie von außen erhalten. Zum Beispiel schlug P. L. Kapitsa vor, dass es auftritt, wenn ein starker Strahl von Dezimeter-Radiowellen absorbiert wird, der während eines Gewitters emittiert werden kann.
In Wirklichkeit ist für die Bildung eines ionisierten Bündels, das in dieser Hypothese ein Kugelblitz ist, das Vorhandensein einer stehenden Welle elektromagnetischer Strahlung mit einer sehr hohen Feldstärke in den Wellenbäuchen notwendig.
Die notwendigen Bedingungen können sehr selten realisiert werden, so dass laut P. L. Kapitza die Wahrscheinlichkeit, Kugelblitze an einem bestimmten Ort (dh dort, wo sich der Fachbeobachter befindet) zu beobachten, praktisch gleich Null ist.
Es wird manchmal angenommen, dass Kugelblitze der leuchtende Teil des Kanals sind, der die Wolke mit der Erde verbindet, durch den ein großer Strom fließt. Bildlich gesprochen wird ihm die Rolle des aus irgendeinem Grund unsichtbaren linearen Blitzes die Rolle des einzig sichtbaren Bereichs zugewiesen. Zum ersten Mal wurde diese Hypothese von den Amerikanern M. Yuman und O. Finkelstein geäußert, und später erschienen mehrere Modifikationen der von ihnen entwickelten Theorie.
Die gemeinsame Schwierigkeit all dieser Theorien besteht darin, dass sie die Existenz von Energieflüssen extrem hoher Dichte für lange Zeit annehmen und gerade deshalb Kugelblitze auf die „Position“ eines äußerst unwahrscheinlichen Phänomens verurteilen.
Darüber hinaus ist es in der Theorie von Yuman und Finkelstein schwierig, die Form des Blitzes und seine beobachteten Abmessungen zu erklären - der Durchmesser des Blitzkanals beträgt normalerweise etwa 3-5 cm, und Kugelblitze werden auch in einem Meter Durchmesser gefunden.
Es gibt einige Hypothesen, die darauf hindeuten, dass Kugelblitze selbst eine Energiequelle sind. Die exotischsten Mechanismen zum Extrahieren dieser Energie wurden entwickelt.
Als Beispiel für einen solchen Exotismus kann man die Idee von D. Ashby und C. Whitehead anführen, wonach Kugelblitze bei der Vernichtung von Antimaterie-Staubpartikeln entstehen, die aus dem Weltraum in die dichten Schichten der Atmosphäre gelangen und dort sind durch eine linienförmige Blitzentladung zur Erde fortgetragen.
Diese Idee könnte vielleicht theoretisch gestützt werden, aber leider wurde bisher kein einziges geeignetes Antimaterie-Teilchen entdeckt.
Am häufigsten werden verschiedene chemische und sogar nukleare Reaktionen als hypothetische Energiequelle verwendet. Gleichzeitig ist es schwierig, die Kugelform des Blitzes zu erklären - wenn die Reaktionen in einem gasförmigen Medium stattfinden, führen Diffusion und Wind dazu, dass "Gewittersubstanz" (Aragos Begriff) von einem zwanzig Zentimeter entfernt wird Kugel in Sekundenschnelle und verformen sie noch früher.
Schließlich gibt es keine einzige Reaktion, von der bekannt ist, dass sie in Luft mit der Energiefreisetzung auftritt, die zur Erklärung von Kugelblitzen erforderlich ist.
Folgende Sichtweise wurde immer wieder geäußert: Kugelblitze akkumulieren die Energie, die bei einem linienförmigen Blitzeinschlag freigesetzt wird. Es gibt auch viele Theorien, die auf dieser Annahme basieren, eine ausführliche Übersicht darüber findet sich in dem populären Buch von S. Singer „The Nature of Ball Lightning“.
Diese Theorien sowie viele andere enthalten Schwierigkeiten und Widersprüche, denen sowohl in der seriösen als auch in der populären Literatur große Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Cluster-Hypothese des Kugelblitzes
Lassen Sie uns nun über eine relativ neue, sogenannte Cluster-Hypothese von Kugelblitzen sprechen, die in den letzten Jahren von einem der Autoren dieses Artikels entwickelt wurde.
Fangen wir mit der Frage an, warum hat der Blitz die Form einer Kugel? Im Allgemeinen ist diese Frage nicht schwer zu beantworten – es muss eine Kraft geben, die in der Lage ist, die Partikel der „Gewittersubstanz“ zusammenzuhalten.
Warum ist ein Wassertropfen kugelförmig? Diese Form wird durch die Oberflächenspannung vorgegeben.
Die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit entsteht dadurch, dass ihre Teilchen – Atome oder Moleküle – stark miteinander wechselwirken, viel stärker als mit den Molekülen des umgebenden Gases.
Wenn sich das Teilchen in der Nähe der Grenzfläche befindet, beginnt daher eine Kraft darauf zu wirken, die dazu neigt, das Molekül in die Tiefe der Flüssigkeit zurückzubringen.
Die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen einer Flüssigkeit ist ungefähr gleich der durchschnittlichen Energie ihrer Wechselwirkung, und daher streuen die Moleküle der Flüssigkeit nicht. In Gasen übersteigt die kinetische Energie der Teilchen die potentielle Wechselwirkungsenergie so sehr, dass die Teilchen praktisch frei sind und von Oberflächenspannung nicht gesprochen werden muss.
Kugelblitze sind aber gasähnliche Körper, und die „Gewittersubstanz“ hat trotzdem Oberflächenspannung – daher die Form der Kugel, die sie am häufigsten hat. Die einzige Substanz, die solche Eigenschaften haben könnte, ist Plasma, ein ionisiertes Gas.
Plasma besteht aus positiven und negativen Ionen und freien Elektronen, also elektrisch geladenen Teilchen. Die Wechselwirkungsenergie zwischen ihnen ist viel größer als zwischen den Atomen eines neutralen Gases, und die Oberflächenspannung ist größer.
Bei relativ niedrigen Temperaturen – sagen wir 1000 Grad Kelvin – und normalem Atmosphärendruck könnten Kugelblitze aus Plasma jedoch nur für Tausendstelsekunden bestehen, da Ionen sich schnell rekombinieren, also in neutrale Atome und Moleküle verwandeln.
Dies widerspricht Beobachtungen - Kugelblitze leben länger. Bei hohen Temperaturen - 10-15.000 Grad - wird die kinetische Energie der Partikel zu groß und Kugelblitze sollten einfach auseinanderfallen. Daher müssen Forscher wirksame Mittel anwenden, um die Lebensdauer von Kugelblitzen zu verlängern, um sie mindestens einige zehn Sekunden lang zu halten.
Insbesondere führte P. L. Kapitsa in sein Modell eine starke elektromagnetische Welle ein, die in der Lage ist, ständig ein neues Niedertemperaturplasma zu erzeugen. Andere Forscher, die davon ausgehen, dass das Blitzplasma heißer ist, mussten herausfinden, wie man die Kugel von diesem Plasma fernhält, also ein noch nicht gelöstes Problem lösen, obwohl es für viele Bereiche der Physik sehr wichtig ist und Technologie.
Aber was, wenn wir den anderen Weg gehen – wir führen einen Mechanismus in das Modell ein, der die Rekombination von Ionen verlangsamt? Versuchen wir, Wasser für diesen Zweck zu verwenden. Wasser ist ein polares Lösungsmittel. Sein Molekül kann man sich grob als Stab vorstellen, dessen eines Ende positiv und das andere negativ geladen ist.
Wasser wird mit einem negativen Ende an positive Ionen gebunden und an negative Ionen - positiv, bildet eine Schutzschicht - eine Solvathülle. Es kann die Rekombination drastisch verlangsamen. Ein Ion zusammen mit einer Solvathülle wird als Cluster bezeichnet.
