Шаровая молния без мистики
Как сегодня в России изучают один из самых загадочных феноменов современностиШаровая молния (ШМ) остается одним из немногих атмосферных явлений, которые до сих пор не имеет общепринятого физического объяснения. Несмотря на многовековую историю наблюдений, ученые продолжают спорить о ее природе, механизмах возникновения и даже о том, какие объекты вообще следует относить к шаровым молниям. В России одним из ведущих специалистов, многие годы занимающихся этой проблемой, является доктор физико-математических наук, председатель Российского комитета по шаровой молнии Владимир Львович Бычков. Мы поговорили с ним о состоянии исследований, советских научных программах, лабораторном моделировании шаровой молнии, наиболее перспективных направлениях дальнейших исследований и даже знаменитых кругах на полях.
– Владимир Львович, расскажите, пожалуйста, о работе Российского комитета по шаровым молниям: когда он был образован, что входит в его функции? Собирает ли он статистику по появлению шаровых молний в России и странах СНГ и если да, то о чем говорит эта статистика?
– Российский комитет по шаровой молнии организован в 1994 году. Его первым председателем был профессор Борис Михайлович Смирнов. Его функции заключались в сборе информации о шаровых молниях, стимулировании экспериментальных и теоретических исследований шаровых молний, проведении конференций и семинаров по этой теме.
В комитет сначала входило около 30 человек, но со временем интерес к проблеме упал. Долго не было теорий и экспериментов, которые однозначно позволяли бы получить объекты, аналогичные реальной шаровой молнии. Однако изначально все же удавалось проводить конференции по этой тематике. Потом были мероприятия в Ярославле на конференциях у доктора физико-математических наук, профессора А. И. Григорьева, в Калининграде, которую проводили мы с доктором физико-математических наук А. И. Никитиным и доктором физико-математических наук Г. В. Голубковым. С 1999 года также проходила конференция в г. Дагомысе «Холодная трансмутация ядер химических элементов и шаровая молния» которой руководил выдающийся энтузиаст, доцент, кандидат физико-математических наук Ю. Н. Бажутов. Молодежи в этой сфере практически нет, поскольку нет субсидирования и понимания, как применить результаты к защите диссертаций или зарабатыванию денег. По теме диссертации с прямым указанием, что она посвящена шаровой молнии, ни один диссертационный совет не примет работу. Сейчас надо выкручиваться. Например, нужно называть шаровую молнию долгоживущим светящимся (или плазменным) объектом. Нельзя уважаемому ученому заниматься шаровой молнией без потери уважения у физического сообщества. Нельзя заниматься тем, что однозначно не определено. Капице можно было – он Нобелевский лауреат, Френкелю можно было – он был членом-корреспондентом, а другим нельзя.
Сейчас систематически собираю информацию об этом явлении в России только я, а Австрии докторр А. Кеул. Статистической обработкой собранной информации прекратили заниматься в конце 90-х годов прошлого века по разным причинам. Простой анализ был выполнен докторами И. П. Стахановым, А. И. Григорьевым, Б. М. Смирновым и А. Кеулом, а сложный математический анализ ряда свойств был выполнен мной и А. Х. Амировым. После этого сложной статистикой заниматься прекратили. Нет заказчиков, которые платили бы деньги за трудную математическую работу, которую просто так никуда не пристроишь. О чем говорит эта статистика, можно узнать из моей монографии про шаровые молнии, вышедшей в 2021 году.
– Присылают ли вам видео с шаровой молнией? Почему, на ваш взгляд, при повсеместном распространении фиксирующей техники (мобильные телефоны, камеры видеонаблюдения) не становится больше видеозаписей шаровой молнии?
– Мне не присылают видео с шаровой молнией. Люди выкладывают видео в интернет сами – это, наверно, престижно. Явление редкое, но кратковременное, не всякий успеет прийти в себя, увидев этот объект, и начать съемку (я проверял публику на реакцию – подбрасывал сдувающийся воздушный шар красного цвета – из двадцати присутствующих лишь один успел сделать снимок). При этом если шаровая молния находится рядом с техникой, то она может в нее разрядиться, ранить или убить наблюдателя. Все-таки явление опасное.
