گزارش در مورد رعد و برق توپ رعد و برق توپ یک معمای حل نشده طبیعت است. رنگ رعد و برق توپ
اولین ذکر مکتوب از گلوله های آتشین مرموز و مرموز را می توان در تواریخ 106 قبل از میلاد یافت. قبل از میلاد: «پرندگان آتشین عظیمی بر فراز روم ظاهر شدند که زغال داغ را در منقار خود حمل می‌کردند، که با سقوط، خانه‌ها را می‌سوختند. شهر در آتش بود...» همچنین بیش از یک توصیف از رعد و برق توپ در پرتغال و فرانسه در قرون وسطی کشف شد که پدیده آن کیمیاگران را بر آن داشت تا زمانی را صرف جستجوی فرصت هایی برای تسلط بر ارواح آتش کنند.
رعد و برق توپی نوع خاصی از رعد و برق در نظر گرفته می شود که یک گلوله آتش درخشان است که در هوا شناور است (گاهی به شکل قارچ، قطره یا گلابی). اندازه آن معمولاً بین 10 تا 20 سانتی متر است و خود به رنگ های آبی، نارنجی یا سفید می آید (اگرچه اغلب می توانید رنگ های دیگر، حتی سیاه را ببینید)، رنگ ناهمگن است و اغلب تغییر می کند. افرادی که رعد و برق توپ را دیده اند، می گویند که داخل آن از قطعات کوچک و ثابت تشکیل شده است.
در مورد دمای توپ پلاسما، هنوز مشخص نشده است: اگرچه، طبق محاسبات دانشمندان، باید از 100 تا 1000 درجه سانتیگراد متغیر باشد، اما افرادی که خود را در نزدیکی گوی آتشین یافتند، گرمای آن را احساس نکردند. اگر به طور غیر منتظره منفجر شود (اگرچه همیشه این اتفاق نمی افتد)، تمام مایع اطراف تبخیر می شود و شیشه و فلز ذوب می شوند.
موردی ثبت شد که یک گلوله پلاسما، یک بار در یک خانه، به یک بشکه حاوی شانزده لیتر آب چاه تازه وارد شد. اما منفجر نشد، بلکه آب را جوشاند و ناپدید شد. بعد از تمام شدن جوشیدن آب، بیست دقیقه داغ بود.
یک گلوله آتشین می تواند برای مدت زمان زیادی وجود داشته باشد و هنگام حرکت می تواند ناگهان تغییر جهت دهد و حتی می تواند برای چند دقیقه در هوا معلق بماند و پس از آن ناگهان با سرعت 8 تا 10 متر به سمت کناری حرکت می کند. س
رعد و برق توپ عمدتاً در هنگام رعد و برق رخ می دهد، اما موارد مکرری از ظهور آن در هوای آفتابی نیز ثبت شده است. معمولاً در یک نسخه ظاهر می شود (حداقل علم مدرن چیز دیگری ثبت نکرده است) و اغلب به غیرمنتظره ترین شکل: می تواند از ابرها فرود آید، در هوا ظاهر شود یا از پشت ستون یا درخت شناور شود. نفوذ به یک فضای بسته برای او دشوار نیست: موارد شناخته شده ای از ظاهر شدن او از سوکت، تلویزیون و حتی در کابین خلبان وجود دارد.
موارد زیادی از وقوع مداوم صاعقه توپ در همان مکان ثبت شده است. بنابراین، در یک شهر کوچک در نزدیکی Pskov یک گلد شیطان وجود دارد، جایی که رعد و برق توپ سیاه به طور دوره ای از زمین می پرد (در اینجا پس از سقوط شهاب سنگ Tunguska ظاهر شد). وقوع دائمی آن در همان مکان به دانشمندان این فرصت را داد که سعی کنند این ظاهر را با استفاده از حسگرها ثبت کنند، اما بدون موفقیت: همه آنها ذوب شدند در حالی که رعد و برق توپ در سراسر فضای خالی حرکت می کرد.
اسرار رعد و برق توپ
برای مدت طولانی، دانشمندان حتی وجود چنین پدیده ای مانند رعد و برق توپ را قبول نمی کردند: اطلاعات مربوط به ظاهر آن عمدتاً به یک توهم نوری یا توهماتی نسبت داده می شد که پس از یک رعد و برق معمولی بر شبکیه چشم تأثیر می گذارد. علاوه بر این، شواهد در مورد اینکه رعد و برق توپ چگونه به نظر می رسد تا حد زیادی ناسازگار بود، و در طول بازتولید آن در شرایط آزمایشگاهی، فقط پدیده های کوتاه مدت ممکن بود.
همه چیز پس از آغاز قرن 19 تغییر کرد. فرانسوا آراگو، فیزیکدان، گزارشی را با گزارش های جمع آوری شده و سیستماتیک شاهدان عینی از پدیده رعد و برق توپ منتشر کرد. اگرچه این داده ها توانست بسیاری از دانشمندان را در مورد وجود این پدیده شگفت انگیز متقاعد کند، اما شکاکان همچنان باقی مانده بودند. علاوه بر این، اسرار رعد و برق توپ با گذشت زمان کاهش نمی یابد، بلکه تنها چند برابر می شود.
اول از همه، ماهیت ظاهر توپ شگفت انگیز نامشخص است، زیرا نه تنها در یک رعد و برق، بلکه در یک روز روشن و خوب ظاهر می شود.
ترکیب این ماده نیز نامشخص است، که به آن اجازه می دهد نه تنها از طریق دهانه های در و پنجره، بلکه از طریق شکاف های ریز نیز نفوذ کند و سپس دوباره بدون آسیب رساندن به خود شکل اصلی خود را به خود بگیرد (فیزیکدانان در حال حاضر قادر به حل این پدیده نیستند).
برخی از دانشمندان با مطالعه این پدیده، این فرض را مطرح کرده اند که صاعقه توپ در واقع یک گاز است، اما در این مورد، توپ پلاسما، تحت تأثیر گرمای داخلی، باید مانند یک بالون هوای گرم به بالا پرواز کند.
و ماهیت خود تابش نامشخص است: از کجا می آید - فقط از سطح رعد و برق یا از کل حجم آن. همچنین، فیزیکدانان نمی توانند با این سوال روبرو شوند که انرژی کجا ناپدید می شود، صاعقه درون توپ چیست: اگر فقط به تابش می رفت، توپ در چند دقیقه ناپدید نمی شد، بلکه برای چند ساعت می درخشید.
با وجود تعداد زیادی از نظریه ها، فیزیکدانان هنوز نمی توانند توضیح علمی درستی از این پدیده ارائه دهند. اما دو نسخه مخالف وجود دارد که در محافل علمی محبوبیت پیدا کرده است.
فرضیه شماره 1
دومینیک آراگو نه تنها داده های توپ پلاسما را سیستماتیک کرد، بلکه سعی کرد رمز و راز رعد و برق توپ را نیز توضیح دهد. طبق نسخه او، رعد و برق توپ یک برهمکنش خاص نیتروژن با اکسیژن است که در طی آن انرژی آزاد می شود که رعد و برق ایجاد می کند.
فیزیکدان دیگری فرنکل این نسخه را با این نظریه تکمیل کرد که گوی پلاسما یک گرداب کروی است، متشکل از ذرات غبار با گازهای فعال که به دلیل تخلیه الکتریکی حاصل شده است. به همین دلیل، یک توپ گردابی ممکن است برای مدت طولانی وجود داشته باشد. نسخه او با این واقعیت پشتیبانی می شود که یک توپ پلاسما معمولاً پس از تخلیه الکتریکی در هوای غبارآلود ظاهر می شود و دود کوچکی با بوی خاصی از خود به جا می گذارد.
بنابراین، این نسخه نشان می دهد که تمام انرژی توپ پلاسما در داخل آن است، به همین دلیل است که رعد و برق توپ را می توان یک وسیله ذخیره انرژی در نظر گرفت.
فرضیه شماره 2
آکادمیک پیوتر کاپیتسا با این نظر موافق نبود، زیرا او استدلال می کرد که برای درخشش مداوم رعد و برق، انرژی اضافی مورد نیاز است که توپ را از بیرون تغذیه کند. او نسخه ای را مطرح کرد که پدیده رعد و برق توپ توسط امواج رادیویی با طول 35 تا 70 سانتی متر، ناشی از نوسانات الکترومغناطیسی که بین ابرهای رعد و برق و پوسته زمین ایجاد می شود، تحریک می شود.