Damit sind wir endlich bei den Hauptgedanken der Clustertheorie angelangt: Bei der Entladung eines linearen Blitzes kommt es zu einer fast vollständigen Ionisierung der Moleküle, aus denen die Luft besteht, einschließlich der Wassermoleküle.
Die gebildeten Ionen beginnen sich schnell zu rekombinieren, diese Phase dauert Tausendstelsekunden. Irgendwann gibt es mehr neutrale Wassermoleküle als die restlichen Ionen, und der Prozess der Clusterbildung beginnt.
Auch sie dauert offenbar Sekundenbruchteile und endet mit der Bildung einer "Gewittersubstanz" - in ihren Eigenschaften plasmaähnlich und bestehend aus ionisierten Luft- und Wassermolekülen, umgeben von Solvathüllen.
Allerdings ist dies noch immer nur eine Idee, und es bleibt abzuwarten, ob sie die zahlreichen bekannten Eigenschaften von Kugelblitzen erklären kann. Erinnern Sie sich an das bekannte Sprichwort, dass zumindest ein Haseneintopf einen Hasen braucht, und stellen Sie sich die Frage: Können sich in der Luft Cluster bilden? Die Antwort ist beruhigend: Ja, das können sie.
Der Beweis dafür fiel (wurde) buchstäblich vom Himmel. Ende der 1960er Jahre wurde mit Hilfe geophysikalischer Raketen eine detaillierte Untersuchung der untersten Schicht der Ionosphäre, der D-Schicht, in etwa 70 km Höhe durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass trotz der Tatsache, dass in dieser Höhe sehr wenig Wasser vorhanden ist, alle Ionen in der D-Schicht von Solvathüllen umgeben sind, die aus mehreren Wassermolekülen bestehen.
Die Cluster-Theorie geht davon aus, dass die Temperatur von Kugelblitzen unter 1000°K liegt, also keine starke Wärmestrahlung von ihr ausgeht. Elektronen bei dieser Temperatur "haften" leicht an Atomen und bilden negative Ionen, und alle Eigenschaften von "Blitzmaterie" werden durch Cluster bestimmt.
Gleichzeitig stellt sich heraus, dass die Dichte der Blitzsubstanz unter normalen atmosphärischen Bedingungen ungefähr gleich der Dichte von Luft ist, dh Blitze können etwas schwerer als Luft sein und nach unten gehen, sie können etwas leichter als Luft sein und aufsteigen , und schließlich kann es sich in einem schwebenden Zustand befinden, wenn die Dichte der "Blitzsubstanz" und der Luft gleich ist.
Alle diese Fälle wurden in der Natur beobachtet. Übrigens bedeutet die Tatsache, dass der Blitz niedergeht, nicht, dass er auf den Boden fällt - er erwärmt die Luft darunter und kann ein Luftkissen erzeugen, das ihn in der Schwebe hält. Offensichtlich ist also das Schweben die häufigste Art der Kugelblitzbewegung.
Cluster interagieren viel stärker miteinander als Atome eines neutralen Gases. Abschätzungen haben ergeben, dass die entstehende Oberflächenspannung durchaus ausreicht, um dem Blitz eine Kugelform zu verleihen.
Die Dichtetoleranz nimmt mit zunehmendem Blitzradius schnell ab. Da die Wahrscheinlichkeit einer genauen Übereinstimmung zwischen der Dichte der Luft und der Blitzsubstanz gering ist, sind große Blitze mit mehr als einem Meter Durchmesser äußerst selten, während kleine häufiger auftreten sollten.
Aber auch Blitze, die kleiner als drei Zentimeter sind, werden praktisch nicht beobachtet. Wieso den? Um diese Frage zu beantworten, muss die Energiebilanz von Kugelblitzen betrachtet werden, um herauszufinden, wo Energie darin gespeichert ist, wie viel davon und wofür sie ausgegeben wird. Die Energie von Kugelblitzen ist natürlich in Clustern enthalten. Die Rekombination von negativen und positiven Clustern setzt Energie von 2 bis 10 Elektronenvolt frei.
Plasma verliert normalerweise ziemlich viel Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung - sein Auftreten ist darauf zurückzuführen, dass leichte Elektronen, die sich im Feld von Ionen bewegen, sehr große Beschleunigungen erhalten.
Die Substanz des Blitzes besteht aus schweren Teilchen, es ist nicht so einfach, sie zu beschleunigen, daher wird das elektromagnetische Feld schwach emittiert und der größte Teil der Energie wird dem Blitz durch den Wärmefluss von seiner Oberfläche entzogen.
Der Wärmestrom ist proportional zur Oberfläche des Kugelblitzes und die Energiespeicherung proportional zum Volumen. Daher verlieren kleine Blitze schnell ihre relativ geringen Energiereserven, und obwohl sie viel häufiger auftreten als große, ist es schwieriger, sie zu bemerken: Sie leben zu kurz.
Ein Blitz mit einem Durchmesser von 1 cm kühlt also in 0,25 Sekunden ab und mit einem Durchmesser von 20 cm in 100 Sekunden. Diese letzte Zahl stimmt ungefähr mit der maximal beobachteten Lebensdauer von Kugelblitzen überein, überschreitet jedoch deutlich ihre durchschnittliche Lebensdauer von mehreren Sekunden.
Der realste Mechanismus des "Sterbens" eines großen Blitzes ist mit dem Stabilitätsverlust seiner Grenze verbunden. Bei der Rekombination eines Clusterpaares entsteht ein Dutzend Lichtteilchen, was bei gleicher Temperatur zu einer Abnahme der Dichte der "Gewittersubstanz" und einer Verletzung der Bedingungen für die Existenz eines Blitzes lange vor seiner Energie führt erschöpft.
Die Oberflächeninstabilität beginnt sich zu entwickeln, der Blitz wirft Teile seiner Substanz aus und springt sozusagen von einer Seite zur anderen. Die ausgestoßenen Stücke kühlen fast augenblicklich ab, wie kleine Blitze, und der fragmentierte große Blitz beendet seine Existenz.
Aber auch ein anderer Mechanismus für seinen Zerfall ist möglich. Wenn sich die Wärmeableitung aus irgendeinem Grund verschlechtert, beginnt sich der Blitz zu erwärmen. In diesem Fall nimmt die Anzahl der Cluster mit einer geringen Anzahl von Wassermolekülen in der Hülle zu, sie rekombinieren schneller und die Temperatur steigt weiter an. Das Endergebnis ist eine Explosion.
Warum Kugelblitze leuchten
Welche Tatsachen müssen Wissenschaftler mit einer einzigen Theorie verbinden, um die Natur von Kugelblitzen zu erklären?
Bei der Rekombination von Clustern wird die freigesetzte Wärme schnell auf kältere Moleküle verteilt.
Aber irgendwann kann die Temperatur des "Volumens" in der Nähe der rekombinierten Partikel die Durchschnittstemperatur der Blitzsubstanz um mehr als das Zehnfache überschreiten.
Dieses "Volumen" glüht wie ein auf 10.000-15.000 Grad erhitztes Gas. Es gibt relativ wenige solcher „Hot Spots“, daher bleibt die Substanz von Kugelblitzen durchscheinend.
Es ist klar, dass aus Sicht der Cluster-Theorie Kugelblitze häufig auftreten können. Um Blitze mit einem Durchmesser von 20 cm zu formen, werden nur wenige Gramm Wasser benötigt, und bei einem Gewitter ist davon meist reichlich vorhanden. Wasser wird meistens in der Luft verteilt, aber in extremen Fällen können Kugelblitze es selbst auf der Erdoberfläche "finden".
Übrigens, da Elektronen sehr beweglich sind, können einige von ihnen während der Blitzbildung „verloren“ gehen, der Kugelblitz wird insgesamt (positiv) aufgeladen und seine Bewegung wird durch die Verteilung des elektrischen Feldes bestimmt .
