Молнии

Когда человек слышит слово «молния», то, в большинстве случаев, на ум ему приходит известное атмосферное явление – гроза, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды – молнии, сопровождаемые громом.
 

lightning_002.jpg

Молния [1]

Молнией называется электрический разряд между двумя облаками, или между частями одного и того же облака, или между облаком и землей. 

Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом объёме облака образовалось электрическое поле с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда (порядка 1 МВ/м). При этом в значительной части облака должно существовать поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (порядка 0,1—0,2 МВ/м). В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую, звуковую и световую. [1]

Виды молнии

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми; иногда молния образуется в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.
Молнии могут образовываться и выше. Так, в 1989 году был обнаружен особый вид молний в верхней атмосфере – эльфы, в 1989 году – спрайты, а в 1995 году – джеты. До сих пор о физической природе этих грозовых разрядов известно крайне мало. [2]
 

lightning_003.jpg

Молнии и электрические разряды в верхних слоях атмосферы [1]

При этом молнии могут как проходить в грозовых облаках (внутриоблачные молнии), так и ударять в землю (наземные молнии).

По внешнему виду различают три рода молнии:

• Линейная
• Плоская (расплывчатая)
• Шаровая.

Линейная молния имеет вид ослепительно-яркой извилистой линии со множеством разветвлений, что можно хорошо видеть на фотографических снимках (в первый раз ее запечатлели в 1883 г. Ганзель и Кров). Причина извилистости заключается в различном сопротивлении разряду различных частей атмосферы, а это зависит от различного распределения температуры, влажности, дождевых капель, пыли и пр. Иногда она образует узел или петлю, иногда делится на две, на три и более ветвей, которые потом сходятся вместе, иногда состоит из двух параллельных ярких линий, отделенных одна от другой узкой темной полоской, а иногда даже напоминает бусы. Цвет линейной молнии различный, чаще всего красный, реже белый. 
Продолжительность такой молнии чрезвычайно мала. На основании опытов с быстро вращающимся кругом, состоящим из чередующихся белых и черных секторов, было выяснено, что вспышка в основном длится меньше 1 мс, хотя иногда она значительно больше. [3]

Плоские молнии расплывчатые, имеют вид мгновенной вспышки, без определенных контуров, и представляют собой разряд между частями одного и того же облака, обладающими значительною разностью потенциалов; расплывчатость объясняется полупроводимостью облака. Цвет молнии этого рода чаще всего красный, иногда голубой или фиолетовый. К ним относятся и некоторые зарницы, под которыми обычно подразумеваются молнии без грома. [3] 

Шаровые молнии. Самый малоизученный и загадочный вид. В общем случае это светящийся плавающий в воздухе шар, предположительно электрической природы. По сути это очень редкое природное явление, что затрудняет его изучение, хотя учеными предпринимаются попытки воссоздания ее в лабораторных условиях. На данный момент существуют около 400 теорий, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. [7]

Явления, сопровождающие молнию

Наблюдатели часто указывают на серный запах, слышимый после молнии. Отчасти он объясняется разложением органических и минеральных веществ, находящихся на поверхности земли и заключающих в себе серу и сернистые соединения. [3] Также после грозы можно ощущать запах свежести – это озон, образующийся из кислорода воздуха под влиянием электрического разряда.

После удара молнии в человека у него на коже часто остаются так называемые «знаки молнии» – древовидные светло-розовые или красные полосы, исчезающие при надавливании пальцами (сохраняются в течение нескольких недель, если пострадавший жив или 1-2 суток после смерти), а их образованию способствуют пот и мокрая одежда.
 

lightning_004.jpg

«Знак молнии» на теле пострадавшего [4]

Это объясняется расширением капилляров в зоне контакта молнии с телом. [1]

На реликтовых деревьях-долгожителях легко можно найти множественные шрамы от молний – громобоины. Считается, что одиночно стоящее дерево чаще поражается молнией, хотя в некоторых лесных районах громобоины можно увидеть почти на каждом дереве. Сухие деревья от удара молнии загораются. Чаще удары молнии бывают направлены в дуб, реже всего — в бук, что, по-видимому, зависит от различного количества жирных масел в них, имеющих большое удельное сопротивление.
 

lightning_001.jpg

Дерево, пораженное молнией. Воронеж, парк «Олимпик», май 2013 год.

Молния проходит в стволе дерева по пути наименьшего электрического сопротивления, с выделением большого количества тепла, превращая воду в пар, который раскалывает ствол дерева или чаще отрывает от него участки коры, показывая путь молнии. [1]

При ударе молнии в песчаную почву, последняя плавится и затвердевает в форме длинных стекловидных трубок, называемых фульгуритами.
 

lightning_005.jpg

Фульгурит [6]

Часто аккуратно выкопанный из песка фульгурит по форме напоминает корень дерева или ветвь с многочисленными отростками. Такие ветвистые фульгуриты образуются, когда разряд молнии попадает во влажный песок, который, как известно, имеет бо́льшую электропроводность, чем сухой. В этих случаях ток молнии, входя в почву, сразу начинает растекаться в стороны, образуя структуру, похожую на корень дерева, а рождающийся при этом фульгурит лишь повторяет эту форму. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке. [6]
Иногда результаты удара молнии бывают очень странными, практически мистическими, например сплавление монет в кошельке, который остается неповрежденным, перенос металлических паров с одного предмета на другой, где они дают отпечаток первого, и т.п. [5]

Эти и другие странные моменты в поведении молнии, а также просто представления о ней, как о карающей стихии, связанной с потусторонними мирами, породили множество легенд.

