Bukti tertulis pertama mengenai pemerhatian petir bola bermula pada tahun 1638, ketika di England sepantas kilat bola dua meter terbang ke gereja, yang membunuh dan mencederakan banyak umat, dan menyebabkan kerosakan serius pada bangunan itu.
Beberapa abad telah berlalu sejak itu, ribuan pemerhatian telah direkam, tetapi masih belum ada kejelasan mengenai petir bola. Ratusan hipotesis telah dikemukakan untuk pembentukan dan struktur objek ini, tetapi tidak ada yang dapat menjelaskan semua sifat menakjubkan dari kilat bola. Hanya Nikola Tesla yang terkenal pada suatu masa yang tahu bagaimana membuat dan menunjukkan bola kilat secara terbuka, tetapi dia tidak pernah membongkar rahsia ini.
Bukan bola dan tidak kilat
Petir linear ribut petir antara awan dan tanah bermula dengan fakta bahawa, kerana intensiti tinggi medan elektrik, pemimpin muncul di awan - saluran udara yang sangat terion, hujungnya bergerak ke tanah dengan lompatan beberapa puluhan meter dengan perubahan arah.
Akibatnya, saluran konduktif elektrik yang rosak ke tanah dibuat, di mana pada seterusnya - fasa utama kilat dengan guruh dan cahaya terang, bahagian utama muatan dipindahkan dari tanah ke awan. Pada titik awal pergerakan cas dan pada setiap selekoh di lintasan, komponen pusaran medan elektromagnetik dibuat, yang terputus dari medan umum dan memulakan kehidupan bebas.
Dengan tenaga yang rendah, vorteks yang terpisah tersebar tanpa jejak di ruang angkasa, tetapi dengan tenaga yang tinggi, nasibnya boleh sama sekali berbeza. Dengan tenaga yang mencukupi, pusaran elektromagnetik mengionkan udara untuk membentuk plasma. Sama seperti plasma ionosfera Bumi memantulkan gelombang radio pendek dan sederhana tanpa melepaskannya dari perangkap ini ke angkasa, sama seperti plasma pusaran elektromagnetik dapat membentuk cangkang luar yang mengunci pusaran elektromagnetik ke dalam perangkap.
Video promosi:
Ternyata apa dalam fizik disebut soliton atau gelombang soliter yang boleh wujud dalam bentuk ini untuk beberapa waktu. Keadaan yang diperlukan untuk ini adalah tidak linear dan penyebaran adalah sifat semula jadi plasma. Soliton ini adalah bola kilat. Ada yang menyebutnya sebagai plasmoid, tetapi ini tidak betul, kerana punca pembentukannya bukanlah plasma, tetapi pusaran elektromagnetik. Plasma, sebaliknya, adalah faktor sekunder yang dihasilkan oleh pusaran elektromagnetik. Oleh itu, intipati bola kilat harus dinyatakan dengan betul dengan istilah "elektromagnetik soliton".
Menguap perhiasan
Plasma ionosfer pada kejadian tegak lurus memantulkan gelombang elektromagnetik hanya frekuensi yang berada di bawah frekuensi kritikal yang disebut, ditentukan oleh ketumpatan plasma. Tetapi gelombang dengan frekuensi di atas frekuensi ini bebas melalui plasma. Itulah sebabnya gelombang radio pendek dan sederhana kembali ke bumi dan tidak masuk ke angkasa, dan untuk gelombang ultrashort ionosfera telus.
Pusaran elektromagnetik kilat bola dapat memiliki spektrum frekuensi yang luas. Sekiranya frekuensi kritikal sampul plasma lebih tinggi daripada frekuensi spektrum pusaran, maka medan luar petir bola kecil dan kilat bola yang membawa tenaga besar tidak memanaskan objek di sekitarnya. Tetapi jika sebahagian kecil spektrum terletak di atas frekuensi kritikal, kilat bola dapat memiliki medan luaran yang cukup kuat yang mampu memanaskan objek di sekitarnya - objek logam, objek yang berisi air, termasuk tubuh manusia.