Die elektrische Restladung erklärt so interessante Eigenschaften von Kugelblitzen wie ihre Fähigkeit, sich gegen den Wind zu bewegen, von Objekten angezogen zu werden und über hohen Orten zu hängen.
Die Farbe von Kugelblitzen wird nicht nur von der Energie der Solvathüllen und der Temperatur der heißen „Volumen“ bestimmt, sondern auch von der chemischen Zusammensetzung ihrer Materie. Es ist bekannt, dass, wenn ein Kugelblitz auftritt, wenn ein linearer Blitz auf Kupferdrähte trifft, dieser oft blau oder grün gefärbt ist – die üblichen „Farben“ von Kupferionen.
Gut möglich, dass angeregte Metallatome auch Cluster bilden können. Das Auftreten solcher "metallischer" Cluster könnte einige Experimente mit elektrischen Entladungen erklären, bei denen leuchtende Kugeln ähnlich wie Kugelblitze auftauchten.
Aus dem Gesagten könnte man den Eindruck gewinnen, dass das Kugelblitzproblem dank der Clustertheorie endlich seine endgültige Lösung erhalten hat. Aber es ist nicht so.
Trotz der Tatsache, dass hinter der Clustertheorie Berechnungen, hydrodynamische Berechnungen der Stabilität stehen, mit deren Hilfe es anscheinend möglich war, viele Eigenschaften von Feuerbällen zu verstehen, wäre es ein Fehler zu sagen, dass das Rätsel des Kugelblitzes nicht mehr existiert.
Zur Bestätigung eines Strichs, eines Details. In seiner Geschichte erwähnt V. K. Arseniev einen dünnen Schwanz, der sich von Kugelblitzen erstreckt. Wir können zwar weder die Ursache seines Auftretens erklären, noch was es ist ...
Wie bereits erwähnt, sind in der Literatur etwa tausend zuverlässige Beobachtungen von Kugelblitzen beschrieben. Das ist natürlich nicht sehr viel. Es ist offensichtlich, dass jede neue Beobachtung, wenn sie sorgfältig analysiert wird, interessante Informationen über die Eigenschaften von Kugelblitzen liefert und hilft, die Gültigkeit der einen oder anderen Theorie zu überprüfen.
Daher ist es sehr wichtig, dass möglichst viele Beobachtungen Eigentum von Forschern werden und dass die Beobachter selbst aktiv an der Untersuchung von Kugelblitzen teilnehmen. Genau darauf zielt das Kugelblitz-Experiment ab, auf das später eingegangen wird.
Kugelblitz. Dieses mysteriöse Naturphänomen ist noch sehr wenig erforscht. Es gibt viele Fälle, in denen dieser Klumpen zermalmender Energie in unsere Häuser eindringt. Es dringt durch kleinste Ritzen, Schornsteine und sogar durch glattes Glas in den Raum ein. Kugelblitze sind ein flüchtiges Phänomen, aber manchmal können sie 20 Sekunden lang beobachtet werden.
Kugelblitze gelten als eine besondere Art von Blitzen, bei denen es sich um einen leuchtenden Feuerball handelt, der durch die Luft schwebt (manchmal sieht er aus wie ein Pilz, ein Tropfen oder eine Birne).
Beim Betreten der Wohnung verhält sich der Kugelblitz anders: Er geht entweder aus oder "spritzt" mit einem Krachen. Seine Größen variieren. Der häufigste Blitz hat eine Größe von etwa 15 cm, aber es gibt Zeiten, in denen er einen Durchmesser von 1 Meter oder mehr erreicht. Im Kontakt mit einer Person endet die Angelegenheit im Allgemeinen tragisch. Aber in seltenen Fällen passiert dies nicht. Vor nicht allzu langer Zeit ereignete sich ein solcher Kontakt in China: Nachdem sie dieselbe Person zweimal geschlagen hatte, tötete sie sie überraschenderweise nicht (der Vorfall wurde im Fernsehen gezeigt).
Ein Fall einer solchen Begegnung mit Kugelblitzen wird beschrieben: In Simbabwe (Afrika) kam eine junge Frau bei einem solchen Kontakt nur mit dem Verlust ihres Kleides und ihrer Frisur davon. In Pjatigorsk verbrannte sich ein Dachdecker die Hände, als er versuchte, eine kleine Kugel abzuwischen, die über ihm zu schweben schien. Ich musste lange behandelt werden, weil solche Verbrennungen nicht lange heilen. Aber es gibt noch viele weitere Fälle, die tragisch enden. Im Sommer gab es einen Fall, als ein noch nicht alter Mann getötet wurde, der öffentliches Vieh auf der Weide weidete. Kugelblitze zerstörten ihn zusammen mit seinem Pferd.
Es gab Fälle, in denen Flugzeuge auf diese Feuerbälle trafen. Der Tod des Flugzeugs oder der Besatzung wurde jedoch noch nicht registriert (es wurden nur geringfügige Hautschäden festgestellt).
Wie sieht ein Kugelblitz aus?
Kugelblitze gibt es in verschiedenen Formen: rund, oval, kegelförmig usw. Die Farbe des Blitzes hat auch eine ganze Reihe von Farben. Es gibt Rot mit verschiedenen Schattierungen, Grün, Orange, Weiß. Einige Blitzarten haben einen leuchtenden „Schweif“. Was ist dieses Naturphänomen? Wissenschaftler sagen, dass Kugelblitze ein Plasmaklumpen sind, dessen Temperatur 30.000.000 Grad betragen kann. Dies ist höher als die Sonnentemperatur in ihrem Zentrum.
Warum passiert das, was ist seine Art des Auftretens? Beobachtungen des Erscheinens dieser "Bälle" aus dem Nichts wurden festgestellt - an einem sonnigen, klaren Tag bewegten sich mysteriöse orangefarbene Bälle nahe an der Oberfläche an einem Ort, an dem es keine Hochspannungskabel und andere Arten von Energiequellen gab. Vielleicht entstehen sie tief in den Eingeweiden unseres Planeten, vielleicht in seinen Verwerfungen. Im Allgemeinen wurde dieses mysteriöse Phänomen noch von niemandem untersucht. Unsere Wissenschaftler wissen mehr über die Entstehung der Sterne als über das, was sich von Zeitalter zu Zeitalter vor ihrer Nase abspielt.
Arten von Kugelblitzen
Basierend auf Augenzeugenberichten werden zwei Haupttypen von Kugelblitzen unterschieden:
- Der erste ist ein roter Feuerball, der von einer Wolke herabsteigt. Wenn solch ein himmlisches Geschenk irgendeinen Gegenstand auf der Erde berührt, wie zum Beispiel einen Baum, explodiert es. Interessant: Kugelblitze können die Größe eines Fußballs haben, sie können bedrohlich zischen und summen.
- Eine andere Art von Kugelblitzen wandert lange Zeit entlang der Erdoberfläche und leuchtet mit einem hellen weißen Licht. Der Ball wird von guten Stromleitern angezogen und kann alles berühren - den Boden, eine Stromleitung oder eine Person.
Existenzzeit des Kugelblitzes
Kugelblitze bestehen von wenigen Sekunden bis zu mehreren Minuten. Wieso ist es so?
Eine Theorie besagt, dass der Ball eine kleine Kopie einer Gewitterwolke ist. So könnte es passieren. Kleinste Staubpartikel sind ständig in der Luft. Blitze können Staubpartikeln in einem bestimmten Bereich der Luft eine elektrische Ladung verleihen. Einige Staubpartikel sind positiv geladen, andere sind negativ geladen. In einer weiteren bis zu vielen Sekunden dauernden Lichtdarstellung verbinden Millionen kleiner Blitze gegensätzlich geladene Staubpartikel und erzeugen in der Luft das Bild eines funkelnden Feuerballs – Kugelblitze.
