Глобальное Исследование Шаровых Молний | Васильев Матвей Константинович. Работа №363980

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №56»

Исследовательский проект по физике

«Глобальное Исследование Шаровых молний»

Выполнил

ученик 9 класса «В»

Васильев Матвей

Руководитель

Учитель физики

Сергеева Т.В.

г. Новокузнецк

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

1.Что нужно знать для исследования шаровых молний?.............................4

2.Признаки шаровой молнии………...…………………………………...…5

3.Интересные факты о шаровой молнии……………..…………………….8

Заключение………………………………………………………………….10

Используемые источники…………………………………………………..11

Актуальность проекта: Шаровая Молния это неизвестная субстанция о которой будет интересно узнать и в нынешнее время

Цель проекта: Изучение интересных фактов о шаровой молнии и опасностях для человека

Задачи проекта:

1. Узнать больше о явлении шаровая молния

2.Что можно предпринять против шаровой молнии

3.Какие изучения ведутся в сторону шаровой молнии

Гипотеза: Шаровая молния как явления не известна и довольно опасна для живых существ

1.Что нужно знать для исследования шаровых молний?

Шаровая молния- не только удивительное и загадочное явление природы, но и серьезная угроза для жизни и здоровья людей.

Шаровая молния - редкое природное явление, которое выглядит как светящееся и плавающее в воздухе образование.

Уже из самого названия следует, что эта молния имеет форму шара. Но ее форма всего лишь близка к шару; молния может вытягиваться, принимая форму эллипса или груши, ее поверхность может колыхаться. Шаровая молния светится - иногда тускло, а иногда достаточно ярко. Яркость света шаровой молнии сравнивают с яркостью света 100-ваттной лампочки. Чаще всего (примерно в 60% случаев) шаровая молния имеет желтый, оранжевый или красноватый цвет. В 20% случаев - это белый шар, в 20% - синий, голубой. Иногда цвет молнии изменяется в процессе наблюдения. Перед угасанием молнии внутри нее могут возникать темные области в виде пятен, каналов, нитей.

Как правило, шаровая молния имеет достаточно четкую поверхность, отграничивающую вещество молнии от окружающей ее воздушной среды. Это типичная граница раздела двух разных фаз. Наличие такой границы говорит о том, что вещество молнии находится в особом фазовом состоянии. В отдельных случаях на поверхности молнии начинают плясать язычки пламени, из нее выбрасываются снопы искр. Диаметр шаровых молний находится в диапазоне от долей сантиметра до нескольких метров. Чаще всего встречаются молнии диаметром 15…30 см. Обычно шаровая молния движется бесшумно. Но может издавать шипение или жужжание - особенно когда она искрит.

Где возникает шаровая молния:

в момент, когда спускающийся из тучи ступенчатый лидер встречается в нескольких десятках метров над землей со встречным лидером.

в месте особенно резкого излома обычной молнии или в том месте, где произошло ее раздвоение.

из земли или воды в том месте, которое было только что поражено обычной молнией.

при электрическом разряде между тучами.

Существует ли шаровая молния?

Многие интересуются, существует ли шаровая молния. Вопрос спорный. Если вы приедете в деревню, вам сразу поведают десятки жутких историй о летающих шарах. И посоветуют закрывать форточку, когда начинается гроза. С другой стороны, пока сам не увидишь – поверить в такое сложно. 

Впервые про шаровую молнию написал физик Франсуа Араго. В XIX веке он издал книгу «Гром и молния», где описал разные типы разрядов. По тем временам книга была передовой. К тому же, в ней он упомянул конкретные случаи уникального явления. 

Ещё раньше, в XVIII веке, от удара шаровой молнии погиб друг Ломоносова – астроном и физик Георг Рихман. Он проводил эксперименты с обычными молниями, и вдруг в него врезался светящийся электрический разряд в форме шара. Учёный упал замертво. После этого случая императрица на несколько лет запретила подобные опыты. 

Несмотря на долгую историю наблюдений и множество рассказов от очевидцев, в шаровую молнию верят не все. Но современные физики

2. Признаки шаровых молний

Механизм образования шаровой молнии

Хотя точный механизм образования шаровой молнии до сих пор остаётся неизвестным, существует несколько теорий. Некоторые учёные полагают, что шаровая молния может образовываться из облака пыли, ионизированного газа или пара, возникающего при ударе обычной молнии.

Цветовые оттенки шаровой молнии

Цвет шаровой молнии варьируется от белого или голубого до оранжевого или красного. Это может зависеть от различных факторов, включая состав газов в воздухе и энергию, которую эта молния несет.

Способность шаровой молнии проходить через стекло

Есть рассказы о шаровой молнии, которая проникает через закрытые стеклянные окна без их повреждения. Однако такие свидетельства редки, и большинство из них не подтверждены научными данными.

Взаимодействие электромагнитных волн с атмосферой

Знаменитый советский физик, лауреат Нобелевской премии, Пётр Капица предположил, что шаровые молнии провоцируются волнами электромагнитного излучения, которые возникают между облаками и землёй. Амплитуда этих колебаний может образовывать заряженный током сгусток воздуха — «пробой», или газовый разряд

Галлюцинации

Согласно исследованию австрийских физиков, появляющиеся в грозу электромагнитные поля способны воздействовать на организм человека. Например, на зрительную кору головного мозга. Тогда человек может наблюдать светящиеся и движущиеся диски и линии. При подобной стимуляции участники эксперимента видели белые, серые или ненасыщенные цветом всполохи. Исследователи считают, что до половины всех наблюдений шаровых молний — это электромагнитные галлюцинации.