Khususnya, oleh sebab inilah penguapan cincin dan rantai yang tidak dapat dilihat pada orang semasa penerbangan kilat bola, kegagalan dan kerosakan pada komputer dan alat elektronik lain sering berlaku. Medan luaran seperti bola kilat boleh mempengaruhi aktiviti otak seseorang - seseorang dalam keadaan ini mungkin mendapati dirinya, seolah-olah di bawah hipnosis, tidak dapat melakukan apa-apa.
Seperti setitis air
Tetapi plasma bukan sekadar kumpulan ion dan elektron. Oleh kerana daya interaksi kolektif antara banyak zarah bermuatan, plasma boleh bertindak seperti cecair. Dalam kes ini, pembentukan plasma mempunyai ketegangan permukaan, yang menentukan kecenderungan untuk jumlah minimum, seperti setetes air.
Oleh itu, setelah pembentukan awal soliton, sampul plasma cenderung memampatkan pusaran. Dalam kes ini, kepadatan plasma meningkat dan cengkerang soliton, yang sebelumnya tidak dapat dilihat oleh mata, dapat mulai bersinar merah, oren, dan lebih jauh di sepanjang pelangi. Dengan ketumpatan plasma yang tinggi, cahaya dapat masuk ke kawasan ultraviolet, dan kemudian bola kilat pada waktu malam secara umum akan menjadi tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi dengan latar cahaya akan kelihatan kelabu atau hitam.
Tetamu yang berapi-api dari bawah tanah
Menurut statistik, kira-kira 20 peratus pemerhatian kilat bola berlaku dalam cuaca cerah. Ternyata bukan hanya kilat linier yang dapat menghasilkan bola kilat. Semasa gempa bumi, penerbangan kilat bola sering diperhatikan. Di makmal saintifik Denver (AS) dan Tomsk (Rusia), didapati bahawa di bawah tekanan tinggi sampel batuan, pelepasan gelombang elektromagnetik diperhatikan. Peranti telah dibuat untuk memberi amaran kepada penambang mengenai pendekatan pecah batu.
Bola bersinar yang melingkar di udara ditangkap pada tahun 2014
Di usus planet ini, dengan pecahan batu yang besar, aliran gelombang elektromagnetik dengan tenaga yang sangat besar dapat dihasilkan. Dalam kes ini, titik kerosakan aktif bergerak pada kelajuan berubah di sepanjang jalan yang rosak, yang mewujudkan komponen pusaran dalam aliran elektromagnetik.
Melewati batuan yang melintang, aliran elektromagnetik kehilangan sebahagian energinya, tetapi yang tersisa sering cukup untuk memanaskan air laut, menyebabkan langit bersinar atau membakar daun tumbuhan, dll. Kesan seperti itu sering disertai dengan gempa bumi yang kuat. Nah, pusaran elektromagnetik, juga melarikan diri ke atmosfera, dapat menghasilkan soliton dalam bentuk petir bola, seperti yang timbul semasa ribut petir.
Sekiranya di sepanjang jalan aliran terdapat lensa geologi batu yang disebut dengan pekali pemalar dielektrik yang berbeza, maka fokus aliran elektromagnetik dapat terjadi dengan peningkatan yang signifikan pada kesan yang dihasilkan, termasuk berkenaan dengan petir bola. Dalam kes seperti itu, kilat bola dapat dilahirkan walaupun dengan dinamik tektonik dengan intensiti rendah, tidak diperhatikan oleh orang-orang di permukaan bumi.
Ini bukan makhluk asing
Objek bercahaya yang diambil dari Bulan pada tahun 1970 dari kapal angkasa Apollo 13. Kilat bola juga?
Selain aktiviti ribut petir dan proses tektonik yang tidak stabil, petir bola, pada prinsipnya, juga dapat dihasilkan oleh pusaran elektromagnetik yang datang dari angkasa dari Matahari dan benda langit yang lain. Ngomong-ngomong, kilat bola dapat terjadi bukan hanya di lapisan permukaan atmosfer bumi.