Kugelblitze sind ein seltenes und wenig untersuchtes Phänomen, aber deswegen nicht weniger gefährlich. Die erste Erwähnung geht auf das 2. Jahrhundert v. Chr. zurück, als die Annalen von mysteriösen Phänomenen erzählten, die in Rom stattfanden. Ähnliche Präzedenzfälle gab es auch im Mittelalter. In der modernen Welt begann die Untersuchung der Art des Auftretens von Kugelblitzen im 19. Jahrhundert, als D. Arago dieses Phänomen beschrieb. Seitdem gab es viele Studien, aber die Menschheit kann ihr Geheimnis immer noch nicht lüften und hat deshalb solche Angst. Wir werden versuchen herauszufinden, warum Kugelblitze gefährlich sind und wie man sich davor schützen kann.
Die Besonderheiten der Auswirkungen von Kugelblitzen
Ein solches Phänomen fällt normalerweise durch seine Helligkeit auf. In diesem Fall kann die Farbe des Blitzes sehr unterschiedlich sein:
- blendend weiß;
- Blau Blau;
- Schwarz;
Aber die häufigsten Farbtöne sind:
- Orange;
- rot;
- gelb.
Kugelblitze können sowohl bei gutem Wetter, beispielsweise an einem sonnigen Julimorgen, als auch während eines Gewitters auftreten. Die Wissenschaft kennt die Natur seines Auftretens nicht vollständig, weil es sich sowohl im offenen Raum manifestieren kann: in den Wolken, in der Luft, über dem Boden; und in Innenräumen, einschließlich Wohngebäuden, durch eine Steckdose oder Fensterglas. Auch die tatsächliche Temperatur von Kugelblitzen ist den Wissenschaftlern unbekannt. Laut ihren Prognosen kann sie stark schwanken: Einige Experten glauben, dass sie gleich 1000 ° C ist, während andere glauben, dass sie etwas mehr als 100 ° C beträgt. Blitze können während der Bewegung abrupt ihre Richtung ändern. Es gibt Fälle, in denen Kugelblitze gleichzeitig mit dem üblichen linearen auftreten. Diese Beziehung wurde noch nicht genau beschrieben, aber diese Tatsache existiert. Diese Variabilität erklärt die Schwierigkeit bei der Untersuchung von Kugelblitzen. Viele Experten glaubten, dass ein solches Phänomen überhaupt nicht existiert, aber dies ist nur eine Art optische Täuschung.
Menschen, die diesem Effekt begegnet sind, sagen (und Wissenschaftler stimmen ihnen zu), dass das Phänomen in zwei Arten unterteilt werden kann:
- Ein rotes Objekt steigt vom Himmel herab. Wenn es auf etwas trifft, explodiert es.
- Er bewegt sich parallel zur Erdoberfläche, Kraftwerke, Hochspannungsleitungen und sogar Haushaltsgeräte dienen ihm als Anziehungspunkt.
Die Einwohner sind zwar unzuverlässig, aber die informierteste Quelle, daher wenden sich Wissenschaftler häufig an sie, wenn sie dieses Problem untersuchen. Viele Leute weisen darauf hin, dass es "zischt" und die Dauer seines Leuchtens von Bruchteilen einer Sekunde bis zu einer halben Minute reicht. Für Wissenschaftler ist es immer noch ein großes Rätsel, wie Kugelblitze entstehen, weil wir sie nur im Endstadium ihrer Existenz beobachten können. Besonders interessant ist auch seine Form. Aus diesem Grund werden eine Reihe von Hypothesen zu diesem Phänomen aufgestellt.
Woher kommt ein Kugelblitz?
Es ist für Wissenschaftler äußerst schwierig, die Art seines Auftretens zu beschreiben, da es sehr schwierig ist, es zu erfassen. Es ist nicht einfach, Kugelblitze zu fotografieren, da dieses Phänomen manchmal nur den Bruchteil einer Sekunde anhält. Einige Zeugen behaupten, ein langes Leuchten gesehen zu haben. Manchmal verschwindet es einfach leise, aber es gibt Zeiten, in denen es explodiert und Sie einen echten Kugelblitzschlag bekommen können.
Viele wichtige Punkte müssen erklärt werden:
- Entstehungsbedingungen. Immerhin gibt es Hinweise darauf, dass es nicht nur bei einem Gewitter, sondern auch an einem gewöhnlichen sonnigen Tag auftauchte.
- Die Struktur der Materie. Kugelblitze können Glas, Wände und Öffnungen durchdringen und gleichzeitig ihre ursprüngliche Form wiederherstellen.
- Die Natur der Strahlung. Ob Energie nur der Oberfläche oder dem gesamten Ballvolumen entnommen wird.
D. Arago, der sich als einer der ersten ernsthaft für dieses Thema interessierte, glaubte, dass dieses Phänomen darauf zurückzuführen ist, dass Stickstoff und Sauerstoff mit der Freisetzung von Energie interagieren. Diese Hypothese wurde von einem anderen Wissenschaftler entwickelt - Ya. Frenkel. Er argumentierte, dass der Ball aktive Gase enthält, die als Ergebnis dieser Reaktion gebildet werden. Darauf basierend können wir sagen, dass sich die Energie im Inneren des Objekts befindet.
Der Physiker P. Kapitsa war mit dieser Annahme nicht einverstanden. Er glaubte, dass der Grund für alles die zusätzliche Energie in Form von Radiowellen sei, die durch elektromagnetische Schwingungen zwischen den Wolken und der Erde während eines Gewitters entstehen. Es sammelt sich an und beginnt irgendwann mit einem Naturphänomen zu interagieren. Aber diese Theorie ist auch unvollkommen, weil erklärt nicht das Auftreten von Kugelblitzen an sonnigen Tagen.
Dank Beobachtungen vom Boden und aus der Luft sind die Dimensionen vorhandener Funkenladungen mittlerweile gut bekannt. Ihre Größe reicht von 1 cm bis 1 m oder mehr. Meistens haben Menschen mit Blitzen mit einem Durchmesser von 10-20 cm zu tun.
M. Yuman versuchte, diesen Vorgang im Labor zu wiederholen, aber seine Erfahrung schlug fehl. Um die Geschwindigkeit des Kugelblitzes, seine Struktur und seine Eigenschaften herauszufinden, müssen regelmäßig Experimente durchgeführt werden. Da sie jedoch alle sehr aufwändig und kostenintensiv sind, verzögert sich ihre Umsetzung in die Praxis immer wieder.
Wie man einem Kugelblitz entkommt
Kugelblitze stellen eine große Gefahr für den Menschen dar. Durch den Kontakt damit kommen Sie bestenfalls mit einer schweren Verbrennung davon, und häufiger kommt es zu Vorfällen mit tödlichem Ausgang. Am wichtigsten - zucken Sie nicht scharf und in Panik. Wenn Sie nicht wissen, was Sie tun sollen, wenn ein Kugelblitz in der Nähe ist, ist der einfachste Rat, nicht zu rennen. Sie ist sehr anfällig für verschiedene Luftschwankungen, sodass sie Ihnen sofort folgt und ihre Geschwindigkeit viel höher ist.
Es ist notwendig zu versuchen, sich von dem Weg zu entfernen, auf dem sich das Objekt bewegt, während es strengstens verboten ist, ihm den Rücken zu kehren. Bleiben Sie so weit wie möglich von all Ihren Geräten fern und vermeiden Sie auch den Kontakt mit synthetischen Materialien, da diese sehr elektrisierend sind. Wenn Sie solche Kleidung tragen, ist es besser, einfach einzufrieren und an Ort und Stelle zu bleiben. Dann besteht die Möglichkeit, dass die Bedrohung einfach vorbeigeht. Wenn dies nicht zu vermeiden ist und das Opfer Verbrennungen hat, müssen Sie es in einen belüfteten Raum schicken und es dann warm einwickeln. Gegebenenfalls muss versucht werden, dem Opfer durch künstliche Beatmung zu helfen. Dies wird dazu beitragen, seinen Zustand ein wenig zu stabilisieren. Als erstes müssen Sie jedoch sofort den Krankenwagen kontaktieren. Jetzt wissen Sie, was zu tun ist, wenn Sie auf Kugelblitze treffen.
