Шаровая молния представляет собой одно из самых загадочных и малоизученных атмосферных явлений, визуально напоминающее светящийся шар, свободно парящий в воздухе. Несмотря на множество свидетельств очевидцев, единой научной теории, полностью объясняющей её происхождение и поведение, до сих пор не существует. В научном сообществе даже ведутся дискуссии о самой природе феномена: некоторые исследователи считают его физической реальностью, другие — сложной оптической иллюзией или галлюцинацией. В лабораторных условиях удавалось воссоздать лишь кратковременные эффекты, отдалённо напоминающие шаровую молнию, но полноценной модели, соответствующей всем описаниям, создать не удалось.
Общее представление и природа явления
Наиболее распространено мнение, что шаровая молния — это особая форма электрического разряда, природная аномалия, существующая дольше обычной молнии и принимающая сферическую форму. Считается, что она способна перемещаться по непредсказуемым, порой удивительным траекториям, что нередко поражает наблюдателей.
Проблема достоверности свидетельств
Изучение шаровой молнии серьёзно осложняется сомнениями в достоверности сообщений очевидцев. Под вопросом могут находиться:
- сам факт наблюдения какого-либо необычного события;
- точность идентификации явления именно как шаровой молнии, а не другого феномена;
- отдельные детали в описаниях, которые могут быть субъективными или преувеличенными.
Эта неопределённость не только затрудняет научный анализ, но и порождает почву для появления спекулятивных и сенсационных материалов вокруг темы.
Условия появления и методы изучения
Согласно многочисленным рассказам, шаровая молния чаще всего возникает в условиях грозовой, штормовой погоды, зачастую — но не всегда — сопровождая обычные линейные молнии. Она может «выходить» из проводящих объектов (например, из розетки или дерева), спускаться из облаков или появляться неожиданно в воздухе. Поскольку явление возникает редко и непредсказуемо, а попытки его искусственного воспроизведения не увенчались успехом, основным источником данных остаются рассказы случайных очевидцев. Несмотря на наличие некоторых любительских фото- и видеоматериалов, их качество, как правило, слишком низкое для серьёзных научных исследований.
Научные исследования и гипотезы
Долгое время, вплоть до 2010-х годов, существование шаровой молнии как самостоятельного физического феномена оставалось под вопросом в академической среде. В 2010 году австрийские учёные Джозеф Пир и Александр Кендль из Университета Инсбрука предложили теорию, согласно которой свидетельства о шаровых молниях можно объяснить фосфенами — зрительными ощущениями, возникающими без прямого светового воздействия на глаз. Их расчёты показали, что мощные магнитные поля повторяющихся разрядов молний могут индуцировать электрические поля в нейронах зрительной коры головного мозга, создавая иллюзию светящегося шара. Такие «галлюцинации» могут возникать у людей, находящихся в пределах 100 метров от удара молнии.
Однако в 2012 году произошло событие, поставившее эту гипотезу под сомнение. Китайским исследователям на Тибетском плато удалось зафиксировать шаровую молнию с помощью спектрометров, изучавших обычные молнии. Аппаратура записала 1,64 секунды её свечения и детальный спектр. В отличие от спектра обычной молнии, где доминируют линии ионизированного азота, в спектре шаровой молнии были чётко видны линии железа, кремния и кальция — основных элементов почвы. Это прямое приборное наблюдение свидетельствует в пользу физической реальности явления и его возможной связи с испарением веществ с поверхности земли.
История изучения
Первая серьёзная попытка систематизировать знания о шаровых молниях была предпринята в первой половине XIX века французским учёным Франсуа Араго, собравшим и описавшим около 30 случаев. Из-за малого количества данных многие выдающиеся физики того времени, включая Кельвина и Фарадея, относились к феномену скептически, считая его иллюзией. Однако по мере накопления подробных и правдоподобных свидетельств интерес научного сообщества возрос.
Значительный вклад в изучение явления внёс советский физик И. П. Стаханов. В 1970-х годах, опубликовав статью в журнале «Знание — сила», он обратился к читателям с просьбой присылать подробные описания встреч с шаровой молнией. В результате была собрана уникальная база данных — более тысячи случаев, что позволило учёному обобщить свойства явления и предложить собственную теоретическую модель.
Теоретические модели
Большинство современных гипотез сходятся во мнении, что образование шаровой молнии связано с прохождением ионизированных газов через область с высокой разностью электрических потенциалов, что приводит к их сжатию в светящийся плазменный шар. Однако экспериментальная проверка этих теорий остаётся крайне сложной задачей. Количество конкурирующих моделей, опубликованных в серьёзных научных изданиях, довольно велико, но ни одна из них не может дать исчерпывающих ответов на все вопросы, связанные с этим удивительным и загадочным явлением природы.