Juruterbang sering menemui mereka di tempat tinggi. Di sana mereka boleh menjadi besar dan mempunyai medan elektromagnetik luaran yang kuat. Dalam kes ini, konflik mungkin timbul antara juruterbang dan perkhidmatan darat apabila objek-objek ini, yang nyata untuk juruterbang, tidak diperhatikan oleh radar jarak sentimeter (ia dapat diperhatikan dalam jarak meter dan desimeter). Objek bercahaya sering dilihat di bulan. Kami melihatnya di Marikh, walaupun ketumpatan atmosfer di sana jauh lebih rendah daripada Bumi.
Sangat mungkin bola cahaya yang membingungkan angkasawan Amerika di bulan sejak misi Apollo 11 hanyalah bola api, dan bukan kapal asing sama sekali. Ekzos enjin kapal angkasa yang berfungsi mencipta medan elektromagnetik dengan pusaran. Pada masa yang sama, ekzos mencipta zon tempatan dengan peningkatan kepadatan atmosfera.
Ternyata istilah "bola kilat" harus diakui tidak betul, kerana objek ini tidak selalu berkaitan dengan kilat. Sebagai tambahan, soliton elektromagnetik dapat memiliki bentuk bukan hanya bola, tetapi juga bentuk badan revolusi yang lain. Hanya keakraban istilah "bola kilat" yang membenarkan penggunaan istilah ini dalam konteks ini.
BTW
Kucing melihat yang tidak kelihatan
Pelbagai kes pemerhatian kilat bola dijelaskan dalam sebilangan besar penerbitan. Mari kita ingat sifat utamanya. Dalam bentuknya, dapat berupa bola, elipsoid, pir, toroid (donat), silinder. Ukurannya dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter atau lebih. Kadang-kadang kilat bola tidak dapat dilihat atau telus. Kilat yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia sering dilihat hanya pada layar radar (maka mereka disebut malaikat). Beberapa haiwan peliharaan seperti kucing juga dapat melihatnya.
Tetapi entah bagaimana, di Moskow, dan juga di Kanada, pada waktu senja, kilat bola sepenuhnya telus diperhatikan, di mana hanya keliling cangkang yang sedikit terlihat. Jelas bahawa pada waktu siang atau dalam cahaya terang, kilat seperti itu sama sekali tidak dapat dilihat.
Tetapi kilat bola sering dilihat dengan baik, bercahaya putih, merah, kuning atau oren. Kurang biasa, hijau, biru dan ungu. Dan sangat jarang berlaku kilat bola kelabu atau hitam.
Jangka hayat kilat bola adalah dari sepuluh saat hingga beberapa minit, pada akhir hayat, letupan atau hilang. Hujung hayat ini dapat difahami - tenaga pusaran elektromagnetik berkurang dengan masa, dan pada masa yang sama kepadatan plasma dan frekuensi kritikal menurun. Oleh itu, pada satu ketika, plasma kehilangan kemampuannya untuk menyimpan pusaran elektromagnetik dalam perangkap dan solitonnya hancur. Dengan spektrum pusaran yang luas, kemusnahan berlaku dengan lancar dan kilat hilang tanpa letupan, dan dengan spektrum sempit, soliton hancur dengan cepat, dengan letupan.
Lintasan kilat bola praktikalnya tidak dapat diramalkan bagi seseorang (dengan cara itu, ia dapat bergerak melawan angin), kerana pengedaran potensi elektromagnetik yang menentukan lintasan kawasan atau bilik di mana petir bola berada tidak diketahui oleh seseorang. Ya, sebagai tambahan, kilat itu sendiri dapat mengubah gambar ini kerana aruhan elektromagnetik. Itulah sebabnya hampir mustahil untuk meramalkan lintasannya. Ini juga menentukan "cinta" bola kilat ke objek logam.