Es spielt keine Rolle, ob Sie auf der Straße oder in einer Wohnung auf ein Phänomen stoßen, versuchen Sie nicht, seine Struktur in irgendeiner Weise zu stören (z. B. indem Sie etwas hineinwerfen). Dadurch können Sie sich nur verletzen, da die Wahrscheinlichkeit einer Explosion stark erhöht wird. Wie kann man dem Kugelblitz im Haus entkommen?
Warnen Sie Ihre Lieben oder Kollegen (wenn Sie bei der Arbeit sind) sofort vor der bestehenden Bedrohung. Versuchen Sie auch, Panik zu vermeiden. Es ist notwendig, sich dem Fenster so vorsichtig wie möglich zu nähern und das Fenster zu öffnen. Es besteht eine gute Chance, dass der Ball einfach herauskommt. Gleichzeitig müssen Sie so gesammelt wie möglich sein, nicht zögern, aber auch keine plötzlichen Bewegungen zulassen.
Kugelblitze gehen nicht nur leicht durch Wände, sondern können auch ein starkes Gebäude vollständig zerstören. Um dies zu verhindern, ist es besser, sich im Voraus zu vergewissern, dass Ihr Zuhause sicher ist. Wir empfehlen Ihnen, den Artikel „Das Haus vor direktem Blitzeinschlag schützen“ zu lesen. Blitzschutz: Blitzableiter, Blitzableiter, Erdungsvorrichtung. Es enthält alle relevanten Sicherheitsmaßnahmen.
Orte, an denen Feuerbälle passieren
Es ist einfach unmöglich, einen bestimmten Auftrittsort vorherzusagen, sodass niemand vor einer solchen Bedrohung geschützt ist. Es gab Fälle, in denen das wiederholte Auftreten dieses Effekts in einem Bereich aufgezeichnet wurde. Kugelblitze in der Stadt in der Nähe von Pskow wurden mehrmals im Jahr gesehen. Aber gleichzeitig blieb die Art seines Auftretens unbekannt. Wissenschaftler versuchten sogar, es zu berechnen, aber die Zerstörungskraft war so groß, dass alle Instrumente unbrauchbar wurden. Es gibt eine Chronik von anderen Orten, die die Gefahr dieses Phänomens bestätigt, zum Beispiel UNGLAUBLICHE Schüsse mit Kugelblitzen (5 Videos):
Die Folgen können verheerend sein. Sie wissen bereits, wie ein Kugelblitz aussieht, und können sich das Ausmaß seiner zerstörerischen Wirkung vorstellen. Im besten Fall wird es lange dauern, bis es heilt. Es hängt alles vom Grad der erhaltenen Verbrennungen und von der Stärke der Entladung ab. Hör- und Sehvermögen sind stark geschädigt. Wie bereits erwähnt, kann der Blitz blendend hell sein.
Dies wirkt sich natürlich auch negativ auf das Herz- und Muskelsystem aus. Oberstes Gebot in solchen Fällen ist die schnelle und qualifizierte Hilfeleistung. Dies wird dazu beitragen, dem Opfer nicht nur das Leben, sondern auch eine vollständige körperliche Verfassung zu retten. Fotos von Augenzeugen von Kugelblitzen sind erstaunlich.
Gleichzeitig kennt die Geschichte interessante Fälle, in denen Menschen nach Kontakt mit einem solchen Objekt ungewöhnliche Fähigkeiten in sich entdeckten und ihre Krankheiten verschwanden. Aber das sind Ausnahmen und Wunder, aber in Wirklichkeit, wenn ein Kugelblitz eine Person trifft, dann ist er in großen Schwierigkeiten. Die Wahrscheinlichkeit, eine gefährliche elektrische Entladung zu bekommen, bleibt nicht nur während des Donnergrollens, sondern auch danach. Es gibt ein Video "Kugelblitz - einzigartige Augenzeugenvideos", in dem die Leute von dem Phänomen erstaunt sind und keine Angst haben, zu filmen, was passiert. In diesem Fall beträgt der übliche Radius im Durchschnitt 10 km.
Kugelblitze, deren Spannung viel höher ist als bei gewöhnlichen Blitzen, können das Leben dauerhaft lahmlegen. Deshalb lohnt es sich, schon jetzt an Ihre Sicherheit zu denken. Dabei helfen Ihnen Produkte und Dienstleistungen der Firma „Alef-Em“, wo echte Profis arbeiten, die sich um Sie kümmern. Sie müssen über Möglichkeiten nachdenken, den Schutz Ihrer Wohnung zu verbessern, und keine Angst vor Gefahren haben.
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Kugelblitze können leicht in ein Fenster fliegen, aber das ist dank unserer Systeme ausgeschlossen. Sie bestehen aus folgenden Teilen:
- Metall Basis;
- ein Gerät, das sich auf dem Dach des Gebäudes befindet;
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Woher kommt ein Kugelblitz und was ist das? Diese Frage stellen sich Wissenschaftler seit vielen Jahrzehnten in Folge, und bisher gibt es keine eindeutige Antwort. Eine stabile Plasmakugel, die durch eine starke Hochfrequenzentladung entsteht. Eine andere Hypothese sind Antimaterie-Mikrometeoriten.
Insgesamt gibt es mehr als 400 unbewiesene Hypothesen.
… Zwischen Materie und Antimaterie kann eine Barriere mit kugelförmiger Oberfläche entstehen. Starke Gammastrahlung wird diese Kugel von innen aufblasen und das Eindringen von Materie in die außerirdische Antimaterie verhindern, und dann werden wir eine leuchtende, pulsierende Kugel sehen, die über der Erde aufsteigen wird. Diese Ansicht scheint sich bestätigt zu haben. Zwei britische Wissenschaftler untersuchten methodisch den Himmel mit Gammastrahlendetektoren. Und registrierte viermal eine ungewöhnlich hohe Gammastrahlung im erwarteten Energiebereich.
Der erste dokumentierte Fall des Auftretens von Kugelblitzen ereignete sich 1638 in England in einer der Kirchen in Devon. Infolge der Gräueltaten eines riesigen Feuerballs starben 4 Menschen, etwa 60 wurden verletzt.In der Folge tauchten regelmäßig neue Berichte über solche Phänomene auf, aber es gab nur wenige davon, da Augenzeugen einen Kugelblitz als Illusion oder optische Täuschung betrachteten.
Die erste Verallgemeinerung von Fällen eines einzigartigen Naturphänomens erfolgte Mitte des 19. Jahrhunderts durch den Franzosen F. Arago, in dessen Statistik etwa 30 Zeugnisse gesammelt wurden. Die wachsende Zahl solcher Treffen ermöglichte es, anhand der Beschreibungen von Augenzeugen einige der dem himmlischen Gast innewohnenden Eigenschaften zu erhalten. Ein Kugelblitz ist ein elektrisches Phänomen, ein Feuerball, der sich in der Luft in eine unvorhersehbare Richtung bewegt, leuchtet, aber keine Wärme ausstrahlt. Hier enden die allgemeinen Eigenschaften und beginnen die für jeden Fall charakteristischen Besonderheiten. Dies liegt daran, dass die Natur des Kugelblitzes noch nicht vollständig verstanden wurde, da es bisher nicht möglich war, dieses Phänomen im Labor zu untersuchen oder ein Modell für Studienzwecke nachzubauen. In einigen Fällen betrug der Durchmesser des Feuerballs mehrere Zentimeter und erreichte manchmal einen halben Meter.
