Шаровая молния по рецепту Теслы

Оказывается, ученые придумали и осуществили метод создания шаровой молнии в лабораторных условиях, что позволяет упростить и систематизировать исследования природного явления, нередко вызывающего разрушения и человеческие жертвы. Такие случаи засвидетельствованы в ряде исторических хроник. Обо всем этом и пойдет речь ниже.

Вот запись о случае, произошедшем во французском городе Шатонёф-ле-Мустер 11 июля 1809 года: «...Примерно в 11 часов утра в церковь проникла молния в то время, когда звонил колокол, и прихожане, собравшиеся в большом количестве, занимали свои места. Молния взорвалась с огромной силой, ранив восемьдесят два человека и убив на месте девятерых... В момент взрыва в церкви находилось и несколько собак, все они были убиты».

В описании другого случая, произошедшего также в XIX веке, содержатся примеры роковых последствий, которые могут наступить при близких контактах с шаровой молнией: «24 августа 1895 года около десяти часов утра во время сильной грозы с ливнем несколько человек увидели, как с неба опустился беловатый шарик диаметром примерно полтора дюйма (38 миллиметров) и, коснувшись земли, разделился на два меньших шарика. Эти “молниевые шарики” сразу же поднялись вверх на уровень дымовых труб ближайших домов. Один из них проник в трубу, спустился по ней в кухню и там взорвался, причинив большие повреждения. Второй шарик также опустился вниз по дымовой трубе внутрь другого дома, пролетел через комнату, где находились мужчина и ребенок, не причинив вреда ни одному из них, и ушел вниз сквозь кирпичный пол, проделав в нем круглую дыру с ровными краями диаметром около половины дюйма».

Существует множество предположений относительно истинной природы шаровых молний. За прошедшие годы в научной литературе появилось значительное количество теоретических моделей для загадочных электрических огненных шаров. Некоторые из этих моделей были весьма курьезными, например та, в которой возникновение шаровой молнии объяснялось процессом ядерного деления, аналогичным происходящему в атомных бомбах. Однако число лабораторных экспериментов в этой области было крайне невелико, а наиболее распространенными способами разгадки тайны шаровой молнии оставались кабинетные теоретизирования на основе сообщений, полученных из вторых и третьих рук.

Попытки воспроизвести шаровую молнию оказывались неудачными, что обескураживало физиков во всем мире, тогда как успех в этом деле был бы, безусловно, гигантским шагом вперед. Ведь можно было бы создавать шаровую молнию «по заказу» и проводить с ней эксперименты в лаборатории.

Но вот лет двенадцать тому назад два инженера-электрика, братья Кеннет и Джеймс Корум из американского штата Огайо получили в лаборатории электрические шаровые молнии различных, очень ярких цветов.

Удивительно, что сведения, необходимые для этого открытия, были доступны уже на протяжении более ста лет, они содержались в записках 1899 года легендарного физика, доктора Николы Теслы (1856-1943 годы). Именно воспроизведение братьями Корум эксперимента, описанного Теслой, сделало общедоступным то, что, по недосмотру, длительное время оставалось тайной.

Братья Корум обнаружили, что шаровую молнию можно создавать с помощью недорогого оборудования, имеющегося в научных подразделениях учебных заведений и во многих мастерских любителей-энтузиастов. Главным компонентом этого оборудования является трансформатор Теслы, основу которого составляют две катушки с обмоткой из медной проволоки. Одна обмотка - первичная, большего диаметра и более короткая, другая - вторичная, более длинная и меньшего диаметра. На верху вторичной катушки помещается медный или латунный шарик, соединенный с ее обмоткой. Этот шарик и являете полюсом, от которого распространяются яркие высокочастотные электрически разряды, когда все устройство приводится в действие. Именно в пределах этих длинных искровых разрядов и образуются шаровые молнии - и они сохраняются после отключения электропитания.

Итак, если трансформатор Теслы был столь легко доступен во всем мире с того момента, как изобретатель запатентовал его в 1897 году, то почему до сих пор никто не использовал его для получения шаровой молнии? Ведь сам Тесла сообщал, что получал шаровые молнии во время своих экспериментов: «Мне удалось определить способ их создания, и я получал их искусственным путем».

И он описывал шаровые молнии так, словно они с легкостью выскакивали из его электрической установки с трансформатором.

Дело в том, что физики, изучавшие в течение прошедших ста лет записки Теслы, просто неверно их понимали. Они пробовали повторить опыты выдающегося физика-практика, терпели неудачи и объясняли их присущей ему неопределенной манерой ведения записей.

