Все мы слышали про шаровую молнию – а кое-кто из нас якобы видел её раз или пару раз в жизни. Это, по общим описаниям, – плавающий в воздухе сгусток электроэнергии, плазмы или чего-то подобного. Учитывая относительно частую встречаемость этого явления и совершенное отсутствие авторитетных научных толкований его сути и природы, складывается впечатление, что это – не реально встречающаяся в природе вещь, а нечто из области «городских легенд» или псевдонаучных расхожих домыслов. Однако это в любом случае совсем не то, что «летающие тарелки инопланетян» или даже «спиритические сеансы». Свидетельства о пришельцах и спиритизме – реальны они или нет – являются своего рода «данью моде», «приметой времени» (столоверчение было у всех на устах примерно во второй половине жизни Льва Толстого; НЛО – в 1970-х—80-х, а спустя уже пару десятилетий после пика популярности разговоры об этих непознанных явлениях становились попросту неактуальными). Но шаровая молния – известнейшее и значимое явление во все времена и во всех культурах. Все создавали легенды о зловредных духах, принимающих форму шара и убивающих людей во время ненастья.
Многие трагические случаи с атмосферным электричеством списывают на шаровые молнии. Самой известной жертвой является физик XVIII в. Георг Вильгельм Рихман. Как и большинство учёных мужей России того времени, он был немцем. Помимо того, что его смерть засвидетельствована коллегой – великим русским учёным М.В. Ломоносовым, – гравёр И.А. Соколов самолично присутствовал во время того злополучного эксперимента, был контужен, а очнувшись, зарисовал злополучный момент. Во время грозы шаровая молния вылетела из прибора, за которым в это время работал Рихман, и разорвалась, попав тому в голову. Взрыв также отбросил стоявшего рядом Соколова. Это произошло в 1753 г.
Считается, что 5% человечества хоть раз да сталкивались с шаровой молнией. А тот факт, что никто до сих пор не истолковал её со строго научной точки зрения, в конце концов, – не показатель несерьёзности и надуманности. Есть многое на свете, что известно абсолютно всем, но при этом не поддаётся никакой научной логике, не вписывается ни в какую научную теорию. Просто потому, что не доступно для исследований как таковых, не фиксируется, не моделируется в экспериментальных условиях… Для чего мурлычет кошка; почему насекомые летят на свет; по какой причине дождевые черви в дождь выползают из-под земли и массово гибнут… Ребёнку ясно, что это так, но любые попытки обстоятельно рассуждать на тему, почему так, не выдерживают никакой критики! Аналогично обстоит дело и с шаровой молнией. Правда, её исследование едва ли когда-нибудь приблизится к окупаемости и сводится для современного учёного лишь к развлекательной головоломке…
Большинство физиков, объясняя связь светящихся шариков с грозой, т.е. атмосферным электричеством, традиционно признают, что они представляют собой светящийся газовый разряд, возникающий при прохождении воздушных масс во время грозы через резкие границы электрических потенциалов. Не понимают эти исследователи лишь «самой малости»: как удаётся ионизированному воздуху сжаться в шар и устойчиво существовать, к тому же перемещаясь, в течение нескольких секунд и даже минут?
Учёный с мировым именем, серб по происхождению, Никола Тесла, в самом конце XIX в. удивлял собиравшийся на его публичные лекции люд опытами с «искусственной шаровой молнией» размером с грецкий орех, которая будто бы получалась путём поджигания газового разряда и существовала на протяжении нескольких минут после выключения напряжения. Однако вокруг личности Теслы ходит множество исторических анекдотов, и воспроизвести его установку по генерации жутковатых, но неопасных шаровых молний едва ли кому-то удастся переоткрыть…
А вот великий советский физик Пётр Леонидович Капица – кстати, один из всего нескольких наших соотечественников, удостоившихся Нобелевской премии, построил довольно сложную и правдоподобную теорию шаровых молний. Согласно этим выводам, между облаками и землёй возникает электромагнитная волна, по достижении которой критической амплитуды, чаще всего ближе к поверхности земли образуется пробой воздуха, т.е. газовый разряд. Тогда вдоль проводящей поверхности, по силовым линиям, будет перемещаться та самая молния-шар. Пётр Леонидович смог смоделировать светящийся газовый шарик при нормальном атмосферном давлении – правда, только в среде гелия. Добавки определённых органических веществ позволяли модели шаровой молнии менять яркость и цвет.