Kugelblitze sind seit mehreren hundert Jahren Gegenstand der Untersuchung vieler Wissenschaftler, darunter N. Tesla, G. I. Babat, P. L. Kapitsa, B. Smirnov, I. P. Stakhanov und andere. Wissenschaftler haben verschiedene Theorien über das Auftreten von Kugelblitzen aufgestellt, von denen es über 200 gibt. Einer Version zufolge erreicht eine zwischen Erde und Wolken gebildete elektromagnetische Welle zu einem bestimmten Zeitpunkt eine kritische Amplitude und bildet eine kugelförmige Gasentladung. Eine andere Version ist, dass Kugelblitze aus hochdichtem Plasma bestehen und ein eigenes Mikrowellenstrahlungsfeld enthalten. Einige Wissenschaftler glauben, dass das Feuerballphänomen das Ergebnis der Fokussierung kosmischer Strahlen durch Wolken ist. Die meisten Fälle dieses Phänomens wurden vor einem Gewitter und während eines Gewitters aufgezeichnet, daher ist die relevanteste Hypothese die Entstehung einer energetisch günstigen Umgebung für das Auftreten verschiedener Plasmaformationen, von denen eine der Blitz ist. Die Meinungen von Experten stimmen darin überein, dass Sie sich bei einem Treffen mit einem himmlischen Gast an bestimmte Verhaltensregeln halten müssen. Die Hauptsache ist, keine plötzlichen Bewegungen zu machen, nicht wegzulaufen und zu versuchen, Luftvibrationen zu minimieren.
Ihr "Verhalten" ist unberechenbar, Flugbahn und Fluggeschwindigkeit entziehen sich jeglicher Erklärung. Sie können, als wären sie mit Vernunft ausgestattet, die Hindernisse umgehen, denen sie gegenüberstehen - Bäume, Gebäude und Strukturen, oder sie können gegen sie „krachen“. Nach dieser Kollision können Brände ausbrechen.
Oft fliegen Feuerbälle in die Häuser der Menschen. Durch offene Fenster und Türen, Schornsteine, Rohre. Aber manchmal sogar durch ein geschlossenes Fenster! Es gibt viele Beweise dafür, wie CMM Fensterglas schmolz und ein perfekt gleichmäßiges rundes Loch hinterließ.
Laut Augenzeugen erschienen Feuerbälle aus der Steckdose! Sie „leben“ von einer bis zu 12 Minuten. Sie können einfach sofort verschwinden, ohne Spuren zu hinterlassen, aber sie können auch explodieren. Letzteres ist besonders gefährlich. Diese Explosionen können tödliche Verbrennungen zur Folge haben. Es wurde auch festgestellt, dass nach der Explosion ein ziemlich hartnäckiger, sehr unangenehmer Schwefelgeruch in der Luft verbleibt.
Feuerbälle gibt es in verschiedenen Farben – von Weiß bis Schwarz, von Gelb bis Blau. Beim Bewegen summen sie oft wie Hochspannungsleitungen.
Es bleibt ein großes Rätsel, was die Flugbahn seiner Bewegung beeinflusst. Es ist definitiv nicht der Wind, da kann sie sich auch dagegen bewegen. Es ist kein Unterschied im atmosphärischen Phänomen. Dies sind keine Menschen und keine anderen lebenden Organismen, da es manchmal friedlich um sie herumfliegen und manchmal in sie „krachen“ kann, was zum Tod führt.
Kugelblitze sind ein Beweis für unser sehr unwichtiges Wissen über ein so scheinbar gewöhnliches und bereits untersuchtes Phänomen wie Elektrizität. Keine der zuvor aufgestellten Hypothesen hat bisher alle ihre Macken erklärt. Was in diesem Artikel vorgeschlagen wird, ist möglicherweise nicht einmal eine Hypothese, sondern nur ein Versuch, das Phänomen physikalisch zu beschreiben, ohne auf Exoten wie Antimaterie zurückzugreifen. Die erste und wichtigste Annahme: Der Kugelblitz ist eine Entladung eines gewöhnlichen Blitzes, der die Erde nicht erreicht hat. Genauer gesagt: Kugel- und Linearblitze sind ein Prozess, aber in zwei verschiedenen Modi - schnell und langsam.
Beim Umschalten von einem langsamen in einen schnellen Modus wird der Vorgang explosiv - Kugelblitze werden zu linearen. Auch der umgekehrte Übergang von Linienblitzen in Kugelblitze ist möglich; Auf mysteriöse oder vielleicht zufällige Weise gelang dieser Übergang dem talentierten Physiker Richman, einem Zeitgenossen und Freund von Lomonosov. Er bezahlte sein Glück mit seinem Leben: Der Feuerball, den er erhielt, tötete seinen Schöpfer.
Kugelblitze und der unsichtbare atmosphärische Ladungspfad, der sie mit der Wolke verbindet, befinden sich in einem besonderen Zustand von "elma". Elma ist im Gegensatz zu Plasma – elektrifizierter Luft niedriger Temperatur – stabil, kühlt ab und breitet sich sehr langsam aus. Dies liegt an den Eigenschaften der Grenzschicht zwischen der Ulme und gewöhnlicher Luft. Hier liegen die Ladungen in Form von negativen Ionen vor, voluminös und inaktiv. Berechnungen zeigen, dass sich Ulmen in bis zu 6,5 Minuten ausbreiten und regelmäßig alle dreißigstel Sekunden nachgefüllt werden. Durch ein solches Zeitintervall passiert ein elektromagnetischer Impuls den Entladungspfad und füllt Kolobok mit Energie auf.
Daher ist die Existenzdauer von Kugelblitzen grundsätzlich unbegrenzt. Der Vorgang soll erst dann aufhören, wenn die Ladung der Wolke erschöpft ist, genauer gesagt die „effektive Ladung“, die die Wolke auf den Pfad übertragen kann. Genau so lässt sich die phantastische Energie und relative Stabilität des Kugelblitzes erklären: Er entsteht durch Energiezufuhr von außen. So konnten Neutrino-Phantome in Lems Science-Fiction-Roman Solaris, die die Materialität gewöhnlicher Menschen und eine unglaubliche Stärke besitzen, nur existieren, wenn kolossale Energie aus dem lebendigen Ozean zugeführt wurde.
Das elektrische Feld in Kugelblitzen ist größenordnungsmäßig nahe dem Durchschlagspegel in einem Dielektrikum, dessen Name Luft ist. In einem solchen Feld werden die optischen Ebenen von Atomen angeregt, weshalb Kugelblitze leuchten. Theoretisch sollten schwache, nicht leuchtende und daher unsichtbare Kugelblitze häufiger auftreten.
Der Prozess in der Atmosphäre entwickelt sich in Abhängigkeit von den spezifischen Bedingungen auf dem Pfad im Modus von Kugel- oder Linienblitzen. Es gibt nichts Unglaubliches, Seltenes in dieser Dualität. Betrachten wir eine gewöhnliche Verbrennung. Dies ist im Bereich langsamer Flammenausbreitung möglich, was den Bereich einer sich schnell bewegenden Detonationswelle nicht ausschließt.
…Blitze kommen vom Himmel. Es ist noch nicht klar, was es sein soll, Ball oder gewöhnlich. Gierig saugt es die Ladung aus der Wolke, und das Feld in der Spur nimmt entsprechend ab. Wenn das Feld im Pfad unter einen kritischen Wert fällt, bevor es die Erde trifft, wechselt der Prozess in den Kugelblitzmodus, der Pfad wird unsichtbar und wir werden bemerken, dass der Kugelblitz auf die Erde niedergeht.
In diesem Fall ist das externe Feld viel kleiner als das eigene Feld des Kugelblitzes und beeinflusst seine Bewegung nicht. Deshalb bewegt sich ein heller Blitz zufällig. Zwischen den Blitzen leuchtet der Kugelblitz schwächer, seine Ladung ist gering. Die Bewegung ist nun durch das äußere Feld gelenkt und daher geradlinig. Kugelblitze können vom Wind getragen werden. Und es ist klar warum. Schließlich sind die negativen Ionen, aus denen es besteht, die gleichen Luftmoleküle, nur mit daran gebundenen Elektronen.