او انفجار رعد و برق توپ را با توقف غیرمنتظره در منبع انرژی توضیح داد، به عنوان مثال، تغییر در فرکانس نوسانات الکترومغناطیسی، در نتیجه هوای کمیاب "فروپاش می کند".
اگرچه نسخه او مورد پسند بسیاری قرار گرفت، اما ماهیت رعد و برق توپ با نسخه مطابقت ندارد. در حال حاضر، تجهیزات مدرن هرگز امواج رادیویی با طول موج مورد نظر را که در نتیجه تخلیه های جوی ظاهر می شود، ضبط نکرده اند. علاوه بر این، آب یک مانع تقریباً غیرقابل عبور برای امواج رادیویی است، و بنابراین یک توپ پلاسما نمی تواند آب را گرم کند، مانند یک بشکه، بسیار کمتر آن را بجوشاند.
این فرضیه همچنین مقیاس انفجار توپ پلاسما را مورد تردید قرار می دهد: این انفجار نه تنها قادر به ذوب یا خرد کردن اجسام بادوام و قوی است، بلکه می تواند کنده های ضخیم را بشکند و موج ضربه ای آن می تواند تراکتور را واژگون کند. در عین حال، "فروپاشی" معمولی هوای کمیاب قادر به انجام همه این ترفندها نیست و اثر آن شبیه به ترکیدن بالون است.
در صورت برخورد با رعد و برق توپ چه باید کرد؟
دلیل ظاهر شدن یک توپ پلاسما شگفت انگیز هرچه باشد، باید در نظر داشت که برخورد با آن بسیار خطرناک است، زیرا اگر توپی پر از الکتریسیته با موجودی زنده برخورد کند، ممکن است کشته شود و اگر منفجر شود، آن را می کشد. همه چیز اطراف را نابود خواهد کرد
هنگامی که یک گلوله آتشین را در خانه یا در خیابان می بینید، نکته اصلی این است که وحشت نکنید، حرکات ناگهانی انجام ندهید و ندوید: رعد و برق توپ به شدت به هر گونه تلاطم هوا حساس است و ممکن است آن را دنبال کند.
شما باید به آرامی و با آرامش از مسیر توپ دور شوید و سعی کنید تا حد امکان از آن دور بمانید، اما تحت هیچ شرایطی پشت خود را برنگردانید. اگر رعد و برق توپ در داخل خانه است، باید به سمت پنجره بروید و پنجره را باز کنید: به دنبال حرکت هوا، رعد و برق به احتمال زیاد به بیرون پرواز می کند.
همچنین پرتاب هر چیزی به داخل توپ پلاسما کاملاً ممنوع است: این ممکن است منجر به انفجار شود و سپس صدمات، سوختگی و در برخی موارد حتی ایست قلبی اجتناب ناپذیر است. اگر اتفاقی بیفتد که فردی نتواند از مسیر توپ دور شود و توپ به او برخورد کند و باعث از دست دادن هوشیاری شود، قربانی باید به اتاقی با تهویه منتقل شود، به گرمی بسته شود، تنفس مصنوعی داده شود و البته بلافاصله با آمبولانس تماس بگیرید
رعد و برق توپ -یک پدیده طبیعی غیرعادی که یک لخته درخشان از جریان الکتریکی است. یافتن آن در طبیعت تقریبا غیرممکن است، حتی برخی از دانشمندان ادعا می کنند که غیرممکن است.
رعد و برق توپ چگونه رخ می دهد؟
اکثر کارشناسان می گویند که رعد و برق توپ پس از برخورد صاعقه معمولی ظاهر می شود. اندازه آنها می تواند به بزرگی یک هلو معمولی و به اندازه یک توپ فوتبال باشد. رنگ رعد و برق توپ می تواند نارنجی، زرد، قرمز یا سفید روشن باشد. با هر نزدیک شدن به توپ، می توانید صدای وزوز و خش خش وحشتناکی را بشنوید.
طول عمر رعد و برق توپ می تواند به چند دقیقه برسد. یک نظریه وجود دارد که می گوید رعد و برق توپ است ماکت یک ابر رعد و برق کوچکشاید ذرات ریز گرد و غبار دائماً در هوا وجود داشته باشد و رعد و برق نیز به نوبه خود بار الکتریکی به ذرات گرد و غبار در ناحیه خاصی از هوا می دهد. برخی از ذرات گرد و غبار بار منفی دارند، در حالی که برخی دیگر بار مثبت دارند. سپس میلیون ها رعد و برق کوچک ذرات گرد و غبار با بار متفاوت را به هم متصل می کنند و سپس یک توپ گرد درخشان در هوا ایجاد می شود.
- رعد و برق توپ یک پدیده طبیعی نسبتا نادر است.
- در حال حاضر نمی توان دقیقاً گفت که رعد و برق توپ چگونه رخ می دهد. صدها نظریه وجود دارد که ظاهر آن را توضیح می دهد، اما هیچ یک از آنها ثابت نشده است.
- در سال 1638، ظهور رعد و برق توپ برای اولین بار مستند شد. در آن زمان، او هنگام رعد و برق به داخل کلیسا پرواز کرد.
- رعد و برق توپ می تواند به راحتی شیشه پنجره را ذوب کند.
- اغلب، رعد و برق توپ از طریق درها و پنجره ها وارد آپارتمان می شود.
- سرعت حرکت این پدیده طبیعی می تواند تا 10 متر در ثانیه برسد.
- فرض بر این است که دمای مرکز توپ هزاران درجه است.
اینکه چگونه رعد و برق توپ شکل می گیرد و چگونه رفتار کنیم برای هر فرد مهم است که بداند، زیرا هیچ کس از مواجهه با آن در امان نیست. دانشمندان بر این باورند که رعد و برق توپ نوع خاصی از رعد و برق است. به شکل یک گلوله آتشین درخشان در هوا حرکت می کند (همچنین می تواند شبیه قارچ، قطره یا گلابی باشد). اندازه رعد و برق توپ تقریباً 10-20 سانتی متر است، کسانی که آن را از نزدیک دیده اند می گویند که قطعات کوچک بدون حرکت در داخل رعد و برق توپ دیده می شود.
رعد و برق توپ می تواند به راحتی به فضاهای بسته نفوذ کند: از یک پریز، از تلویزیون یا می تواند در کابین ظاهر شود. موارد شناخته شده ای وجود دارد که رعد و برق توپ در همان مکان رخ می دهد و از زمین خارج می شود.
رعد و برق توپ همچنان یک پدیده مرموز برای دانشمندان است
برای مدت طولانی، دانشمندان حتی این واقعیت را که صاعقه توپ وجود دارد را تشخیص نمی دادند. و وقتی اطلاعاتی ظاهر شد که کسی او را دیده است، همه چیز به توهم نوری یا توهم نسبت داده شد. با این حال، گزارش فیزیکدان فرانسوا آراگو همه چیز را تغییر داد. این دانشمند گزارش های شاهدان عینی از پدیده ای مانند رعد و برق توپ را سیستماتیک و منتشر کرد.
بسیاری از دانشمندان از آن زمان به وجود پدیده رعد و برق توپ در طبیعت پی برده اند، اما این امر از تعداد اسرار کاسته نشده است، برعکس، با گذشت زمان تنها تعداد آنها بیشتر می شود.
همه چیز در مورد رعد و برق توپ مشخص نیست: چگونه این توپ شگفت انگیز ظاهر می شود - نه تنها در هنگام رعد و برق، بلکه در یک روز روشن و خوب نیز ظاهر می شود. مشخص نیست از چه چیزی تشکیل شده است - چه نوع ماده ای می تواند از یک شکاف کوچک نفوذ کند و دوباره گرد شود. فیزیکدانان در حال حاضر نمی توانند به همه این سوالات پاسخ دهند.
امروزه نظریه های زیادی در مورد رعد و برق توپ وجود دارد، اما هنوز کسی نتوانسته است این پدیده را از دیدگاه علمی اثبات کند. در محافل علمی دو نسخه متضاد وجود دارد که امروزه رایج است.
صاعقه توپ و تشکیل آن مطابق با فرضیه شماره 1
دومینیک آراگو نه تنها موفق شد تمام اطلاعات جمع آوری شده در مورد توپ پلاسما را سیستماتیک کند، بلکه در مورد رمز و راز این شی نیز توضیحاتی ارائه کرد. نسخه دانشمند این است که رعد و برق توپ به دلیل تعامل خاص بین نیتروژن و اکسیژن تشکیل می شود. این فرآیند با آزاد شدن انرژی همراه است که باعث تشکیل رعد و برق می شود.
