Почти в половине случаев за время наблюдения молния успевает пройти от одного до десяти метров. Три четверти очевидцев сообщили, что молния двигалась горизонтально, в каждом пятом случае она опускалась вниз и лишь в каждом двадцатом – поднималась вверх. В среднем она проходит за секунду не больше нескольких метров. Отсюда следует, что шаровая молния состоит из газа лишь чуть более плотного, чем воздух.
А насколько часто шаровые молнии возникают на самом деле? Естественным масштабом для сравнения является частота появления линейных молний. Как правило, мы часто видим такую молнию издалека, но редко оказываемся вблизи от места, в которое она ударила. Считается, что приблизительно в двух из пяти случаев удар линейной молнии сопровождается появлением шаровых. Средний диаметр шаровой молнии составляет двадцать – тридцать сантиметров, хотя чаще встречаются маленькие молнии. Из собранных данных следует, что молнии, появляющиеся при ясной погоде, значительно крупнее возникающих во время грозы и наблюдаются они в течение более длительного времени. Правда, это может быть связано с тем, что в ясную погоду легче увидеть молнию с большого расстояния, время наблюдения оказывается дольше и при этом светящийся удаленный объект выглядит больше, чем он есть на самом деле. В половине случаев шаровая молния появляется в радиусе пяти метров от наблюдателя, а в каждом шестом случае пролетает ближе чем в метре от человека.
Как же и где рождается шаровая молния? Иногда она возникает рядом с каналом линейной молнии, однако в двух из каждых трех случаев – из розеток, электроприборов, радиоприемников, телевизоров, телефонов, батарей отопления и даже гвоздей, вбитых в стену, – то есть из металлических проводников.
В девяти из десяти случаев она имеет форму шара, благодаря чему и получила свое название. Иногда ее шарообразность бывает искажена электрическими полями или потоками воздуха: тогда молния становится похожей на эллипсоид, грушу или совсем теряет правильную форму. В двух случаях очевидцы наблюдали молнию в форме кольца.
Вблизи поверхности земли сила тяжести молнии уравновешивается действием электрического поля от зарядившейся в грозу поверхности почвы. В таком взвешенном состоянии движение молнии зависит либо от воздушных потоков, либо от небольших изменений приземного электрического поля. Именно в этом состоит причина необычности ее движений. (У людей нет органов, которые реагировали бы на напряженность электрического поля; во время грозы оно может возрасти вокруг нас в тысячи раз, а мы этого практически не ощутим.)
Другим поразительным свойством шаровой молнии является то, что она способна проникать через узкие отверстия и даже щели, деформируясь и вновь восстанавливая сферическую форму после выхода в свободное пространство. Один очевидец видел с расстояния 15–20 сантиметров, как «желтый шарик величиной с крупный апельсин пролезал в щель в стене». И уточняет: «Он, вернее, не пролезал, а переливался из одной половины в другую». Другой рассказал, как шаровая молния прошла в комнату через трещину в стекле, сплющившись, так как размер ее был больше размеров трещины.
Такие явления можно объяснить тем, что вещество молнии отчасти похоже на жидкость: оно обладает поверхностным натяжением и не смешивается с окружающим воздухом.
Световой поток, испускаемый шаровой молнией, для оценки сравнивают со светом электрической лампочки. Чаще всего очевидцы называют два интервала: 50–100 и 100–200 ватт, на которые в сумме приходится около половины наблюдений. Таким образом, световой поток от шаровой молнии в среднем сравним с тем, который испускает стоваттная электрическая лампочка. Но удивительно не это: оказывается, излучая свет, шаровая молния почти совсем не излучает тепло! То есть не может быть и речи о температуре в тысячу или тем более в несколько тысяч градусов, которую часто приписывают шаровой молнии.