Другие теории предполагают природу шаровой молнии как самоустойчивую резонансную плазму. Она якобы удерживает саму себя в собственных резонансных электромагнитных полях. Иногда пытаются теоретизировать вокруг водяного пара в присутствии сильного электрического поля: ведь подавляющее большинство наблюдателей шаровой молнии единодушны в возникновении её во время грозы и дождя. Иные предполагают, что на самом деле, это ионы воздуха при ударе обычной молнии собираются в шар и довольно долго не рекомбинируются, пока не разрушится водяная шуба. Согласно главному научному сотруднику московского Института проблем информатики РАН В.П. Торчигину – крупному современному исследователю и популяризатору шаровых молний, – искомое объяснение состоит в сильном сжатии воздуха, в пределах которого циркулирует во всех направлениях обычный видимый свет. Но он настолько интенсивен, что сжимает вокруг себя воздух, что и удерживает свет в одном каком-то ограниченном пространстве, которое выглядит как «световой пузырь». Каков же источник такого сверхинтенсивного света? По мнению доктора технических наук В.П. Торчигина – обычная молния. Шаровая молния, т.о., «отшнуровывается» от простой.
Окончим наш список наиболее популярных трактовок феномена шаровой молнии оригинальной идеей двух австрийских физиков, согласно которой, во всех случаях, когда человек готов поклясться, что видел шаровую молнию, речь на самом деле идёт о галлюцинации. Точнее даже не о галлюцинации, а о картине, которая возникает при любом воздействии на сетчатку, отличном от светового. Явление легко объяснимо с точки зрения физиологии зрительной коры больших полушарий головного мозга. Это т.н. фосфены, и наблюдал их каждый, кто в раннем детстве нажимал на свои зажмуренные глаза пальцами. Да-да, это те самые замысловатые жёлто-зелёные и красно-коричневые узоры и орнаменты, которыми при желании можно десятками минут любоваться, как следует вдавив глазные яблоки себе в глазницы; и даже когда уже руки убраны от глаз, а сами они широко раскрыты, фосфены ещё долго проплывают перед нашим взором, застилая реальные предметы. Вот так же шаровая молния, улыбаются австрийцы Йозеф Пеер и Александр Кендль. Только здесь воздействие на глаза не механическое, а электромагнитное. Действительно, грохочет гроза, и в какой-то момент разряды обычных молний индуцируют электрические поля в нейроны человека, и возникает фосфен в виде интересного светящегося шара. Эта относительно новая теория предложена в 2010 г.
С австрийцами не согласны китайцы, которые в 2012 г. заявили о расшифровке спектра шаровой молнии: якобы в Тибетских горах бесщелевые спектрометры «целых» полторы секунды фиксировали свечение молнии-шара. Оказалось, что, в отличие от давно изученных спектров обычных молний, где обычно наличествует практически один только ионизированный азот, в спектре шаровой молнии основную роль играют железо, кремний и фосфор. Сравните эти выкладки с фундаментальными знаниями о составе атмосферы и почвы соответственно: выходит, обычная молния ионизирует окружающий воздух (на 70% – азот), а шаровая – что-то делает с землёй (она состоит преимущественно как раз из Si, Fe и P). К тому же, если шаровая молния – фосфен, почему же кое-кому всё же удаётся предъявить фото- и даже видеоматериалы в подкрепление своих слов?
Одним словом, пока – загадка. Очевидно, молния-шар время от времени действительно возникает при грозе (если только не является галлюцинацией), и её феномен под силу современной науке, но попробуй поймай её, попробуй изучи, такую эфемерную и непредсказуемую!