به گفته فیزیکدان دیگری به نام فرنکل، ممکن است این نسخه همچنان توسط نظریه دیگری اضافه شود. این شامل تشکیل یک توپ پلاسما از یک گرداب کروی است که ترکیب آن ذرات غبار و گازهای فعال است که توسط تخلیه الکتریکی ایجاد می شود. این باعث وجود گرداب توپ برای مدت طولانی می شود.
این نسخه با این واقعیت تأیید می شود که ظاهر یک توپ پلاسما پس از تخلیه الکتریکی دقیقاً در جایی که هوا غبارآلود است رخ می دهد و هنگامی که رعد و برق توپ ناپدید می شود ، مه خاصی و بوی خاصی پس از آن باقی می ماند. از این فرضیه می توان نتیجه گرفت که تمام انرژی صاعقه توپ در داخل آن قرار دارد، به این معنی که این ماده یک وسیله ذخیره انرژی است.
رعد و برق توپ و تشکیل آن مطابق با فرضیه شماره 2
به گفته کاپیتسا، رعد و برق توپ توسط امواج رادیویی تغذیه می شود که طول آن می تواند 35-70 سانتی متر باشد. دلیل وقوع آنها با نوسانات الکترومغناطیسی مرتبط است - نتیجه تعامل ابرهای رعد و برق و پوسته زمین.
این آکادمیک پیشنهاد کرد که رعد و برق توپ در لحظه ای که منبع انرژی ناگهان متوقف می شود منفجر شود. این ممکن است به عنوان تغییر در فرکانس یک موج الکترومغناطیسی ظاهر شود. فرآیند به اصطلاح "فروپاشی" رخ می دهد.
طرفداران فرضیه دوم وجود داشتند، اما به دلیل ماهیت آن، رعد و برق توپ آن را رد می کند. تا به امروز، با کمک تجهیزات مدرن، امواج رادیویی که کاپیتسا ذکر می کند، پس از تخلیه در جو شناسایی نشده اند.
مقیاس رویداد در حین انفجار رعد و برق توپ نیز با فرضیه دوم در تضاد است: اجسام بسیار بادوام ذوب یا تکه تکه می شوند، کنده های با ضخامت بسیار زیاد شکسته می شوند و یک تراکتور یک بار توسط موج ضربه ای واژگون می شود.
رعد و برق توپ نیاز به رفتار ویژه کسانی دارد که با آن مواجه می شوند
اگر فرصت برخورد با رعد و برق توپ را دارید، نیازی به وحشت نیست، چه برسد به عجله کردن. باید با او مثل یک سگ دیوانه رفتار کنید. بدون حرکت ناگهانی و دویدن، زیرا با کوچکترین تلاطم در هوا می توان رعد و برق را به این مکان هدایت کرد.
رفتار انسان باید آرام و آرام باشد. باید سعی کنید تا حد امکان از رعد و برق دور بمانید، اما نباید به آن پشت کنید. اگر توپ پلاسما در داخل خانه قرار دارد، بهتر است به پنجره بروید و پنجره را باز کنید. توپ ممکن است تسلیم حرکت هوا شود و در خیابان تمام شود.
شما نمی توانید چیزی را به سمت توپ پلاسما پرتاب کنید، زیرا این مملو از انفجار است، که به ناچار منجر به مشکلات بزرگ مرتبط با جراحات و سوختگی می شود. حتی گاهی قلب آدم ها می ایستد.
اگر خود را در کنار فردی دیدید که بدشانس است و رعد و برق به او اصابت کرده و باعث از دست دادن هوشیاری او می شود، باید به او کمک های اولیه داده شود و با آمبولانس تماس بگیرید. قربانی باید به یک منطقه تهویه شده منتقل شود و به گرمی بسته شود. علاوه بر این، فرد باید تحت تنفس مصنوعی قرار گیرد.
همانطور که اغلب اتفاق می افتد، مطالعه سیستماتیک رعد و برق توپ با انکار وجود آنها آغاز شد: در آغاز قرن نوزدهم، تمام مشاهدات پراکنده شناخته شده در آن زمان به عنوان عرفان یا در بهترین حالت، یک توهم نوری شناخته شدند.
اما قبلاً در سال 1838 ، بررسی گردآوری شده توسط ستاره شناس و فیزیکدان مشهور دومینیک فرانسوا آراگو در سالنامه دفتر طول جغرافیایی فرانسه منتشر شد.
متعاقباً، او آغازگر آزمایش‌های فیزو و فوکو برای اندازه‌گیری سرعت نور و همچنین کاری بود که لو وریر را به کشف نپتون رساند.
بر اساس توصیفات شناخته شده در آن زمان از صاعقه توپ، آراگو به این نتیجه رسید که بسیاری از این مشاهدات را نمی توان یک توهم در نظر گرفت.
در طول 137 سالی که از انتشار بررسی آراگو می گذرد، گزارش ها و عکس های شاهدان عینی جدیدی ظاهر شده است. ده ها نظریه ایجاد شد، مبتکرانه و مبتکرانه، که برخی از خواص شناخته شده رعد و برق توپ را توضیح می داد، و آنهایی که در مقابل انتقادات ابتدایی ایستادگی نمی کردند.
فارادی، کلوین، آرنیوس، فیزیکدانان شوروی، Ya. I. Frenkel و P. L. Kapitsa، بسیاری از شیمیدانان مشهور و در نهایت، متخصصان کمیسیون ملی آمریکا برای فضانوردی و هوانوردی ناسا تلاش کردند تا این پدیده جالب و مهیب را کشف و توضیح دهند. و رعد و برق توپ تا به امروز تا حد زیادی یک راز باقی مانده است.
احتمالاً یافتن پدیده ای که اطلاعات در مورد آن تا این حد متناقض باشد دشوار است. دو دلیل اصلی وجود دارد: این پدیده بسیار نادر است و بسیاری از مشاهدات به شیوه ای بسیار غیر ماهرانه انجام می شود.
همین بس که بگوییم شهاب‌های بزرگ و حتی پرندگان با رعد و برق توپ اشتباه گرفته می‌شوند، غبار گندیده‌ای که در تاریکی می‌درخشد، به بال‌هایشان چسبیده است. و با این حال، حدود هزار مشاهده قابل اعتماد از رعد و برق توپ در ادبیات شرح داده شده است.
دانشمندان برای توضیح ماهیت وقوع صاعقه توپ، چه حقایقی را باید با یک نظریه مرتبط کنند؟ مشاهدات چه محدودیت هایی بر تخیل ما اعمال می کنند؟
اولین چیزی که باید توضیح داد این است: چرا رعد و برق توپ اگر مکرر اتفاق بیفتد اغلب رخ می دهد یا اگر به ندرت اتفاق می افتد چرا به ندرت رخ می دهد؟
اجازه دهید خواننده از این عبارت عجیب تعجب نکند - فراوانی وقوع رعد و برق توپ هنوز یک موضوع بحث برانگیز است.
و همچنین باید توضیح دهیم که چرا رعد و برق توپ (که بی دلیل به آن نمی گویند) در واقع شکلی دارد که معمولاً به یک توپ نزدیک است.
و برای اثبات اینکه به طور کلی مربوط به رعد و برق است - باید گفت که همه تئوری ها ظاهر این پدیده را با رعد و برق مرتبط نمی دانند - و نه بی دلیل: گاهی اوقات در هوای بدون ابر رخ می دهد، مانند سایر پدیده های رعد و برق. به عنوان مثال، چراغ سنت المو.
در اینجا مناسب است شرح برخورد با رعد و برق توپ را که توسط ناظر و دانشمند برجسته طبیعت ولادیمیر کلاودیویچ آرسنیف، محقق مشهور تایگا خاور دور ارائه شده است، یادآوری کنیم. این دیدار در کوه های سیخوته آلین در شبی روشن مهتابی برگزار شد. اگرچه بسیاری از پارامترهای رعد و برق مشاهده شده توسط آرسنیف معمولی است، چنین مواردی نادر است: رعد و برق توپ معمولاً در هنگام رعد و برق رخ می دهد.
در سال 1966، ناسا پرسشنامه ای را بین دو هزار نفر توزیع کرد که در قسمت اول آن دو سوال مطرح شد: "آیا رعد و برق توپ را دیده اید؟" و "آیا رعد و برق خطی را در نزدیکی خود دیدید؟"
پاسخ ها امکان مقایسه فراوانی رصد رعد و برق توپ را با فراوانی مشاهده رعد و برق معمولی فراهم می کند. نتیجه خیره کننده بود: 409 نفر از 2 هزار نفر یک صاعقه خطی را از فاصله نزدیک دیدند و دو برابر کمتر رعد و برق توپ را دیدند. حتی یک فرد خوش شانس بود که 8 بار با رعد و برق توپ مواجه شد - یکی دیگر از دلایل غیرمستقیم این است که این پدیده اصلاً آنقدرها که معمولاً تصور می شود نادر نیست.