Братья Корум рассказывают, что когда они летели самолетом домой в Кливленд после участия в международном симпозиуме памяти Теслы в Колорадо-Спрингс, где до сих пор сохраняется его лаборатория, произошло следующее: «Нас мучила эта загадка... мы продолжали сравнивать содержание 34-й главы с фотографиями в опубликованных записках Теслы. И вдруг нас осенило. Мы использовали не ту конфигурацию схемы, которую нам показывает Тесла. Когда мы вернулись к себе, то перемонтировали нашу аппаратуру, и тогда...»

«Крошечные световые точечки появлялись, казалось, ниоткуда, - продолжали братья свой рассказ. - Потом несколько плавающих в воздухе огоньков попали под удары высоковольтных разрядов, излучаемых полюсом вторичной катушки. И вдруг мы увидели множество шаровых молний диаметром до нескольких сантиметров, которые "рождались” внутри разрядов, излучаемых катушками... и существовали, как правило, от полутора до нескольких секунд...

Был представлен широкий спектр цветов... подобно тому, как это бывает при использовании пиротехнических устройств. Прекращение существования некоторых световых шаров сопровождалось громким звуком, тогда как другие просто тихо угасали...

Шары бывали пульсирующими. Они возникали, а затем сжимались. Если в них ударял разряд тока из трансформатора, они увеличивались в размерах, а потом снова сжимались. Обычно это происходило по много раз, прежде чем шары угасали. Однажды диаметр шара в течение секунды вырос с 6 мм до 5 см, а шар при этом приобрел огненно-красный цвет.

Некоторые шары выглядели как баранки: яркие кружки с темной серединой. Шары имели разные цвета - густой красный, ярко-белый, зеленый, желтый, бело-голубой, фиолетовый. Нередко они вращались, и по ним перемещались темные участки, словно пятна на Солнце.

Иногда шары выглядели прозрачными, и внутри них мелькали электрические разряды. Несколько раз мы наблюдали, как шары за время своего существования меняют цвет, а в конце взрываются, словно сверхновые звезды. Иногда разряды перескакивают с одного шара на другой, создавая ослепительное зрелище, при этом их внешний вид во время контакта с разрядом меняется».

Запечатление шаровых молний на фотографиях представляло некоторые трудности; в ряде случаев братья Корум считали более удобным снимать молнии на видеопленку, поскольку по скорости смены кадров можно было оценить длительность их существования.

Однако существует уникальная серия сделанных ими фотографий, на которых отображен процесс кажущегося проникновения полученной ими шаровой молнии сквозь оконное стекло - то есть то же явление, какое нередко можно наблюдать и в случае шаровых молний, образовавшихся естественным путем.

Но на самом деле сведения о прохождении появившихся во время грозы шаровых молний сквозь оконные стекла - это сообщения об иллюзиях. Внимательно изучив видеофильмы, на которых были отображены те же самые процессы, братья Корум поняли, что же происходило в действительности. Сначала в стекло ударяли электрические разряды, которые и несли с собой огненный шар.

Достигнув поверхности стекла, он угасал, но электрические силовые линии, перемещавшие шар, продолжали воздействовать на стекло и нагревали его, при этом вещество стекла на участке воздействия частично распадалось и приобретало некоторую электропроводность. Этот участок начинал работать как электрод, как продолжение медного полюса на вершине трансформатора, поскольку благодаря разрядам он оставался электрически связанным с ним. И по мере того как электрические разряды передавали стеклу все больше электричества от полюса трансформатора, на другой стороне стекла появлялся новый огненный шар.

Братья Корум писали: «После этого огненный шар медленно удалялся от стекла в горизонтальном направлении, сантиметров на 35 или около того, а затем вспыхивал. Некоторые улетали несколько дальше, а затем либо взрывались, либо догорали как тлеющие угли...»

Такая последовательность становилась очевидной только при изучении каждого отдельного кадра видеозаписи, тогда как ее просмотр в реальном времени создавал полную иллюзию того, что шаровая молния проходит сквозь оконное стекло.

Описание исследования, проделанного братьями Корум, уместно завершить их высказыванием, касающимся Теслы: «Сегодня, наконец, шаровые молнии можно исследовать в контролируемых лабораторных условиях. Мы уверены, что работа, которую Тесла оставил не оконченной, теперь может быть завершена. И ученые, располагающие передовыми техническими средствами и современными научными концепциями, несомненно, смогут быстро достичь значительного прогресса в этой области».

Вадим ИЛЬИН