Мистические представления о молнии

Различные мистические представления зародились еще в древние времена. Тогда считалось, что молния - это выражение гнева богов. С тех пор ее окружает множество суеверий.

Самыми известными являются, конечно, приметы о молнии. Некоторые из них помогали людям избегать ударов и других негативных последствий молнии и передавать эти знания следующим поколениям («во время грозы на дороге стоять нельзя — большой грех»). Некоторые – собрать хороший урожай («если первый гром пройдет при нерастаявшем снеге, то наступающее лето будет холодное»).

Встречалось и немало суеверий, пытающихся объяснить природу молнии, и даже предпринимались попытки ею управлять с помощью особых ритуалов. «Молния - это настоящее небо, которое во время гнева Бог показывает народу. Если бы на землю упала хотя бы маленькая частица этого неба, то сожгла бы всю землю. Утверждают, что это небо откроется перед страшным судом». «Громовые стрелы - из камня, в виде конусообразной пули. После удара они входят в землю на семь саженей, а через семь лет выходят на поверхность». [8]

Период разгула стихии всегда считался мистическим. В такие моменты открывались проходы между мирами: нашим и миром демонов, усопших и т.п. Иногда считалось, что именно молния открывает эту «дверь». Различные былички, легенды и личные свидетельства содержат упоминания о встречах с неизвестными и «странными» существами, умершими родственниками, тенями, а так же перемещение самого очевидца в эти миры, во времени или пространстве. В этом плане они схожи с рассказами о багровом тумане.

Для примера приведём один такой рассказ:

«Бабушка мне в детстве говорила всегда – не открывай дверь во время грозы, не то черный человек придет! Я думала, что это чтобы не убило, но теперь считаю иначе. Как-то во время грозы мне в дверь постучали. Я подумала, что кто-то просто просит укрыться и открыла, а за дверью пусто. Вдруг молния как сверканет, и я увидела, что на пороге явно очертился силуэт мужской. Серый такой, прозрачный. А на пороге пусто ведь! Я испугалась и дверь захлопнула. А когда снова постучали – не стала открывать, только в окно поглядела. Но перед дверью никого не увидела».

Также молнию, в частности шаровую, плотно связывают с феноменами НЛО и призраков поскольку очевидцы рассказывают немало случаев, где светящаяся небольшая сфера (предположительно шаровая молния) вела себя относительно разумно.

Тут в качестве примера можно привести случай, описанный в газете, где пострадавшая считает, что в виде шаровой молнии к ней явилась душа соседа по даче:

«В тот день я, как обычно, с утра, приехала на дачу, чтобы заняться огородными делами […] Начался дождь с грозой […] Гроза уже отгремела, и я думала, что моросящий дождь мне не помеха. Закутавшись в плотный целлофан, я вышла на улицу. Однако, как только я подошла к иве, рядом с которой был прибит металлический умывальник, неизвестно откуда в воздухе появился огненный шар. Молния начала метаться вокруг меня. Возникло ощущение, что вокруг разрывающиеся пули. Я застыла на месте. Стоило мне пошевелиться, молния начала стрелять еще интенсивнее. Поэтому я стояла, не двигаясь, но молния не отступала. И тут она спиралью обвилась вокруг меня… Знаете, мой сосед недавно умер, ну я и говорю «Павел, это, наверное, ты беснуешься. Иди отсюда». Молния после моих слов утихла. Как только я перестала говорить, она снова начала стрелять. Все это продолжалось около 50 минут. Я стояла, ни жива, ни мертва. Наконец молния закрутилась огненным вихрем, вытянулась в струну и полетела. Тут же я услышала сильный раскат грома.»[9]

Вывод

Гроза, как бушующая стихия, во все времена завораживала и вызывала трепет в душе человека. Поскольку молнии, особенно шаровые, пока находятся в стадии активного изучения, человечеству еще предстоит дать объяснения явлениям, с ними связанным. Возможно, среди них окажутся путешествия между мирами или появление загадочных существ.

Мы же, в свою очередь, помимо сбора подробной информации о подобных случаях, можем попытаться самостоятельно выявить причины каждого из них.

Что можно почитать по данной тематике для расширения кругозора:

• Юман М. «Молния», 1972
• Стаханов И. П. «О физической природе шаровой молнии», М.: Научный мир, 1996
• Смирнов Б. М. «Наблюдательные свойства шаровой молнии», УФН, 1992