– Можете ли вы примерно оценить число советских институтов и лабораторий, занимавшихся шаровой молнией и вообще насколько тема была актуальна для советской науки? Были ли защиты диссертаций по этой теме?
– Тема была актуальной примерно для десяти различных научных учреждений. Из институтов, где непосредственно занимались шаровой молнией, можно назвать, пожалуй, только Институт высоких температур АН СССР (ИВТАН). А все остальные – это были так называемые «почтовые ящики», то есть, закрытые физико-технические научные заведения, куда информация присылалась только в письменном виде, например, НИИ радиоприборостроения (НИИРП), Московский радиотехнический институт (МРТИ) и др. В этих «почтовых ящиках» чаще всего занимались исследованиями плазмы для различных специальных вопросов. Кроме того, эта проблематика была востребована на кафедрах физики и газового разряда в различных учебных заведениях и университетах.
Диссертаций, которые бы в названии использовали термин «шаровая молния», не было. Если это называлось «долгоживущее светящееся/плазменное образование», то тема еще могла пройти через диссертационный совет или попасть в научную статью. Такие работы действительно появлялись и иногда защищались.
– Пробовали ли вы или ваши коллеги наносить места известных фиксаций шаровых молний на карту и изучать связь ее появления с геотектоникой? Мы таких работ в открытом доступе найти не смогли.
– Этими работами занимались, но для такого исследования нужно иметь большую базу данных. Подходящей выборкой, например, располагал профессор И. П. Стаханов. По ней можно было определить, в каких российских регионах прослеживалось максимальное число этих образований. Как правило, шаровые молнии наблюдались около больших городов, что в принципе не удивительно, учитывая количество потенциальных очевидцев.
Если говорить про связь этого явления с геотектоникой и землетрясениями, то частично этот вопрос обсуждается в моей книге и книге кандидата физико-математических наук А. Ю. Ольховатова «Тунгусский феномен 1908 года». Здесь в числе прочего показано появление грозовой гостьи в различных частях России. Также в одной из моих книг и в некоторых статьях рассматриваются эти вопросы и всегда приблизительно указывается, где шаровая молния наблюдалась. В частности, не так давно в журнале «Успехи прикладной физики» мы с соавторами опубликовали статью, где говорится, что шаровые молнии (я их там называю «светящиеся образования») часто появляются в местах локальных землетрясений, извержений вулканов или геотектонических событий, где есть продукты извержения. Согласно моей теории, шаровая молния – горячий объект, обладающий высокой температурой (до 2000 °C).
С моей точки зрения, эти объекты могут появляться и в местах тектонических разломов. Там обычно очень высокое электрическое поле, вследствие чего почва и окружающая среда могут нагреваться. К таким местам как раз и могут «притягиваться» шаровые молнии.
– Как Российский комитет по шаровым молниям относится к гипотезе о массовом зарождении шаровой молнии в грозовых облаках, как «заурядном процессе», учитывая сообщения очевидцев из книги А. И. Григорьева «Шаровая молния глазами очевидцев». Автор констатирует: «...Что же, в грозовых облаках действительно можно увидеть множество ШМ. И если бы не крайняя опасность полетов самолетов в таких облаках, в них можно было бы специально летать для наблюдения за ШМ вблизи. Но, если ШМ в изобилии встречаются в облаках, то можно ожидать, что ШМ могут выпадать из облаков также в большом количестве. И описания подобных явлений также имеются в нашем собрании наблюдений ШМ...».
– Я допускаю этот процесс, но пока не представляю, какой именно механизм там имеет место. Для того чтобы появилась шаровая молния, нужен своего рода «строительный материал», так как это, по моей гипотезе, не плазменный объект, а газообразный. К составным блокам этого явления можно отнести испарившуюся почву либо какие-либо куски материи в момент удара линейной молнии, например, в корпус самолета – слагаемые будущей оболочки шаровой молнии. Еще раз повторюсь, что предмет нашей сегодняшней дискуссии – горячий объект в оксидной оболочке, заряженный линейной молнией.
