Шаровая молния и будущее энергетики – 2

Существует более 400 теорий о причинах возникновения и природе шаровой молнии. Простое перечисление этих гипотез займёт несколько страниц. Одна из самых распространённых (и важных для нас) теорий состоит в том, что шаровая молния – это явление электрического происхождения естественной природы. «Электрический огонь в небесах», как назвал её один из очевидцев, «пообщавшийся» с молнией в 1894 году в Америке. И возможно, они действительно имеют электрический заряд. Ведь наблюдения свидетельствуют, что молнии притягиваются к электроприборам и электросетям, портят электроприборы и плавят провода.

Шаровая молния и будущее энергетики – 2


Окончание. Начало материала можно прочитать здесь

Энергетическая бомба
Большинство предположений об электрической природе шаровых молний сводится к тому, что причина образования «огненных шаров» связана с прохождением газов через область с большой разностью электрических потенциалов. Это якобы вызывает ионизацию этих газов и их сжатие в виде шара.
Другими словами, возможно, что после «выстрела» обычной молнии время от времени образуется шаровидный сгусток плазмы, в котором заключено большое количество энергии. Причём внутри самого «шара».
Его внешняя оболочка, судя по всему, является своеобразным препятствием для «преждевременной траты» этой энергии. Зафиксировано множество случаев, когда молния проходила через небольшие отверстия, щели, форточки, не оставляя при этом никаких следов, например, обугливания. Можно предположить, что оболочка этой «энергетической бомбы» не имеет высокой температуры.
А вот внутри неё сосредоточены огромные запасы энергии. В августе 1962 года вблизи города Перечина молния размером с теннисный мяч нырнула в корыто с водой для скота. Примерно за 10 секунд вода в корыте (около 110 литров) выкипела полностью. Расчёты показали, что молния развила мощность в 27 000 кВт. Для сравнения: максимальная мощность электрочайника – 2,5 кВт.

Откуда энергия?
Нет необходимости говорить о том, насколько важна разгадка энергетической природы шаровой молнии для будущего энергетики. Возможно, что она, например, позволит решить задачу концентрации большого количества энергии в малых объёмах. Сейчас, чтобы искусственно накопить энергию, равную энергии среднего «огненного шара», необходимо занять конденсаторами объём 300 л, что почти в 30 раз превышает объём «обычной» шаровой молнии.
А во-вторых, решение этой задачи позволит ближе подойти к решению ещё одной грандиозной проблемы – передачи большого количестве энергии на дальние расстояния без проводов. Над ней ломал голову ещё сам Никола Тесла.
Но и здесь перед учёными встаёт множество головоломок. Пока неизвестно, откуда «шары» вообще берут такую энергию и как умудряются её сохранять.
Существует две группы гипотез. Одни сводятся к тому, что молния непрерывно получает энергию снаружи. Вот теория Петра Капицы: между облаками и землёй образуется стоячая электромагнитная волна, и когда она достигает критической амплитуды, возникает пробой воздуха и образуется газовый разряд. Шаровая молния как бы «нанизана» на силовые линии этой волны и двигается вдоль её проводящих поверхностей. Эта же волна отвечает за энергетическую подпитку молнии.
Есть версия, что шаровая молния – это светящаяся часть некоего канала, связывающего облако с землёй, по которому течёт большой ток. То есть она является видимым фрагментом особого рода молний – невидимых.
Другие гипотезы утверждают, что шаровая молния после своего возникновения становится самостоятельным объектом. И его энергетический запас – это результат происходящих в нём процессов вплоть до ядерных реакций.
Теоретически проверить истинность той или иной гипотезы не так сложно. Критерием будет служить эксперимент. Для этого нужно создать и исследовать похожее явление в лабораторных условиях. Всего лишь.