تجزیه و تحلیل بخش دوم پرسشنامه بسیاری از حقایق شناخته شده قبلی را تأیید کرد: قطر صاعقه توپ به طور متوسط حدود 20 سانتی متر است. خیلی روشن نمی درخشد؛ رنگ اغلب قرمز، نارنجی، سفید است.
جالب است که حتی ناظرانی که رعد و برق توپ را نزدیک دیدند، اغلب تابش حرارتی آن را احساس نمی کردند، اگرچه در تماس مستقیم می سوزد.
چنین رعد و برقی از چند ثانیه تا یک دقیقه وجود دارد. می تواند از طریق سوراخ های کوچک به داخل اتاق نفوذ کند، سپس شکل آن را بازیابی کند. بسیاری از ناظران گزارش می دهند که برخی جرقه ها را پرتاب می کند و می چرخد.
معمولاً در فاصله کمی از زمین شناور می شود، اگرچه در ابرها نیز دیده شده است. گاهی اوقات رعد و برق توپ بی سر و صدا ناپدید می شود، اما گاهی اوقات منفجر می شود و باعث تخریب قابل توجهی می شود.
ویژگی هایی که قبلاً ذکر شد برای سردرگمی محقق کافی است.
به عنوان مثال، رعد و برق توپ اگر به سرعت بالا نرود، مانند بالون برادران مونتگولفیر پر از دود، اگر چه حداقل تا چند صد درجه گرم شود، باید از چه ماده ای تشکیل شود؟
همه چیز در مورد دما نیز مشخص نیست: با قضاوت بر اساس رنگ درخشش، دمای رعد و برق کمتر از 8000 درجه کلوین نیست.
یکی از ناظران که یک شیمیدان در حرفه آشنا به پلاسما است، این دما را 13000 تا 16000 درجه کلوین تخمین زد! اما نورسنجی رد رعد و برق به جا مانده بر روی فیلم عکاسی نشان داد که تابش نه تنها از سطح آن، بلکه از کل حجم نیز خارج می شود.
بسیاری از ناظران همچنین گزارش می دهند که رعد و برق نیمه شفاف است و خطوط کلی اجسام را می توان از طریق آن مشاهده کرد. این بدان معنی است که دمای آن بسیار پایین تر است - بیش از 5000 درجه نیست، زیرا با گرمایش بیشتر یک لایه گاز به ضخامت چندین سانتی متر کاملاً مات است و مانند یک جسم کاملاً سیاه تابش می کند.
این واقعیت که رعد و برق توپ کاملاً "سرد" است با اثر حرارتی نسبتا ضعیفی که ایجاد می کند نیز اثبات می شود.
رعد و برق توپ انرژی زیادی را حمل می کند. با این حال، در ادبیات، اغلب برآوردهای عمداً متورم وجود دارد، اما حتی یک رقم واقعی متوسط - 105 ژول - برای رعد و برق با قطر 20 سانتی متر بسیار چشمگیر است. اگر چنین انرژی فقط برای تابش نور خرج می شد، می توانست ساعت های زیادی بدرخشد.
هنگامی که یک رعد و برق توپ منفجر می شود، قدرت یک میلیون کیلووات می تواند ایجاد شود، زیرا این انفجار بسیار سریع اتفاق می افتد. درست است که انسان‌ها می‌توانند حتی انفجارهای قوی‌تری ایجاد کنند، اما اگر با منابع انرژی "آرام" مقایسه شوند، این مقایسه به نفع آنها نخواهد بود.
به طور خاص، ظرفیت انرژی (انرژی در واحد جرم) رعد و برق به طور قابل توجهی بالاتر از باتری های شیمیایی موجود است. به هر حال، این تمایل به یادگیری نحوه انباشتن انرژی نسبتاً بزرگ در حجم کم بود که بسیاری از محققان را به مطالعه رعد و برق توپ جذب کرد. هنوز زود است که بگوییم این امیدها تا چه حد قابل توجیه است.
پیچیدگی تبیین چنین ویژگی های متناقض و متنوعی به این واقعیت منجر شده است که به نظر می رسد دیدگاه های موجود در مورد ماهیت این پدیده تمام احتمالات قابل تصور را به پایان رسانده است.
برخی از دانشمندان بر این باورند که رعد و برق دائما از بیرون انرژی دریافت می کند. به عنوان مثال، P. L. Kapitsa پیشنهاد کرد که زمانی اتفاق می افتد که یک پرتو قدرتمند از امواج رادیویی دسی متر جذب می شود، که می تواند در طول یک طوفان رعد و برق ساطع شود.
در واقع، برای تشکیل یک لخته یونیزه شده، مانند رعد و برق توپ در این فرضیه، وجود یک موج ایستاده از تابش الکترومغناطیسی با قدرت میدان بسیار بالا در پادگره ها ضروری است.
شرایط لازم را می توان بسیار به ندرت تحقق بخشید، به طوری که، به گفته P. L. Kapitsa، احتمال مشاهده رعد و برق توپ در یک مکان معین (یعنی جایی که یک ناظر متخصص در آن قرار دارد) عملاً صفر است.
گاهی اوقات فرض بر این است که رعد و برق توپ بخش نورانی کانالی است که ابر را به زمین متصل می کند و جریان زیادی از آن عبور می کند. از نظر تصویری، به دلایلی نقش تنها بخش قابل مشاهده یک رعد و برق خطی نامرئی به آن اختصاص داده شده است. این فرضیه برای اولین بار توسط آمریکایی ها M. Yuman و O. Finkelstein بیان شد و بعداً چندین تغییر در نظریه ای که آنها ایجاد کردند ظاهر شد.
مشکل مشترک همه این نظریه ها این است که آنها وجود جریان های انرژی با چگالی بسیار بالا را برای مدت طولانی فرض می کنند و به همین دلیل است که رعد و برق توپ را به عنوان یک پدیده بسیار بعید محکوم می کنند.
علاوه بر این، در نظریه یومان و فینکلشتاین، توضیح شکل رعد و برق و ابعاد مشاهده شده آن دشوار است - قطر کانال رعد و برق معمولاً حدود 3-5 سانتی متر است و صاعقه توپ را می توان تا یک متر در آن یافت. قطر
چند فرضیه وجود دارد که نشان می دهد رعد و برق توپ خود منبع انرژی است. عجیب ترین مکانیسم ها برای استخراج این انرژی اختراع شده است.
نمونه ای از چنین عجیب و غریبی ایده D. Ashby و K. Whitehead است که بر اساس آن رعد و برق توپ در هنگام نابودی دانه های غبار ضد ماده تشکیل می شود که از فضا به لایه های متراکم جو می افتند و سپس توسط یک رعد و برق دور می شوند. تخلیه رعد و برق خطی به زمین
شاید بتوان این ایده را از نظر تئوری پشتیبانی کرد، اما متأسفانه تا کنون حتی یک ذره ضد ماده مناسب نیز کشف نشده است.
اغلب از واکنش های شیمیایی و حتی هسته ای مختلف به عنوان منبع فرضی انرژی استفاده می شود. اما توضیح شکل کروی رعد و برق دشوار است - اگر واکنش ها در یک محیط گازی رخ دهد، انتشار و باد منجر به حذف "ماده رعد و برق" (اصطلاح آراگو) از یک توپ بیست سانتی متری در عرض چند ثانیه می شود. حتی زودتر آن را تغییر شکل دهد.
در نهایت، هیچ واکنش واحدی وجود ندارد که در هوا با آزاد شدن انرژی لازم برای توضیح صاعقه توپ در هوا رخ دهد.
این دیدگاه بارها بیان شده است: رعد و برق توپ انرژی آزاد شده در هنگام برخورد صاعقه خطی را جمع می کند. همچنین نظریه‌های زیادی بر اساس این فرض وجود دارد؛ مروری دقیق از آنها را می‌توان در کتاب محبوب اس. سینگر «ماهیت صاعقه توپ» یافت.
این نظریه‌ها نیز مانند بسیاری دیگر، دارای دشواری‌ها و تناقضاتی هستند که در ادبیات جدی و عامه‌پسند مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است.