Семинар «Физика шаровой молнии» (Заседание №166). Доклад В.Л. Бычкова: «Эксперименты и наблюдения шаровой молнии», 9 ноября 2022 года, Москва.
– Какие теоретические и экспериментальные исследования видятся перспективными в качестве следующего шага в изучении шаровой молнии?
– Перспективны дальнейшие эксперименты по воспроизведению шаровых молний при помощи капиллярных разрядов. Если говорить простыми словами: два электрода, один с «дыркой», а между ними – диэлектрик. Из «дырки» под действием приложенного напряжения вылетает плазма, которая ударяется о специально уложенную металлическую фольгу. В итоге появляется шар, который имеет оксидную оболочку и внутреннюю структуру, состоящую из горячего пара. Шар живет до семи секунд и при этом светится.
– Изучали ли вы такое явление, как йордкаст (jordkast): ямы, оставшиеся от попадания шаровых молний? Фиксировалось ли оно в России?
– Часто наблюдается появление шаровых молний в пределах кругов на земле. Посреди круга появляется отверстие, достигающее иногда нескольких метров в диаметре и нескольких метров в глубину. Фиксируется, что появление такого рода отверстий происходит после попадания туда шаровой молнии.
Замечено, в частности в Воронежской области, что вокруг этих выемок грунта со временем начинает более обильно расти растительность. У меня в книге «Естественные и искусственные шаровые молнии в атмосфере Земли» описано, как мы исследовали одно из подобных отверстий и вырезанный из него пласт земли.
– Вот одно из интересных наблюдений ШМ, описанное на российском форуме astronomy.ru (орфография оставлена оригинальная):
То, что феномен существует нет никакого сомнения, самому лично приходилось наблюдать. Шаровая молния прошла от меня на расстоянии вытянутой руки. Я ее мог в принципе при желании схватить, но делать этого не стал и считаю правильно :) Самое интересное, когда молния пролетала над картофельной грядкой, картофельная ботва, достаточно высокая и мощная пригибались к земле словно ее чем-то придавливало, словно вокруг молнии существовало невидимое поле, диаметром в пару метров. При этом сама шаровая молния траекторию не меняла, то есть ее не подняло над грядкой. Что могло создать такой эффект не знаю, при этом, когда она пролетала около меня я не почувствовал абсолютно ничего. Ни статического электричества, ни тепла. Кстати, снять явление практически не реально, только если будет включенный фотоаппарат в руке. То есть специально ловить момент.
Сталкивались ли вы с подобными сообщениями? И как их можно объяснить в рамках существующих гипотез ШМ?
– Да. Шаровая молния – заряженный линейной молнией объект. Если она передает заряд какой-либо растительности, то тогда эта растительность будет пригибаться. Представьте, что вы заряженным шариком ударяете по колоску. Часть заряда уйдет на колосок. Если заряд шаровой молнии одного знака, то тогда колосок от него отклонится. Так что это вполне нормально, если эти объекты имеют собственный заряд.
Скорее всего, «круги на полях» существуют сами по себе, а шаровые молнии просто их проявляют. Эти образования появляются в результате визуализации неких структур, оставшихся от ритуальных событий прошлого или доисторических поселений. Почва никогда не «забывает» о том, кто ее вытаптывал. Когда возникают какие-то условия (тектонические или другие) проявляются круги на полях. Когда эти события совпадают с появлением гроз, то там могут появляться шаровые молнии, которые более четко проявляют эти места. Иногда наблюдается обугливание растительности, например, огненные шары подобным образом обуглили растущий горох 23 июля 1976 года в провинции Сычуань в Китае.
Беседовал Илья Бутов. Подбор иллюстраций и видеоматериалов Романа Соложеницына.
1