«Огненные шары» «в неволе»
Но в том-то и дело, что и этого наука пока сделать толком не может. Вообще-то считается, что первым научился получать шаровые молнии «в неволе» знаменитый американо-сербский электротехник Никола Тесла. Очевидцы утверждали, что он мог делать шаровые молнии на несколько минут, при этом он их брал в руки, клал в коробку, накрывал крышкой. Однако в работах самого Теслы о таких опытах ничего не говорится, так что сложно сказать, являются ли рассказы о них правдой или обычными мифами. А вот советские учёные Георгий Бабат и Пётр Капица ещё в середине прошлого века действительно получали сферические газовые разряды. Потом это удавалось и другим специалистам из разных стран.
Но сферические образования в лабораториях живут очень мало, да и к тому же легко сдуваются даже при самом лёгком колебании воздуха. В таких условиях изучить их практически невозможно. Не говоря уже о том, чтобы понять с их помощью природу «огненных шаров», с которыми люди встречаются в природе.
Скажем, в 2013 году физики из Академии ВВС США смогли получить лабораторные «шаровые молнии», которые жили 0,5 секунды. И это большой успех. Ранее подобные образования устойчиво существовали около трети секунды. Но и тогда учёные подчёркивали, что эти разряды- «плазмоиды» нельзя в полной мере отождествлять с шаровыми молниями.
Так что до сих пор в мире не создано ни одного опытного стенда, на котором это природное явление искусственно воспроизводилось бы в соответствии с описаниями очевидцев шаровой молнии.
Другими словами, долгое время приходилось только обсуждать гипотезы. Но вот китайские физики заявили, что наконец-то разгадали тайну «огненных шаров».

Тибетский казус
Как уже говорилось, китайским учёным во время появления шаровой молнии в Тибете повезло. У них работал спектрометр, который успел зафиксировать химический состав её основных элементов: кремний, железо и кальций. Эти элементы находятся в почве.
На этом основании китайские физики заявили, что им удалось подтвердить выдвинутую в 2000 году гипотезу новозеландского учёного Джона Абрахамсона. Он предположил, что при ударе молнии в землю внезапное и сильное повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, формируя шар. То есть загадку шаровой молнии, по мнению китайских физиков, можно считать раскрытой.
Однако оптимизм китайцев их коллеги из других стран разделять не спешат. Один из ведущих в России специалистов по изучению шаровых молний – доктор физико-математических наук Владимир Бычков в интервью «Российской газете» однозначно заявил: китайцы не получили убедительных данных, что шаровая молния родилась от удара обычной молнии в почву. И вообще, не факт, что они видели именно шаровую молнию.
«Скажем, в составе веществ, которые они увидели в шаре, нет алюминия, – подчеркнул Бычков. – А ведь это один из самых распространённых на Земле элементов. Почему же его нет? Непонятно. Зато всё встаёт на свои места, если предположить, что на самом деле всё было несколько иначе. Обычная молния ударила в мачту ЛЭП, породив хорошо известный из курса физики дуговой разряд. Он и двигался вдоль линии электропередач».
Российский физик не одинок в своих сомнениях. Даже солидный научный журнал Nature отказался публиковать их статью об этом открытии, посчитав приведённые авторами аргументы не слишком убедительными.

«Сачок» для молнии
Бизнесмен из столицы Казахстана Астаны Эрик Жандосов, тоже имеющий опыт «общения» с молнией, теперь всерьёз решил «поймать» её в специальный «сачок», который сам и изобрёл. Это короб со стенками, которые будут индуцировать мощный отрицательный заряд. Если шаровая молния окажется внутри, то вырваться, по мнению изобретателя, уже не сможет.
Сейчас Жандосов ищет инвесторов – реализацию своего проекта он оценивает в 200 тысяч долларов. Но игра, по его словам, стоит свеч. Ведь пойманная шаровая молния наверняка «заговорит» и наконец-то даст учёным те сведения о себе, которые они тщетно пытаются получить уже многие и многие годы.

Фото: kultura-prozvetania.blogspot.ru


29 декабря 2015 в 18:50

шаровая молния, ядерная энергетика, энергетика России, ядерная энергия, энергетика будущего, энергетика Казахстана, ядерная энергетика проблемы, энергетика в России, энергетика США, ядерная энергетика России

Другие пользователи читают

Скованные виртуальной цепью

На протяжении нескольких лет подряд блокчейн-стартапы, разрабатывающие технические решения для новой энергетики, в том ч...

31 октября 2017 в 17:54