Ученые нашли новый способ создать шаровую молнию

  • 19 августа 2013
Подобие шаровой молнии
Image caption Светящееся облако плазмы выделяется на время, не превышающее полсекунды

Американские ученые разработали более эффективный способ создать подобие шаровой молнии в лаборатории.

Группа ученых из Академии военно-воздушных сил США в штате Колорадо научилась выделять светящиеся облака плазмы из специального раствора и поддерживать их на протяжении почти полсекунды.

В природе шаровую молнию можно увидеть летящей над полями, проходящей сквозь здания или даже прыгающей по проходу между сидениями в самолете.

Но это природное явление происходит настолько редко, что его крайне сложно изучать. Ученые из Колорадо, чье исследование опубликовано в Journal of Physical Chemistry ("Журнал физической химии"), надеются, что их подход сможет помочь науке лучше понять шаровую молнию.

"Термин "шаровая молния" используется как общий термин для описания явлений, увиденных в природе, которые нельзя описать как обычную молнию, четочную молнию или такие вещи, как огни святого Эльма или полярное сияние", - говорит руководитель проекта Майк Линдси.

"И скорее всего, это не одно явление, а несколько, обладающих похожими отличительными признаками", - добавляет он.

Тлеющий разряд

По некоторым данным, знаменитый сербский ученый и изобретатель Никола Тесла смог создать шаровую молнию в своей лаборатории в 1899-1900 годы. Но если даже это так, он не оставил описаний своего метода, которые могли бы помочь кому-либо другому повторить эксперимент.

Свидетельства очевидцев о шаровой молнии серьезно различаются в вопросах размера шара, как долго он держится в воздухе и как двигается.

Рис Филлипс, исследователь молний и научный тележурналист, отмечает: "По крайней мере для меня, молния - это не [лучшее] слово для того, о чем мы тут говорим. Мы понимаем молнию как очень быстрый разряд тока между одной и другой точкой - например, от облака к Земле, а наблюдения в [данном] исследовании не говорят об этом".

Но Линдси не согласен с такой оценкой.

В своей научной статье он и его коллеги описывают предыдущие исследования, для которых создавался "тлеющий разряд" плазмы (заряженного газа) над раствором электролитов.

В новых экспериментах они использовали те же методы, но изменяли условия, чтобы шар плазмы держался как можно дольше.

Линдси объясняет: "Я не думаю, что мы создали молнию, хотя начальные стадии электрического заряда, во время которых создается "плазмоид", во многом похожи на молнию. Это просто электрические дуги - в данном случае, электрические дуги к поверхности раствора электролитов. А потом оттуда возникает плазмоид".

"Поэтому я бы согласился, что, если мы говорим о стандартном понятии молнии, - нет, это ни одно и то же", - говорит он.

Продлить время

Используя камеры ускоренной съемки для наблюдения за своими экспериментами, исследователи обнаружили, что изменяя кислотность раствора электролитов, можно создать более устойчивые шары плазмы.

Чем дольше держится шар, тем больше времени есть у ученых, чтобы исследовать его свойства.

Помимо видеокамер, ученые использовали другие методы для наблюдения - рассматривали шары плазмы через инфракрасный свет, следили, как со временем изменяются их плотность и структура.

По их данным, внутри подобия шаровой молнии содержится водяной пар и углекислый газ - наряду с другими, еще неизвестными субстанциями.

Хотя ученые признают, что репрезентативность их экспериментов остается "открытым вопросом", увеличение "продолжительности жизни" подобия молний достаточно, чтобы следующие исследовали могли лучше их изучить и найти более убедительный ответ.

"Я должен быть честным: мы не уверены, что это тот же феномен, что и шаровая молния", - отмечает Линдси.

"У них много сходств, причем это явно не похоже на более изученные явления – такие как огни святого Эльма или четочная молния, которые мы хорошо понимаем в природе", - подчеркивает исследователь.

"Наше исследование показало, что еще есть возможность увеличить продолжительность жизни [подобия молний], и мы сейчас продолжаем улучшать эти условия. Нам нужно приобрести больше оборудования, чтобы достичь этого", - сказал Линдси в беседе с Би-би-си.

Новости по теме