Тектонические эффекты

Известно, что редкие вспышки электричества, похожие на шаровые молнии, могут появляться во время землетрясений.

3. Интересные факты о шаровых молниях

По мнению некоторых историков, первое в мире письменное упоминание о шаровой молнии оставил ещё древнегреческий учёный Тит Лукреций Кар («Некие также тела извлекает из воздуха молнья»; поэма «О природе вещей», перевод Ф. А. Петровского). Но принято считать, что первым недвусмысленно описал такой случай в VI веке французский историк и богослов Григорий Турский в книге «История франков», том шестой. Он сообщал, что «на восьмом году правления короля Хильдеберта, накануне февральских календ, когда в городе Туре в воскресенье зазвонили к утрене и народ пробудился и шёл в церковь, небо стало облачным и из него вместе с дождём вырвался большой огненный шар и пролетел в воздухе большое расстояние. Он излучал такой свет, что всё было видно, как днём. Когда же он опять исчез в облаке, наступила ночь». Далее историк говорит, что это знамение явно предвещало смерть сына короля Хильдеберта. В данном свидетельстве особенно любопытен тот факт, что явление случилось рано утром, затемно, тогда как по более поздней статистике шаровая молния чаще наблюдается во второй половине дня.
Почему природа шаровых молний всё ещё необъяснима

Несмотря на обилие гипотез, приблизиться к разгадке тайны шаровых молний пока не удаётся. Эти явления слишком редки и недолговечны, поэтому единой теории не появилось, а практически у всех гипотез находятся проблемы.

Например, шаровые молнии далеко не всегда появляются в местах скопления пропана, этана или метана, опыты с микроволновым излучением далеки от реальной жизни. А теория со стёклами не объясняет, как шаровые молнии появляются вне помещений.

В случае с галлюцинациями тоже не всё так гладко. Ведь очевидцы сообщают не только о белых или серых шаровых молниях, но и о сферах разных цветов. Кроме того, некоторые наблюдатели видели молнии очень близко и могли описать их внутреннюю структуру, а также связанные с ними запахи и звуки. Всё это мало похоже на простые отдалённые вспышки и не объясняет, почему несколько человек могли видеть летящие в одном направлении шары.

В 2012 году китайским учёным впервые удалось запечатлеть шаровую молнию, преодолевшую путь около 10 метров, на спектрометр. Прибор показал, что сфера содержит кремний, железо и кальций — элементы из местной почвы. Следы этих же веществ были найдены во фрагментах, предположительно оставленных шаровой молнией.

Это поддерживает теорию о плазменной природе явления, но для однозначных выводов ещё очень мало данных. Например, непонятно, как в таком случае шаровые молнии могут появляться внутри помещений.

Группа китайских ученых во главе с профессором Цен Цзянь Юна во время сильной грозы случайно зафиксировали удар молнии, в результате которого возник большой светящийся шар. Спектрометр показал, что в составе шаровой молнии имеется кремний, железо и кальций, то есть тот набор элементов, который в большом количестве присутствует в почве.

На основе полученных данных они сделали вывод, что подтвердили гипотезу Джона Абрахамсона . Он считал, что в результате удара молнии в почву из нее быстро испаряются некоторые частицы, включая оксиды кремния и железа. Вместе с тем образовавшийся газ выбрасывается ударной волной в воздух, что и приводит к появлению шара. Однако, не все ученые соглашаются с этой версией.

К примеру, российский ученый и специалист в области изучения шаровых молний Владимир Бычков считает, что китайцы выдают желаемое за действительное. Об этом говорит тот факт, что в составе молнии ими не было зафиксировано алюминия, который присутствует в почве.

По его мнению, линейная молния ударила в ЛЭП, рядом с которой произошло событие. Это вызвало хорошо известное физике явление — дуговой разряд, который и зафиксировали китайские ученые. Как сказал Дмитрий Бычков, он не одинок в своем мнении. К примеру, журнал Nature, который пользуется высоким авторитетом в научном мире, отказался публиковать материал китайских исследователей.

Соответственно, в отличие от линейных молний, о которых ученым известно практически все, шаровые остаются загадкой. Причем количество вопросов со временем только растет.

Сегодня у нас слишком мало сведений, чтобы давать какието определённые советы как не пострадать от шаровой молнии. По большому счёту можно опираться только на наблюдения очевидцев, а это весьма ненадёжные данные. Например, некоторые рекомендуют избегать металлических предметов, так как те якобы притягивают шаровые молнии.

Достоверно можно посоветовать лишь две вещи: стараться держаться подальше от шаровой молнии и не паниковать. Чаще всего это явление не наносит никакого урона,

Заключение.

Несмотря на то, что явление шаровой молнии вызывает большой интерес на протяжении длительного времени, серьезное его рассмотрение стало возможным лишь сравнительно недавно. Фактически лишь теперь возникает наука о шаровой молнии- явлении, оставшемся загадкой во время бурного развития других областей науки.

Изучение природы этого загадочного явления позволит использовать полученные знания в различных областях человеческой деятельности.

Источники.

https://hi-news.ru/research-development/sharovaya-molniya-samoe-tainstvennoe-prirodnoe-yavlenie.html

https://lifehacker.ru/sharovye-molnii/

https://dobro.press/articles/sharovaya-molniya-mezhdu-mistikoj-i-naukoj

https://ria.ru/20231010/molniya-1901846761.html

https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433622/Molnii_sharovye_no_raznye

https://www.nkj.ru/archive/articles/43826/

https://naked-science.ru/article/history/report-of-ball-lightning

https://hi-news.ru/research-development/v-dokumentax-xii-veka-najdeno-samoe-pervoe-upominanie-sharovoj-molnii.html