فرضیه خوشه ای رعد و برق توپ
اجازه دهید اکنون در مورد فرضیه نسبتاً جدید و به اصطلاح خوشه ای صاعقه توپ که در سال های اخیر توسط یکی از نویسندگان این مقاله ایجاد شده است صحبت کنیم.
بیایید با این سوال شروع کنیم که چرا صاعقه شکل یک توپ دارد؟ به طور کلی، پاسخ به این سوال دشوار نیست - باید نیرویی وجود داشته باشد که بتواند ذرات "ماده رعد و برق" را در کنار هم نگه دارد.
چرا یک قطره آب کروی است؟ کشش سطحی این شکل را به آن می دهد.
کشش سطحی در یک مایع به این دلیل اتفاق می‌افتد که ذرات آن - اتم‌ها یا مولکول‌ها - به شدت با یکدیگر تعامل دارند، بسیار قوی‌تر از مولکول‌های گاز اطراف.
بنابراین، اگر ذره ای خود را در نزدیکی سطح مشترک بیابد، نیرویی شروع به اعمال بر روی آن می کند و تمایل دارد که مولکول را به عمق مایع برگرداند.
میانگین انرژی جنبشی ذرات مایع تقریباً برابر با میانگین انرژی برهمکنش آنها است، به همین دلیل است که مولکول های مایع از هم جدا نمی شوند. در گازها، انرژی جنبشی ذرات از انرژی پتانسیل برهمکنش آنقدر بیشتر است که ذرات عملاً آزاد هستند و نیازی به صحبت در مورد کشش سطحی نیست.
اما رعد و برق توپ یک جسم گاز مانند است و "ماده رعد و برق" با این وجود دارای کشش سطحی است - از این رو شکل کروی آن اغلب است. تنها ماده ای که می تواند چنین خواصی داشته باشد پلاسما است، یک گاز یونیزه.
پلاسما از یون های مثبت و منفی و الکترون های آزاد، یعنی ذرات باردار الکتریکی تشکیل شده است. انرژی برهمکنش بین آنها بسیار بیشتر از بین اتم های یک گاز خنثی است و کشش سطحی به نسبت بیشتر است.
با این حال، در دماهای نسبتاً پایین - مثلاً 1000 درجه کلوین - و در فشار اتمسفر معمولی، رعد و برق گلوله پلاسما فقط می‌تواند برای هزارم ثانیه وجود داشته باشد، زیرا یون‌ها به سرعت دوباره ترکیب می‌شوند، یعنی به اتم‌ها و مولکول‌های خنثی تبدیل می‌شوند.
این با مشاهدات در تضاد است - رعد و برق توپ بیشتر عمر می کند. در دماهای بالا - 10-15 هزار درجه - انرژی جنبشی ذرات خیلی زیاد می شود و رعد و برق توپ باید به سادگی از بین برود. بنابراین، محققان باید از عوامل قوی برای "افزایش عمر" رعد و برق توپ استفاده کنند و آن را حداقل برای چند ده ثانیه حفظ کنند.
به طور خاص، P. L. Kapitsa یک موج الکترومغناطیسی قدرتمند را در مدل خود معرفی کرد که قادر به تولید مداوم پلاسمای جدید با دمای پایین است. سایر محققان، با بیان اینکه پلاسمای رعد و برق داغتر است، باید بفهمند که چگونه توپی از این پلاسما را نگه دارند، یعنی مشکلی را حل کنند که هنوز حل نشده است، اگرچه برای بسیاری از زمینه های فیزیک و فناوری بسیار مهم است.
اما اگر مسیر متفاوتی را در پیش بگیریم - مکانیزمی را وارد مدل کنیم که بازترکیب یون ها را کند می کند؟ بیایید سعی کنیم از آب برای این منظور استفاده کنیم. آب یک حلال قطبی است. مولکول آن را می توان تقریباً به عنوان یک چوب در نظر گرفت که یک سر آن دارای بار مثبت و دیگری بار منفی است.
آب به یون های مثبت با انتهای منفی و به یون های منفی با انتهای مثبت متصل می شود و یک لایه محافظ - یک پوسته حلال سازی تشکیل می دهد. می تواند به طور چشمگیری سرعت نوترکیب را کاهش دهد. یون همراه با پوسته حلالیت آن خوشه نامیده می شود.
بنابراین در نهایت به ایده های اصلی نظریه خوشه می رسیم: وقتی رعد و برق خطی تخلیه می شود، یونیزاسیون تقریباً کامل مولکول های سازنده هوا، از جمله مولکول های آب، رخ می دهد.
یون های حاصل به سرعت شروع به ترکیب مجدد می کنند؛ این مرحله هزارم ثانیه طول می کشد. در نقطه ای، مولکول های آب خنثی بیشتری نسبت به یون های باقی مانده وجود دارد و فرآیند تشکیل خوشه آغاز می شود.
همچنین ظاهراً کسری از ثانیه طول می کشد و با تشکیل یک "ماده رعد و برق" به پایان می رسد - از نظر خواص مشابه پلاسما و متشکل از مولکول های یونیزه شده هوا و آب که توسط پوسته های حلال سازی احاطه شده اند.
درست است، تا اینجا همه اینها فقط یک ایده است، و باید ببینیم که آیا می تواند خواص متعدد شناخته شده رعد و برق توپ را توضیح دهد یا خیر. بیایید این ضرب المثل معروف را به خاطر بیاوریم که خورش خرگوش حداقل به خرگوش نیاز دارد و این سوال را از خود بپرسیم: آیا خوشه هایی در هوا می توانند تشکیل شوند؟ پاسخ آرامش بخش است: بله، آنها می توانند.
دلیل این به معنای واقعی کلمه از آسمان افتاد ( آورده شد ) . در پایان دهه 60، با کمک موشک های ژئوفیزیک، مطالعه دقیقی از پایین ترین لایه یونوسفر - لایه D، واقع در ارتفاع حدود 70 کیلومتری انجام شد. معلوم شد که علیرغم این واقعیت که در چنین ارتفاعی آب بسیار کمی وجود دارد، تمام یون های لایه D توسط پوسته های حلال سازی متشکل از چندین مولکول آب احاطه شده اند.
تئوری خوشه فرض می کند که دمای صاعقه توپ کمتر از 1000 درجه کلوین است، بنابراین تابش حرارتی قوی از آن وجود ندارد. در این دما، الکترون‌ها به راحتی به اتم‌ها می‌چسبند و یونهای منفی تشکیل می‌دهند و تمام ویژگی‌های «ماده رعد و برق» توسط خوشه‌ها مشخص می‌شود.
در این حالت، چگالی ماده رعد و برق تقریباً برابر با چگالی هوا در شرایط جوی معمولی است، یعنی رعد و برق می تواند تا حدودی از هوا سنگین تر باشد و پایین بیاید، می تواند تا حدودی سبک تر از هوا باشد و بالا بیاید. در نهایت، اگر چگالی "ماده صاعقه" و هوا برابر باشد، می تواند در حالت تعلیق باشد.
همه این موارد در طبیعت مشاهده شده است. به هر حال، این واقعیت که رعد و برق فرود می آید به این معنی نیست که به زمین می افتد - با گرم کردن هوای زیر آن، می تواند یک بالشتک هوایی ایجاد کند که آن را معلق نگه می دارد. بدیهی است که به همین دلیل است که اوج گرفتن رایج ترین نوع حرکت رعد و برق توپ است.
خوشه ها با یکدیگر بسیار قوی تر از اتم های گاز خنثی تعامل دارند. تخمین‌ها نشان داده‌اند که کشش سطحی به‌دست‌آمده برای ایجاد یک شکل کروی به رعد و برق کافی است.
انحراف چگالی مجاز با افزایش شعاع رعد و برق به سرعت کاهش می یابد. از آنجایی که احتمال تصادف دقیق چگالی هوا و ماده رعد و برق کوچک است، رعد و برق های بزرگ - بیش از یک متر قطر - بسیار نادر هستند، در حالی که رعد و برق های کوچک باید بیشتر ظاهر شوند.
اما رعد و برق کوچکتر از سه سانتی متر نیز عملا مشاهده نمی شود. چرا؟ برای پاسخ به این سوال، لازم است تعادل انرژی رعد و برق توپ را در نظر بگیریم، بفهمیم انرژی در کجا ذخیره می شود، چه مقدار از آن است و صرف چه چیزی می شود. انرژی صاعقه توپ به طور طبیعی در خوشه ها وجود دارد. هنگامی که خوشه های منفی و مثبت دوباره با هم ترکیب می شوند، انرژی از 2 تا 10 الکترون ولت آزاد می شود.