Der Rückprall von Kugelblitzen aus der erdnahen „Trampolin“-Luftschicht ist einfach erklärt. Wenn sich ein Kugelblitz der Erde nähert, induziert er eine Ladung im Boden, beginnt, viel Energie freizusetzen, erwärmt sich, dehnt sich aus und steigt unter der Wirkung der archimedischen Kraft schnell auf.
Kugelblitze und die Erdoberfläche bilden einen elektrischen Kondensator. Es ist bekannt, dass sich ein Kondensator und ein Dielektrikum anziehen. Daher befinden sich Kugelblitze in der Regel über dielektrischen Körpern, was bedeutet, dass sie sich bevorzugt über Holzbrücken oder über einem Wasserfass befinden. Die mit Kugelblitzen verbundene langwellige Funkemission wird durch den gesamten Weg des Kugelblitzes erzeugt.
Das Zischen von Kugelblitzen wird durch Ausbrüche elektromagnetischer Aktivität verursacht. Diese Blitze folgen mit einer Frequenz von etwa 30 Hertz. Die Hörschwelle des menschlichen Ohrs liegt bei 16 Hertz.
Kugelblitze sind von einem eigenen elektromagnetischen Feld umgeben. Wenn sie an einer Glühbirne vorbeifliegt, kann sie sich induktiv aufheizen und ihre Spule durchbrennen. Einmal in der Verkabelung des Beleuchtungs-, Rundfunk- oder Telefonnetzes, sperrt es seine gesamte Strecke zu diesem Netz. Daher ist es während eines Gewitters wünschenswert, die Netze geerdet zu halten, beispielsweise durch Entladungslücken.
Kugelblitze, "plattgedrückt" über einem Wasserfass, bilden zusammen mit den im Boden induzierten Ladungen einen Kondensator mit einem Dielektrikum. Gewöhnliches Wasser ist kein ideales Dielektrikum, es hat eine erhebliche elektrische Leitfähigkeit. In einem solchen Kondensator beginnt ein Strom zu fließen. Wasser wird durch Joulesche Wärme erhitzt. Bekannt ist das „Fass-Experiment“, bei dem Kugelblitze etwa 18 Liter Wasser zum Kochen brachten. Nach einer theoretischen Schätzung beträgt die durchschnittliche Leistung eines Kugelblitzes während seines freien Schwebens in der Luft etwa 3 Kilowatt.
In Ausnahmefällen, zum Beispiel unter künstlichen Bedingungen, kann es innerhalb von Kugelblitzen zu einem elektrischen Durchschlag kommen. Und dann taucht Plasma darin auf! Dabei wird viel Energie freigesetzt, künstliche Kugelblitze können heller strahlen als die Sonne. Aber normalerweise ist die Leistung von Kugelblitzen relativ gering - sie ist im Elma-Zustand. Offenbar ist der Übergang künstlicher Kugelblitze vom Elma-Zustand in den Plasma-Zustand prinzipiell möglich.
Wenn Sie die Natur des elektrischen Kolobok kennen, können Sie ihn zum Laufen bringen. Künstliche Kugelblitze können natürliche an Kraft bei weitem übertreffen. Indem wir mit einem fokussierten Laserstrahl entlang einer bestimmten Flugbahn eine ionisierte Spur in der Atmosphäre zeichnen, können wir den Feuerball an die richtige Stelle lenken. Ändern wir nun die Versorgungsspannung, versetzen Sie den Kugelblitz in den linearen Modus. Riesige Funken jagen gehorsam die von uns gewählte Flugbahn entlang, zerschmettern Steine, fällen Bäume.
Gewitter über dem Flughafen. Das Luftterminal ist gelähmt: Das Landen und Starten von Flugzeugen ist verboten ... Aber der Startknopf wird auf dem Bedienfeld des blitzableitenden Systems gedrückt. Von einem Turm in der Nähe des Flugplatzes schoss ein feuriger Pfeil in die Wolken. Es war der künstlich gesteuerte Kugelblitz, der sich über dem Turm erhoben hatte, auf den linearen Blitzmodus umgeschaltet hatte und in die Gewitterwolke hineinstürzte. Die Blitzbahn verband die Wolke mit der Erde, und die elektrische Ladung der Wolke wurde zur Erde entladen. Der Vorgang kann mehrmals wiederholt werden. Es wird kein Gewitter mehr geben, die Wolken haben sich verzogen. Flugzeuge können landen und wieder abheben.
In der Arktis wird es möglich sein, eine künstliche Sonne anzuzünden. Aus dem 200 Meter hohen Turm ragt ein 300 Meter langer Ladungspfad aus künstlichen Kugelblitzen empor. Der Kugelblitz schaltet in den Plasmamodus und strahlt hell aus einem halben Kilometer Höhe über der Stadt.
Für eine gute Ausleuchtung in einem Kreis mit einem Radius von 5 Kilometern genügen Kugelblitze mit einer Leistung von mehreren hundert Megawatt. In einem künstlichen Plasmaregime ist eine solche Leistung ein lösbares Problem.
Der elektrische Lebkuchenmann, der so viele Jahre lang die enge Bekanntschaft mit Wissenschaftlern vermieden hat, wird nicht gehen: Früher oder später wird er gezähmt und wird lernen, den Menschen zu nutzen. B. Koslow.
1. Was Kugelblitze sind, ist noch nicht sicher bekannt. Physiker haben noch nicht gelernt, echte Kugelblitze im Labor nachzubilden. Natürlich bekommen sie etwas, aber Wissenschaftler wissen nicht, wie ähnlich dieses „Etwas“ einem echten Feuerball ist.
2. Wenn es keine experimentellen Daten gibt, wenden sich Wissenschaftler der Statistik zu - Beobachtungen, Augenzeugenberichten, seltenen Fotografien. In der Tat selten: Wenn es auf der Welt mindestens hunderttausend Fotos von gewöhnlichen Blitzen gibt, dann gibt es viel weniger Fotos von Kugelblitzen - nur sechs bis acht Dutzend.
3. Die Farbe des Kugelblitzes kann unterschiedlich sein: rot, blendend weiß, blau und sogar schwarz. Zeugen sahen Feuerbälle in allen Schattierungen von Grün und Orange.
4. Dem Namen nach zu urteilen, sollten alle Blitze die Form einer Kugel haben, aber nein, es wurden sowohl birnenförmige als auch eiförmige beobachtet. Besonders glückliche Beobachter waren Blitze in Form eines Kegels, Rings, Zylinders und sogar in Form einer Qualle. Jemand sah einen weißen Schweif hinter dem Blitz.
5. Nach Beobachtungen von Wissenschaftlern und Augenzeugenberichten können Kugelblitze in einem Haus durch ein Fenster, eine Tür, einen Ofen oder sogar aus dem Nichts auftauchen. Und es kann auch aus einer Steckdose „ausblasen“. Im Freien können Kugelblitze von einem Baum und einer Stange kommen, von Wolken herunterkommen oder von gewöhnlichen Blitzen geboren werden.
6. Normalerweise sind Kugelblitze klein - fünfzehn Zentimeter im Durchmesser oder so groß wie ein Fußball, aber es gibt auch Riesen von fünf Metern. Kugelblitze leben nicht lange - normalerweise nicht länger als eine halbe Stunde, sie bewegen sich horizontal, manchmal rotierend, mit einer Geschwindigkeit von mehreren Metern pro Sekunde, manchmal hängen sie regungslos in der Luft.
7. Kugelblitze leuchten wie eine 100-Watt-Glühbirne, knistern oder quietschen manchmal und verursachen normalerweise Funkstörungen. Manchmal riecht es - Stickoxid oder der höllische Geruch von Schwefel. Mit etwas Glück löst es sich leise in der Luft auf, aber häufiger explodiert es, zerstört und schmilzt Gegenstände und verdunstet Wasser.