Обычно шаровая молния выглядит как светящийся шар с нечеткими границами, имеющий диаметр от нескольких сантиметров до нескольких метров. Цвет свечения шара от ярко-белого до светло-голубого и зеленого. Шаровая молния умеет производить звуки – шипит или жужжит. А еще она может проходить сквозь диэлектрики (стекло и прочее), иногда повреждая их.
Данные о физиологическом действии шаровой молнии на человека весьма противоречивы. Имеется немало свидетельств, из которых следует, что шаровая молния может причинить сильную травму или даже убить человека. Все это связано с поражением током. Широкая шкала степени тяжести воздействия вызывает, конечно, законное недоумение. Оказывается, причина этого заключена не в самой шаровой молнии, а в электрическом состоянии окружающих ее предметов.
Во время грозы на отдельных участках поверхности земли и лежащих на ней предметах могут находиться значительные заряды. Часть их нейтрализуется при ударах молнии (каждый разряд переносит в среднем около 25 кулон). По-видимому, шаровая молния обладает свойством снимать с проводников накопленное электричество. При ее контакте с заряженным проводником в нем возникает кратковременный импульс тока, при котором заряды, проходя через шаровую молнию, рассеиваются в воздухе. Сама шаровая молния в этот момент распадается, что и воспринимается наблюдателями как взрыв.
Энергия, выделяющаяся при взрыве, не имеет никакого отношения к энергии, запасенной в самой шаровой молнии, – она накапливается в заряженных проводниках, а шаровая молния служит лишь для высвобождения этой энергии.
Если же предмет не заряжен, молния с ним не взаимодействует. Это означает, что в отсутствие зарядов встреча человека с этим огненным шаром безопасна.
Ситуация с шаровой молнией, как объектом изучения науки, уникальна тем, что физические параметры явления в момент его существования измерялись крайне редко. Иногда лишь удавалось исследовать последствия воздействия шаровой молнии на материальные объекты. Именно поэтому – из-за невозможности проверки гипотез без объективных измерений – большую долю в исследованиях шаровой молнии занимают попытки создания шаровой молнии в лабораторных условиях. Однако перед учеными-экспериментаторами, даже в случае успеха, всегда будет стоять вопрос – является ли лабораторный объект аналогом реальной шаровой молнии. Для точного ответа на данный вопрос нужно провести серию исследований шаровой молнии в контролируемых условиях.
Итак, шаровая молния – это продолжительное во времени явление, имеющее несколько стадий: возникновение, существование и исчезновение. Сведения о ней черпаются от случайных наблюдателей. Время второй стадии ее жизни гораздо больше, чем других, а потому подавляющая часть наблюдений связана именно с ней. Исчезновение молнии наблюдают очень редко.
Перечислим некоторые свойства шаровой молнии.
Существует две разновидности шаровых молний – подвижные и неподвижные. Подвижные шаровые молнии плавают в воздухе со скоростью около 2 метров в секунду, иногда со скоростью воздушных течений, неподвижные же «закрепляются» на остриях молниеотводов, на острых краях металлических крыш, в верхней части заводских труб. Подвижные молнии светятся красноватым светом, в то время как неподвижные испускают ослепительно белый свет. Подвижные молнии могут оседать и становиться неподвижными, а неподвижные, наоборот, срываться с мест закрепления и становиться подвижными. Большая шаровая молния иногда распадается на несколько светящихся шаров меньшего размера. О температуре шаровой молнии судят по расплавлению и испарению металлов, на которые она «садится», или по сильному нагреванию воды, если молния опускается в водоем. Длительность существования шаровой молнии изменяется в пределах от нескольких секунд до полминуты. Шаровая молния, бывает, свистит, завывает, жужжит, шипит или потрескивает, ее исчезновение в большинстве случаев происходит со взрывом. Мощность взрыва достаточна, чтобы разрушить большую печную трубу или разбить на кусочки кирпичи здания. Иногда шаровая молния исчезает бесшумно. Обычно после ее исчезновения в помещении остается некоторое время остро пахнущая дымка, голубая в отраженном свете и коричневая в проходящем.