به طور معمول، پلاسما انرژی بسیار زیادی را به شکل تابش الکترومغناطیسی از دست می دهد - ظاهر آن به این دلیل است که الکترون های نوری که در میدان یونی حرکت می کنند، شتاب های بسیار بالایی به دست می آورند.
ماده صاعقه از ذرات سنگین تشکیل شده است، شتاب دادن به آنها چندان آسان نیست، بنابراین میدان الکترومغناطیسی ضعیف ساطع می شود و بیشتر انرژی توسط جریان گرما از سطح آن از صاعقه خارج می شود.
جریان گرما متناسب با سطح صاعقه توپ است و ذخیره انرژی متناسب با حجم است. بنابراین، رعد و برق های کوچک به سرعت ذخایر نسبتاً کمی انرژی خود را از دست می دهند، و اگرچه اغلب بسیار بیشتر از رعد و برق های بزرگ ظاهر می شوند، اما تشخیص آنها دشوارتر است: آنها بسیار کوتاه عمر می کنند.
بنابراین رعد و برق با قطر 1 سانتی متر در 0.25 ثانیه و با قطر 20 سانتی متر در 100 ثانیه خنک می شود. این رقم آخر تقریباً با حداکثر طول عمر مشاهده شده رعد و برق توپ منطبق است، اما به طور قابل توجهی از میانگین عمر چند ثانیه ای آن فراتر می رود.
واقعی ترین مکانیسم برای "مرگ" رعد و برق بزرگ با از دست دادن ثبات مرز آن همراه است. هنگامی که یک جفت خوشه دوباره ترکیب می شود، دوازده ذره نور تشکیل می شود که در همان دما منجر به کاهش چگالی "ماده رعد و برق" و نقض شرایط وجود رعد و برق بسیار قبل از اتمام انرژی آن می شود.
ناپایداری سطح شروع به توسعه می کند، رعد و برق تکه هایی از ماده خود را به بیرون پرتاب می کند و به نظر می رسد از این طرف به آن طرف می پرد. قطعات پرتاب شده تقریباً فوراً مانند صاعقه های کوچک خنک می شوند و صاعقه بزرگ خرد شده به وجود خود پایان می دهد.
اما مکانیسم دیگری از فروپاشی آن نیز امکان پذیر است. اگر به دلایلی اتلاف گرما بدتر شود، رعد و برق شروع به گرم شدن می کند. در همان زمان، تعداد خوشه‌هایی با تعداد کمی مولکول آب در پوسته افزایش می‌یابد، سریع‌تر دوباره ترکیب می‌شوند و افزایش بیشتر دما رخ می‌دهد. نتیجه یک انفجار است.
چرا رعد و برق توپ می درخشد؟
دانشمندان برای توضیح ماهیت رعد و برق توپ، چه حقایقی را باید با یک نظریه مرتبط کنند؟
هنگامی که خوشه ها دوباره ترکیب می شوند، گرمای آزاد شده به سرعت بین مولکول های سردتر توزیع می شود.
اما در برخی موارد، دمای "حجم" در نزدیکی ذرات نوترکیب می تواند بیش از 10 برابر از دمای متوسط ماده صاعقه فراتر رود.
این "حجم" مانند گازی که تا 10000-15000 درجه گرم شده است می درخشد. چنین "نقاط داغ" نسبتاً کمی وجود دارد، بنابراین ماده رعد و برق توپ نیمه شفاف باقی می ماند.
واضح است که از دیدگاه تئوری خوشه، رعد و برق توپ می تواند مکررا ظاهر شود. برای تشکیل رعد و برق با قطر 20 سانتی متر، فقط چند گرم آب لازم است و در هنگام رعد و برق معمولاً مقدار زیادی آب وجود دارد. آب اغلب در هوا پاشیده می شود، اما در موارد شدید، رعد و برق توپ می تواند آن را در سطح زمین "پیدا کند".
به هر حال، از آنجایی که الکترون ها بسیار متحرک هستند، هنگام شکل گیری رعد و برق، ممکن است برخی از آنها "از بین بروند"؛ رعد و برق توپ به طور کلی باردار می شود (مثبت) و حرکت آن با توزیع میدان الکتریکی تعیین می شود.
بار الکتریکی باقیمانده به توضیح ویژگی‌های جالب رعد و برق مانند توانایی آن در حرکت در برابر باد، جذب شدن به اجسام و آویزان شدن بر فراز مکان‌های بلند کمک می‌کند.
رنگ رعد و برق توپ نه تنها با انرژی پوسته های حلالیت و دمای "حجم" داغ، بلکه با ترکیب شیمیایی ماده آن نیز تعیین می شود. مشخص است که اگر رعد و برق توپ هنگام برخورد رعد و برق خطی به سیم های مسی ظاهر شود، اغلب به رنگ آبی یا سبز است - "رنگ های" معمول یون های مس.
کاملاً ممکن است که اتم های فلزی برانگیخته نیز بتوانند خوشه هایی تشکیل دهند. ظهور چنین خوشه‌های «فلزی» می‌تواند برخی آزمایش‌ها را با تخلیه‌های الکتریکی توضیح دهد، که منجر به ظاهر شدن توپ‌های درخشانی شبیه به رعد و برق توپ شد.
با توجه به آنچه گفته شد، ممکن است این تصور ایجاد شود که به لطف نظریه خوشه، مشکل صاعقه توپ در نهایت راه حل نهایی خود را دریافت کرده است. اما اینطور نیست.
علیرغم این واقعیت که در پشت نظریه خوشه محاسباتی وجود دارد، محاسبات هیدرودینامیکی پایداری، با کمک آن ظاهراً می توان بسیاری از خواص رعد و برق توپ را درک کرد، اشتباه است که بگوییم رمز و راز رعد و برق توپ دیگر وجود ندارد. .
فقط یک ضربه، یک جزئیات برای اثبات آن وجود دارد. V.K. Arsenyev در داستان خود به دم باریکی اشاره می کند که از رعد و برق توپ بیرون می آید. تا کنون نمی توانیم دلیل وقوع آن و یا حتی چیستی آن را توضیح دهیم...
همانطور که قبلا ذکر شد، حدود هزار مشاهده قابل اعتماد از رعد و برق توپ در ادبیات شرح داده شده است. این البته خیلی زیاد نیست. بدیهی است که هر مشاهده جدید، هنگامی که به طور کامل تجزیه و تحلیل شود، به فرد اجازه می دهد تا اطلاعات جالبی در مورد خواص رعد و برق توپ به دست آورد و به آزمایش اعتبار یک یا آن نظریه کمک می کند.
بنابراین، بسیار مهم است که تا حد امکان مشاهدات در دسترس محققان قرار گیرد و خود ناظران فعالانه در مطالعه رعد و برق توپ شرکت کنند. این دقیقاً همان چیزی است که آزمایش توپ رعد و برق را هدف قرار داده است که بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
رعد و برق توپ از کجا می آید و چیست؟ دانشمندان چندین دهه متوالی این سوال را از خود می پرسند و تاکنون پاسخ روشنی برای آن وجود ندارد. یک گلوله پلاسما پایدار ناشی از تخلیه قدرتمند با فرکانس بالا. فرضیه دیگر میکروشهاب سنگ های ضد ماده است.
... یک مانع با سطح کروی می تواند بین ماده و پادماده ایجاد شود. تشعشعات گامای قدرتمند این توپ را از داخل باد می کند و از نفوذ ماده به پادماده ورودی جلوگیری می کند و سپس یک توپ تپنده درخشان را خواهیم دید که بالای زمین شناور می شود. به نظر می رسد این دیدگاه تأیید شده است. دو دانشمند انگلیسی به طور روشمند آسمان را با استفاده از آشکارسازهای تشعشع گاما بررسی کردند. و آنها چهار برابر سطح بالای غیرعادی تابش گاما را در منطقه انرژی مورد انتظار ثبت کردند.
رعد و برق توپ چگونه تشکیل می شود؟
چند شهاب سنگ ضد ماده برای ارائه فرکانس مشاهده رعد و برق توپ مورد نیاز است؟ معلوم شد که برای این کار، تنها یک صد میلیاردم کل ماده شهاب سنگی که روی زمین می افتد کافی است. این نتیجه این کار غیرمنتظره است. البته توضیح دانشمندان هنوز نهایی نیست و نیاز به تایید دارد. اما آیا ربطی به رعد و برق توپ دارد؟
نه! - دانشمند دیگری پاسخ می دهد و اعلام می کند که صاعقه توپ اصلا وجود ندارد. آن توپ درخشانی که می بینیم فقط یک توهم از دید ماست. او در آزمایشگاه خود از لامپ های فلاش برای شبیه سازی رعد و برق ها با همان فرکانسی که معمولاً در هنگام رعد و برق رخ می دهد استفاده کرد و همه حاضران از دیدن توپ های درخشان عجیب و غریب که به آرامی در هوا پرواز می کردند شگفت زده شدند.