8. „... Auf der Stirn ist ein roter Kirschfleck zu sehen, aus dem eine donnernde elektrische Kraft von den Beinen zu den Brettern ausging. Die Beine und Zehen sind blau, der Schuh ist zerrissen, nicht verbrannt ... ". So beschrieb der große russische Wissenschaftler Mikhail Vasilievich Lomonosov den Tod seines Kollegen und Freundes Richman. Er befürchtete auch, „dass dieser Fall nicht gegen die Erkenntnisse der Wissenschaft ausgelegt werden sollte“, und behielt Recht mit seiner Befürchtung: In Russland wurde die Stromforschung vorübergehend verboten.
9. Im Jahr 2010 schlugen die österreichischen Wissenschaftler Josef Pier und Alexander Kendl von der Universität Innsbruck vor, dass der Nachweis von Kugelblitzen als eine Manifestation von Phosphenen interpretiert werden könnte, dh visuelle Empfindungen ohne Lichteinwirkung auf das Auge. Ihre Berechnungen zeigen, dass die Magnetfelder bestimmter Blitze bei wiederholten Entladungen elektrische Felder in den Neuronen des visuellen Kortex induzieren. Feuerbälle sind also Halluzinationen.
Die Theorie wurde in der Fachzeitschrift Physics Letters A veröffentlicht. Nun müssen Befürworter der Existenz von Kugelblitzen Kugelblitze mit wissenschaftlichen Geräten registrieren und damit die Theorie österreichischer Wissenschaftler widerlegen.
10. 1761 drang ein Kugelblitz in die Kirche des Wiener Akademischen Kollegiums ein, riss die Vergoldung von der Traufe der Altarsäule ab und legte sie auf einen silbernen Spieß. Menschen haben es viel schwerer: Kugelblitze brennen bestenfalls. Aber es kann auch töten – wie Georg Richmann. Hier ist deine Halluzination!
Kugelblitz ist ein einzigartiges Naturphänomen: die Art des Auftretens; physikalische Eigenschaften; charakteristisch
Bis heute ist das einzige und wichtigste Problem bei der Untersuchung dieses Phänomens die Unfähigkeit, solche Blitze in wissenschaftlichen Labors nachzubilden.
Daher bleiben die meisten Annahmen über die physikalische Natur eines kugelförmigen elektrischen Bündels in der Atmosphäre theoretisch.
Der erste, der auf die Natur des Kugelblitzes hinwies, war der russische Physiker Pyotr Leonidovich Kapitsa. Nach seiner Lehre entstehen solche Blitze bei einer Entladung zwischen Gewitterwolken und der Erde auf der elektromagnetischen Achse, entlang der sie driften.
Neben Kapitsa haben eine Reihe von Physikern Theorien über die Klang- und Rahmenstruktur der Entladung oder über den ionischen Ursprung von Kugelblitzen aufgestellt.
Viele Skeptiker haben argumentiert, dass dies nur eine visuelle Illusion oder kurzfristige Halluzinationen ist und ein solches natürliches Phänomen nicht existiert. Gegenwärtig haben moderne Geräte und Apparate die zur Erzeugung von Blitzen erforderlichen Radiowellen noch nicht aufgezeichnet.
Wie Kugelblitze entstehen
Es entsteht in der Regel während eines starken Gewitters, wurde jedoch bei sonnigem Wetter mehr als einmal bemerkt. Kugelblitze treten plötzlich und in einem Einzelfall auf. Es kann von Wolken, von Bäumen oder anderen Objekten und Gebäuden erscheinen. Der Kugelblitz überwindet leicht Hindernisse auf seinem Weg, einschließlich Stürze in enge Räume. Es werden Fälle beschrieben, in denen diese Art von Blitzen aus einem Fernseher, einem Flugzeugcockpit, Steckdosen, in Innenräumen ... entstanden ist. Gleichzeitig kann er Objekte auf seinem Weg umgehen und durch sie hindurchgehen.
Wiederholt wurde an den gleichen Stellen das Auftreten eines elektrischen Gerinnsels registriert. Der Prozess der Bewegung oder Migration von Blitzen erfolgt hauptsächlich horizontal und in einer Höhe von etwa einem Meter über dem Boden. Dazu kommt eine Soundbegleitung in Form von Knirschen, Knistern und Quietschen, die zu Störungen im Radio führt.
Nach den Beschreibungen von Augenzeugen dieses Phänomens werden zwei Arten von Blitzen unterschieden:
Eigenschaften
Der Ursprung solcher Blitze ist noch unbekannt. Es gibt Versionen, bei denen eine elektrische Entladung entweder auf der Oberfläche des Blitzes auftritt oder aus dem Gesamtvolumen austritt.
Wissenschaftler kennen noch nicht die physikalische und chemische Zusammensetzung, dank der ein solches Naturphänomen Türen, Fenster und kleine Risse leicht überwinden und wieder seine ursprüngliche Größe und Form annehmen kann. In diesem Zusammenhang wurden hypothetische Annahmen über die Struktur des Gases aufgestellt, aber ein solches Gas müsste nach den Gesetzen der Physik unter dem Einfluss innerer Wärme in die Luft fliegen.
- Die Größe von Kugelblitzen beträgt in der Regel 10 - 20 Zentimeter.
- Die Farbe des Glühens kann in der Regel blau, weiß oder orange sein. Zeugen dieses Phänomens berichten jedoch, dass eine dauerhafte Farbe nicht beobachtet wurde und sich immer änderte.
- Die Form von Kugelblitzen ist in den meisten Fällen kugelförmig.
- Die Existenzdauer wurde auf nicht mehr als 30 Sekunden geschätzt.
- Die Temperatur ist noch nicht vollständig untersucht, liegt aber Experten zufolge bei bis zu 1000 Grad Celsius.
Ohne die Natur des Ursprungs dieses Naturphänomens zu kennen, ist es schwierig, Vermutungen darüber anzustellen, wie sich Kugelblitze bewegen. Nach einer Theorie kann die Bewegung dieser Form der elektrischen Entladung durch die Kraft des Windes, die Wirkung elektromagnetischer Schwingungen oder die Anziehungskraft erfolgen.
Warum Kugelblitze gefährlich sind
Trotz der vielen unterschiedlichen Hypothesen über die Art des Auftretens und die Eigenschaften dieses Naturphänomens muss berücksichtigt werden, dass die Wechselwirkung mit Kugelblitzen äußerst gefährlich ist, da eine mit einer großen Entladung gefüllte Kugel nicht nur verletzen, sondern auch töten kann. Eine Explosion kann tragische Folgen haben.
- Die erste Regel, die Sie befolgen müssen, wenn Sie auf einen Feuerball treffen, ist, nicht in Panik zu geraten, nicht zu rennen, keine schnellen und abrupten Bewegungen zu machen.
- Es ist notwendig, die Flugbahn des Balls langsam zu verlassen, dabei Abstand zu halten und nicht den Rücken zu kehren.
- Wenn in einem geschlossenen Raum Kugelblitze auftauchen, sollte man zunächst versuchen, das Fenster vorsichtig zu öffnen, um einen Durchzug zu erzeugen.
- Zusätzlich zu den oben genannten Regeln ist es strengstens verboten, Gegenstände in die Plasmakugel zu werfen, da dies zu einer tödlichen Explosion führen kann.
So tötete in der Region Lugansk ein Blitz von der Größe eines Golfballs einen Fahrer, und in Pjatigorsk erlitt ein Mann, der versuchte, einen leuchtenden Ball abzuwischen, schwere Verbrennungen an den Händen. In Burjatien schlug ein Blitz durch das Dach ein und explodierte im Haus. Die Explosion war so stark, dass die Fenster und Türen eingeschlagen, die Wände beschädigt und die Hausbesitzer verletzt wurden und einen Granatenschlag erlitten.
Video: 10 Fakten über Kugelblitze
Dieses Video präsentiert Ihnen die Fakten über das mysteriöseste und erstaunlichste Naturphänomen.