Mengingat bahawa asas petir bola adalah pusaran elektromagnetik, menjadi jelas kemampuannya untuk melewati kaca, pakaian, dan secara umum melalui dielektrik yang telus ke pusaran. Apabila kaca melewati, plasma soliton secara semula jadi padam dalam ketebalan kaca, tetapi selebihnya sampul plasma dipelihara, mengekalkan pusaran elektromagnetik itu sendiri, yang mana kaca itu telus. Kadang-kadang lubang kecil akan terbentuk di kaca, tetapi ini tidak diperlukan - ini adalah kesan sampingan. Kes-kes yang diketahui mengenai munculnya kilat bola di kabin pesawat terbang tanpa mematangkan ketat dan di bilik tertutup yang boleh dipercayai membuktikan ini.
Satu-satunya tempat di mana berlakunya kilat bola pada dasarnya tidak mungkin adalah sangkar Faraday yang disebut dengan dinding, lantai dan siling logam atau logam padat.
Mari kita kira
Dandang yang sangat kuat
Kejadian berhampiran bandar Perechina di Transcarpathia, yang berlaku pada bulan Ogos 1962, ketika kira-kira pukul 11 malam, bola yang sepadan dengan bola tenis memukul palung dengan air untuk ternakan memungkinkan kita untuk menganggarkan jumlah tenaga dalam kilat bola. Dalam sepuluh saat, air dari palung mendidih sepenuhnya, dan katak rebus tetap berada di dasar palung.
Terdapat kira-kira 110 liter air di palung. Pengiraan menunjukkan bahawa untuk memanaskan dan menguap sejumlah air, kira-kira 80 kWh tenaga mesti dibelanjakan, iaitu. urutan penggunaan kuasa bulanan sebuah pangsapuri kecil.
Pada masa yang sama, bola kilat mengembangkan kekuatan sekitar 27 juta watt, yang puluhan ribu kali lebih tinggi daripada kekuatan gelombang mikro isi rumah. Tenaga kilat bola seperti itu ternyata cukup besar, tetapi kilat linier, yang menghasilkan kilat bola, dapat memiliki tenaga yang jauh lebih tinggi. Pelepasan tenaga dari rekahan batu di kedalaman juga sangat besar. Baiklah, dan tidak ada yang boleh dikatakan mengenai pusaran elektromagnetik yang berasal dari kosmik. Semua keadaan ini, dengan cara, menyokong versi di atas formasi dan alat petir bola atau, lebih tepatnya, tidak membantahnya.
APA NAK BUAT?
Jangan membelakangkan dia
Memiliki tenaga yang besar, bola kilat kadang-kadang boleh menyebabkan pemusnahan bangunan dan struktur, membunuh dan merosakkan orang. Apa yang harus anda lakukan sekiranya bola kilat muncul di dekat anda? Pertama, tidak perlu takut dan melemparkan benda ke arahnya. Bagaimanapun, kes tragis sangat jarang berlaku. Sekiranya keadaan mengizinkan, ada baiknya meletakkan objek logam dan alat elektronik dari anda. Tidak perlu membuat panggilan telefon atau menyentuh pakaian dan selimut yang diperbuat daripada bahan sintetik yang dapat menggerakkan elektrik. Alangkah baiknya membuka jendela, membiarkan bola kilat terbang ke jalan.
Kedua, tanpa ribut-ribut, anda perlu tetap berada di tempat atau menjauhkan diri dari tetamu berbahaya dengan pergerakan yang lancar, tanpa membelakangkannya. Sekiranya anda memakai pakaian atau seluar sintetik, lebih baik jangan bergerak. Anda juga perlu memberi amaran dengan tenang kepada rakan sekerja atau ahli rumah anda mengenai bahaya dan menasihati mereka untuk tidak melakukan pergerakan secara tiba-tiba dan tidak mendekati petir bola. Sekiranya seseorang yang disambar petir telah kehilangan kesadaran, dia perlu memberikan pertolongan cemas dan segera setelah kilat pergi, panggil ambulans.
Nah, dalam bidang sosial, manusia pasti perlu belajar bagaimana membuat dan menggunakan bola kilat. Maka boleh dibuat kenderaan elektrik dengan jarak jarak ratusan kilometer tanpa bateri seberat ratusan kilogram dan ribuan alat lain yang mesra alam dan sangat efisien.