فرضیه های زیادی وجود دارد، اما آنها یک چیز مشترک دارند، یک رویکرد مشترک. رعد و برق توپ به عنوان چیزی جدا و منزوی در نظر گرفته می شود که به طور مستقل زندگی می کند.
در پایان قرن پیش از گذشته، دانشمند فرانسوی گاستون پلانته و دانشمند روسی N.A. Gezehus این ایده اساسی را ارائه و توسعه دادند که صاعقه توپ سیستمی است که انرژی آن توسط یک منبع خارجی تامین می شود. آنها معتقد بودند که توپ نورانی با ابرها مرتبط است - یک ستون نامرئی از هوای برق دار. اما آنها نتوانستند این فرضیه را در آن زمان، در قرن پیش از گذشته، توسعه و اثبات کنند، و در زیر انبوهی از دیگران ناپدید شد، که در آن صاعقه توپ به عنوان یک شی مرموز جداگانه در نظر گرفته می‌شد. و اکنون ایده هایی که از زمان خود جلوتر بودند، بر اساس جدیدی به زندگی می رسند.
رعد و برق توپ چه شکلی است؟ مثل اون. این عکس احتمالا تصادفی گرفته شده است. رعد و برق، شاخه های کور کننده رعد و برق که به سمت زمین کشیده می شوند. و توپ به سرعت به پایین پرواز می کند. یک حرکت تند، یک توقف فوری، توپ با عجله به اطراف، سپس دوباره یک حرکت تند و سریع به سمت زمین، یک توقف دوباره، یک حرکت سریع پر هرج و مرج به طرفین... اینجا زمین می آید. و یک انفجار قوی - یک تخلیه. در عکس به وضوح مشخص است. یک عکس منحصر به فرد، در نوع خود - پرواز رعد و برق توپ به سمت زمین از یک ابر.
اما در نزدیکی زمین، رعد و برق توپ ممکن است بلافاصله منفجر نشود. یک توپ کوچک اغلب دوست دارد در ابتدا در سطح پایین حرکت کند و در اینجا حرکت آن نیز بی قرار است. تکان های سریع به طرفین، یک فلاش، سپس یک پرواز نرم و آرام، دوباره یک فلاش و پرتاب... اما سرعت زمین بسیار کمتر از زمانی است که از آسمان سیاه پرواز می کند. اکنون برق رعد و برق توپ تقریباً نامرئی است. در فاصله زمانی بین آنها، توپ به سختی فرصت دارد تا نیمی از شعاع خود را طی کند. و فلاش ها با هم در یک سوسو زدن با فرکانس 10 تا 100 هرتز ادغام می شوند.
در اینجا رعد و برق توپ به سمت خود زمین فرود می آید و بدون اینکه به آن دست بزند، مانند یک ورزشکار از یک ترامپولین از چیزی نامرئی می پرد. پس از پریدن، رعد و برق توپ دوباره پایین می آید و دوباره از لایه ترامپولین می پرد. بنابراین گلوله آتشین از روی زمین می پرد و تخیل هر کسی که موفق به دیدن آن می شود را به خود جلب می کند. حالا که خود را در پل بالای رودخانه می بیند، در امتداد آنها حرکت می کند، مانند کلوبوک افسانه ای که از دست پدربزرگ و مادربزرگش فرار می کند. کلوبوک در امتداد پیاده رو می دود و انگار از افتادن در آب و غرق شدن می ترسد، نه مستقیم، بلکه در امتداد مسیرهای منحنی حرکت می کند و به دنبال چرخش های آنها می رود. کلوبوک می دود و آهنگ مورد علاقه خود را بنا به دلایلی با زمزمه زمزمه می کند: "من پدربزرگم را ترک کردم ، مادربزرگم را ترک کردم ..." ، و در دوردست فقط "ش-ش-ش" شنیده می شود و شاهدان عینی فقط برای این واقعیت که آنها توانستند صدای خش خش کلوبوک - رعد و برق توپ را بشنوند.
کلوبوک مدرن است، او یک رادیو آماتور است و نه تنها آهنگ خود را می خواند، بلکه آن را در امواج بلند از رادیو پخش می کند. گیرنده را روشن کنید و در محدوده هزار تا 10 هزار متری همان علائم تماس خش خش را می شنوید ... "من کلوبوک هستم ..." با همان فرکانس صوتی 10-100 هرتز که می تواند باشد. مستقیماً با گوش شنیده می شود.
وزش شدید باد کولبوک برقی ما را از روی پل منفجر کرد و از رودخانه و مزرعه عبور کرد و به حیاط یک خانه چوبی ختم شد. با دیدن بشکه ای آب داخل آن بالا رفت و... روی آب پخش شد. حالا او کلوبوک نیست، بلکه یک کلوچه است، اما او نیست که سرخ می شود، بلکه کسی است که سرخ می کند، یا بهتر است بگوییم، آشپزی می کند. آب داخل بشکه شروع به گرم شدن کرد و به جوش آمد. پس از اتمام کار، تمام آب تبخیر شد. نان دوباره به شکل یک توپ جمع شد و در سراسر حیاط پرواز کرد و از پنجره به داخل کلبه پرواز کرد. از کنار یک لامپ برق عبور کردم - به شدت چشمک زد و بلافاصله سوخت. در حالی که در اتاق می چرخید، به سمت پنجره پرواز کرد و با ذوب کردن یک سوراخ کوچک در شیشه، بیرون لیز خورد و به جنگل پرواز کرد. در آنجا او برای لحظه ای نزدیک یک درخت بزرگ یخ کرد. بالماسکه تمام شد.
یک جرقه الکتریکی طولانی از رعد و برق توپ بیرون می‌پرد و به نزدیک‌ترین سطح رسانای الکتریکی می‌رود - پوست خیس درخت نزدیک. یک انفجار قوی همه چیز اطراف را کر می کند. یک نیروی مهیب در کلوبوک بیدار شده است. رعد و برق توپی که به شدت درخشنده بود به یک رعد و برق خطی قدرتمند تبدیل شد که تنه قرن قدمت را شکافت و نیروهای لجام گسیخته طبیعت را که در طوفان رعد و برق بیداد می کرد را به مردم یادآوری کرد.
رعد و برق توپ گواه دانش بسیار ضعیف ما از پدیده ای به ظاهر معمولی و قبلاً مطالعه شده مانند الکتریسیته است. هیچ یک از فرضیه‌هایی که قبلاً مطرح شده بود، هنوز تمام ویژگی‌های آن را توضیح نداده است. آنچه در این مقاله پیشنهاد می شود ممکن است حتی یک فرضیه نباشد، بلکه تنها تلاشی برای توصیف این پدیده به روشی فیزیکی، بدون توسل به چیزهای عجیب و غریب مانند پادماده است. فرض اول و اصلی: صاعقه توپ تخلیه رعد و برق معمولی است که به زمین نرسیده است. به طور دقیق تر: رعد و برق توپ و خطی یک فرآیند هستند، اما در دو حالت مختلف - سریع و آهسته.
هنگامی که از حالت آهسته به حالت سریع تغییر می کنید، این فرآیند انفجاری می شود - رعد و برق توپ به رعد و برق خطی تبدیل می شود. انتقال معکوس رعد و برق خطی به رعد و برق توپ نیز امکان پذیر است. به روشی مرموز یا شاید تصادفی، این انتقال توسط فیزیکدان با استعداد ریچمن، معاصر و دوست لومونوسوف انجام شد. او تاوان شانس خود را با جانش پرداخت: صاعقه توپی که دریافت کرد خالق آن را کشت.
رعد و برق توپ و مسیر بار نامرئی جوی که آن را به ابر متصل می کند در حالت «الما» خاص قرار دارند. اِلما برخلاف پلاسما - هوای الکتریسیته با دمای پایین - پایدار است، خنک می شود و بسیار آهسته پخش می شود. این با ویژگی های لایه مرزی بین الما و هوای معمولی توضیح داده می شود. در اینجا بارها به شکل یون های منفی، حجیم و غیر فعال وجود دارند. محاسبات نشان می دهد که نارون ها در مدت 6.5 دقیقه پخش می شوند و به طور منظم هر سی ام ثانیه دوباره پر می شوند. در این بازه زمانی است که یک پالس الکترومغناطیسی در مسیر تخلیه می گذرد و کلوبوک را با انرژی پر می کند.
