Эти рассуждения могут быть весьма веским аргументом против того, что шаровая молния имеет высокую температуру. В противном случае они доказывают, что она должна получать энергию извне. Иными словами, если шаровая молния — нагретое до высокой температуры облако ионизованного газа, то она не может поддерживать себя в этом состоянии только за счет внутренней энергии в течение 10 с. Дело в том, что плотность энергии, которая может быть запасена в электронной оболочке, ограничена, и эта энергия не может превышать энергию ионизации атомов вещества. Другим аргументом в пользу существования внешнего источника, питающего молнию, является то, что интенсивность свечения практически не убывает за время ее жизни, как это было бы, если бы молния постепенно гасла от недостатка энергии.[ ...]
При отражении от металлических поверхностей пучность электрического поля (т. е. центр шаровой молнии) располагается на расстоянии 1/4 длины волны от поверхности, и, следовательно, край должен находиться на расстоянии, равном радиусу молнии. Молния перемещается в основном вдоль поверхности земли в результате движения излучающей области (предположительно облака). Ее движение поэтому не должно зависеть от ветра. В рамках этой гипотезы легко объяснить проникновение молнии через твердые экраны в закрытые помещения (если бы таковое действительно имело место). Если поток радиоизлучения по каким-то причинам прекращается, то нагретый воздух быстро (примерно за 0,01 с) остывает и сжимается. Это приводит к громкому хлопку, который интерпретируется как взрыв. Взрыв с этой точки зрения вообще не связан с выделением энергии. Че-точная молния рассматривается как цепочка шаровых молний, образовавшихся в нескольких пучностях стоячей электромагнитной волны.[ ...]
В работе [30] была высказана интересная мысль о том, что шаровая молния может быть связана с нелинейным характером проводимости газов в сильном электрическом поле. Известно, что в газовом разряде вольт-ам-перная характеристика, т. е. зависимость тока от приложенного напряжения, в отличие от простого закона Ома для металлов имеет сложный нелинейный вид. Она состоит из нескольких ветвей, так что одному и тому же напряжению может соответствовать несколько разных, иногда различающихся на порядок значений тока. Это встречается, в частности, при загорании тлеющего разряда вместо темного таунсендовского, причем сопровождающийся свечением тлеющий разряд связан с относительно большой плотностью тока. Два устойчивых участка вольт-амперной характеристики, соответствующие этим двум типам разряда, соединены третьим участком, на котором ток растет с уменьшением приложенного напряжения, вследствие чего вся характеристика приобретает Б-образный вид. На этом промежуточном участке оба типа разряда могут сосуществовать, причем часть межэлектродного пространства занята светящимся тлеющим разрядом, в то время как другие части остаются темными. Плазма тлеющего разряда иногда собирается в середине межэлектродного промежутка в виде светящейся сферы, не имеющей контактов с электродами. Плотность плазмы и температура электронов, а также потенциал внутри этой сферы значительно выше, чем в окружающем пространстве [31].[ ...]
Возникновение шаровой молнии можно представить с этой точки зрения следующим образом. После удара линейной молнии остается небольшая часть ее канала, нагретая до высокой температуры. С окончанием разряда ток не прекращается. Теперь яркий искровой разряд сменяется темным, несветящимся разрядом, в котором ток течет вдоль погасшего канала линейной молнии. Воздух здесь содержит повышенное количество ионов, не успевших рекомбинировать. Проводимость этого столба воздуха, заполненного ионами, ширина которого предполагается значительно большей первоначального диаметра канала молнии, принимается порядка 10“3— —10 4 м 1 Ом 1. Движение шаровой молнии возникает от действия магнитного поля тока на тот же ток при нарушении цилиндрической симметрии. Взрыв рассматривается как схлопывание в результате прекращения тока. Впрочем, при резком и сильном возрастании тока может произойти взрыв в обычнохм смысле этого слова. Тихое погасание происходит при медленном прекращении тока.[ ...]
Возникает и еще один вопрос. Почему шаровая молния образуется, как правило, одна? Почему не возникают плазменные сгустки в соседних пучностях стоячей электромагнитной волны? Ведь появление небольшой затравочной ионизации едва ли представляет собой редкость во время грозы. В конце концов некоторое количество зарядов может попасть из шаровой молнии в соседние точки и положить тем самым начало новым молниям. Почему же этого не случается? Ссылка на четочную молнию (не случайно, все гипотезы этого типа стремятся включить в себя и это явление — оно представляется естественным следствием такого взгляда на шаровую молнию) на самом деле говорит против теории с внешним источником энергии. В самом деле, четочная молния встречается настолько редко по сравнению с шаровой, что нет никаких оснований связывать эти два явления. Об относительной редкости неточных молний мы уже говорили в гл. 1. Добавим также, что сам характер этих явлений тоже совершенно различен, например диаметр отдельных звеньев четочной молнии, судя по фотографиям, во много раз больше диаметра обычных шаровых молний. Резко различается и характер их движения, а также яркость, поскольку четочную молнию всегда наблюдают только с больших расстояний.[ ...]
Для компенсации потерь к объему, занятому плазмой, требуется подводить по волноводному или токовому каналу внушительное количество энергии — около 100 Вт на 1 см2. В случае волнового механизма требуется, чтобы эта энергия была сосредоточена в узком участке спектра вблизи частот 400—500 МГц, так как в противном случае будет нарушено условие резонанса с плазменным объемом. Наиболее интенсивное радиоизлучение, образующееся при разряде линейных молний, лежит в области десятков килогерц, и даже в этой области его интенсивность на много порядков ниже той, которая требуется для образования и поддержки в нагретом состоянии объема плазмы соответствующих размеров. С ростом частоты интенсивность излучения убывает обратно пропорционально частоте.[ ...]
Настоящая же шаровая молния появляется, как правило, во время грозы, нередко при сильном ветре. Позволительно спросить, как удается в этих условиях сохранить в течение десятков секунд канал, связывающий облако с землей, т. е. канал длиной, по крайней мере, несколько сотен метров, следящий за весьма сложными движениями шаровой молнии и состоящий из обычного воздуха с небольшой примесью ионов? Канал линейной молнии возобновляется стреловидным лидером через каждые 30—40 мс, да и существует он не более 0,1 — 0,2 с.[ ...]
Главное же возражение, пожалуй, состоит в том, что шаровая молния не имеет той высокой температуры, для обеспечения которой и приходится прибегать к внешнему; источнику энергии. Гипотеза о внешнем источнике энергии просто оказывается излишней: она создана для объяснения свойства, которое на самом деле не существует. Мы только что видели, что расчет [32] основан на предположении о том, что температура в центре молнии достигает 5000 К; даже на границе молнии ее температура все еще остается 3000 К. Около 104 Вт выделяется внутри молнии и столько же за ее границей (главным образом на расстоянии порядка радиуса, где плотность тока наибольшая). Чтобы отвести такое количество тепла, требуется сильный конвективный поток горячего воздуха. Кроме того, при таких температурах от молнии шел бы мощный поток теплового инфракрасного излучения. Возможно ли, чтобы на расстоянии меньше 1 м от центра такой молнии не ощущалось никакого тепла? Между тем именно так и было в 269 случаях из 294 (см. гл.2). Наконец, световой поток, как уже говорилось, также составляет в этом расчете около 100 Вт, что эквивалентно (при КПД, равном нескольким процентам) источнику света в несколько тысяч свечей. Это значительно превосходит то, о чем говорят показания очевидцев.[ ...]
Вернуться к оглавлению