بنابراین، مدت زمان وجود رعد و برق توپ در اصل نامحدود است. این فرآیند فقط زمانی باید متوقف شود که شارژ ابر، به طور دقیق تر، "بار موثر" که ابر قادر است به مسیر منتقل کند، تمام شود. این دقیقاً همان چیزی است که می توان انرژی خارق العاده و پایداری نسبی رعد و برق توپ را توضیح داد: به دلیل هجوم انرژی از بیرون وجود دارد. بنابراین، فانتوم‌های رمان علمی تخیلی لم «سولاریس» که دارای مادیات مردم عادی و قدرت باورنکردنی هستند، تنها با تأمین انرژی عظیم از اقیانوس زنده می‌توانند وجود داشته باشند.
میدان الکتریکی در صاعقه توپ از نظر قدر نزدیک به سطح شکست در یک دی الکتریک است که نام آن هوا است. در چنین میدانی، سطوح نوری اتم ها برانگیخته می شود و به همین دلیل است که رعد و برق توپ می درخشد. در تئوری، رعد و برق توپ ضعیف، غیر نورانی و بنابراین نامرئی باید بیشتر باشد.
فرآیند در جو بسته به شرایط خاص در مسیر در حالت رعد و برق توپی یا خطی توسعه می یابد. هیچ چیز باورنکردنی یا نادری در این دوگانگی وجود ندارد. بیایید احتراق معمولی را به یاد بیاوریم. در حالت انتشار آهسته شعله امکان پذیر است، که حالت موج انفجار سریع در حال حرکت را حذف نمی کند.
رعد و برق توپ از چه چیزی تشکیل شده است؟
... رعد و برق از آسمان فرود می آید. هنوز مشخص نیست که باید چه شکلی باشد، کروی یا منظم. حریصانه بار را از ابر می مکد و میدان موجود در مسیر به همان نسبت کاهش می یابد. اگر قبل از برخورد با زمین، میدان در مسیر به زیر یک مقدار بحرانی بیفتد، فرآیند به حالت رعد و برق توپ تغییر می کند، مسیر نامرئی می شود و متوجه خواهیم شد که رعد و برق توپ در حال نزول به زمین است.
میدان خارجی در این مورد بسیار کوچکتر از میدان خود رعد و برق توپ است و بر حرکت آن تأثیر نمی گذارد. به همین دلیل است که رعد و برق درخشان به طور آشفته حرکت می کند. بین فلاش ها، رعد و برق توپ ضعیف تر می درخشد و بار آن کم است. اکنون حرکت توسط میدان خارجی هدایت می شود و بنابراین خطی است. رعد و برق توپ را می توان با باد حمل کرد. و واضح است که چرا. از این گذشته ، یونهای منفی که از آن تشکیل شده است همان مولکول های هوا هستند ، فقط با الکترون هایی که به آنها چسبیده اند.
بازگشت رعد و برق توپ از لایه هوای "ترامپولین" نزدیک زمین به سادگی توضیح داده شده است. هنگامی که صاعقه توپ به زمین نزدیک می شود، باری را در خاک ایجاد می کند، شروع به آزاد کردن انرژی زیادی می کند، گرم می شود، منبسط می شود و تحت تأثیر نیروی ارشمیدسی به سرعت بالا می رود.
رعد و برق توپ به علاوه سطح زمین یک خازن الکتریکی تشکیل می دهد. مشخص است که یک خازن و یک دی الکتریک یکدیگر را جذب می کنند. بنابراین، رعد و برق توپ تمایل دارد خود را در بالای اجسام دی الکتریک قرار دهد، به این معنی که ترجیح می دهد بالای گذرگاه های چوبی یا بالای یک بشکه آب باشد. انتشار امواج رادیویی بلند مرتبط با رعد و برق توپ توسط کل مسیر رعد و برق توپ ایجاد می شود.
صدای خش خش رعد و برق توپ ناشی از انفجارهای فعالیت الکترومغناطیسی است. این فلاش ها در فرکانس حدود 30 هرتز رخ می دهد. آستانه شنوایی گوش انسان 16 هرتز است.
رعد و برق توپ توسط میدان الکترومغناطیسی خودش احاطه شده است. با عبور از کنار یک لامپ برقی، می تواند به طور القایی گرم کرده و رشته آن را بسوزاند. هنگامی که در سیم کشی یک شبکه روشنایی، پخش رادیویی یا تلفن قرار می گیرد، تمام مسیر خود را به این شبکه می بندد. بنابراین، در هنگام رعد و برق، توصیه می شود شبکه ها را مثلاً از طریق شکاف های تخلیه زمین نگه دارید.
رعد و برق گلوله ای که روی یک بشکه آب پخش می شود، همراه با بارهای القا شده در زمین، یک خازن با دی الکتریک تشکیل می دهد. آب معمولی دی الکتریک ایده آلی نیست، رسانایی الکتریکی قابل توجهی دارد. جریان در داخل چنین خازن شروع به جریان می کند. آب با گرمای ژول گرم می شود. "آزمایش بشکه" به خوبی شناخته شده است، زمانی که رعد و برق توپ حدود 18 لیتر آب را به جوش آورد. بر اساس برآوردهای نظری، میانگین قدرت صاعقه توپ زمانی که آزادانه در هوا شناور است تقریباً 3 کیلووات است.
در موارد استثنایی، برای مثال در شرایط مصنوعی، ممکن است یک خرابی الکتریکی در داخل صاعقه توپ رخ دهد. و سپس پلاسما در آن ظاهر می شود! در این صورت، انرژی زیادی آزاد می شود، صاعقه توپ مصنوعی می تواند درخشان تر از خورشید بدرخشد. اما معمولاً قدرت رعد و برق توپ نسبتاً کم است - در حالت elma است. ظاهراً انتقال صاعقه توپ مصنوعی از حالت elma به حالت پلاسما در اصل امکان پذیر است.
رعد و برق توپ مصنوعی
با دانستن ماهیت کولبوک الکتریکی، می توانید آن را به کار بگیرید. رعد و برق توپ مصنوعی می تواند تا حد زیادی از قدرت رعد و برق طبیعی فراتر رود. با ترسیم یک رد یونیزه شده در امتداد یک مسیر معین در جو با پرتو لیزر متمرکز، می‌توانیم رعد و برق توپ را به جایی که نیاز داریم هدایت کنیم. حالا بیایید ولتاژ تغذیه را تغییر دهیم و رعد و برق توپ را به حالت خطی منتقل کنیم. جرقه های غول پیکر مطیعانه در امتداد مسیری که ما انتخاب کرده ایم هجوم می آورند و سنگ ها را خرد می کنند و درختان را قطع می کنند.
رعد و برق در بالای فرودگاه وجود دارد. ترمینال فرودگاه فلج است: فرود و برخاست هواپیما ممنوع است... اما دکمه استارت روی صفحه کنترل سیستم دفع صاعقه فشار داده می شود. یک تیر آتشین از برجی نزدیک فرودگاه به ابرها پرتاب شد. این رعد و برق توپ مصنوعی و کنترل شده که از بالای برج بلند شد به حالت رعد و برق خطی تغییر کرد و با عجله به سمت یک ابر رعد و برق وارد آن شد. مسیر رعد و برق ابر را به زمین متصل می کرد و بار الکتریکی ابر به زمین تخلیه می شد. این روند را می توان چندین بار تکرار کرد. دیگر رعد و برق نخواهد بود، ابرها پاک شده اند. هواپیماها می توانند فرود بیایند و دوباره بلند شوند.
در قطب شمال امکان روشن کردن آتش مصنوعی وجود خواهد داشت. مسیر شارژ سیصد متری صاعقه توپ مصنوعی از یک برج دویست متری بالا می رود. رعد و برق توپ به حالت پلاسما روشن می شود و از ارتفاع نیم کیلومتری شهر به شدت می درخشد.
برای روشنایی خوب در دایره ای به شعاع 5 کیلومتر، رعد و برق توپ کافی است که قدرتی چند صد مگاواتی منتشر می کند. در حالت پلاسمای مصنوعی، چنین قدرتی یک مشکل قابل حل است.
مرد برقی شیرینی زنجفیلی که سالها از آشنایی نزدیک با دانشمندان اجتناب کرده است، ترک نخواهد کرد: دیر یا زود او رام می شود و یاد می گیرد که به مردم سود برساند.
بارگذاری...