Pirmie rakstiskie pierādījumi par bumbiņu zibens novērojumiem datēti ar 1638. gadu, kad Anglijā baznīcā lidoja divu metru lodes zibens, kurš nogalināja un ievainoja daudzus draudzes locekļus, kā arī nodarīja nopietnus postījumus ēkai.
Kopš tā laika ir pagājuši vairāki gadsimti, reģistrēti tūkstošiem novērojumu, taču joprojām nav skaidrības par bumbiņu zibens. Par šī objekta veidošanos un uzbūvi ir izvirzīti simtiem hipotēžu, taču neviena no tām nevar izskaidrot visas bumbas zibens pārsteidzošās īpašības. Tikai slavenā Nikola Tesla vienā reizē zināja, kā izgatavot un publiski demonstrēja bumbas zibens, taču viņš nekad šo noslēpumu neatklāja.
Ne bumba un ne zibens
Pērkona negaiss lineārs zibens starp mākoni un zemi sākas ar to, ka lielās elektriskā lauka intensitātes dēļ mākonī parādās līderis - stipri jonizēta gaisa kanāls, kura gals pārvietojas uz zemi vairāku desmitu metru lēcienos ar mainīgu virzienu.
Rezultātā tiek izveidots salauzts elektrību vadošs kanāls zemē, gar kuru nākamajā - galvenajā zibens fāzē ar pērkonu un spilgtu mirdzumu - galvenā lādiņa daļa tiek pārnesta no zemes uz mākoņu. Sākotnējā lādiņa kustības punktā un katrā līkumā trajektorijā tiek izveidots elektromagnētiskā lauka virpuļkomponents, kurš atdalās no vispārējā lauka un sāk patstāvīgu dzīvi.
Ar zemu enerģiju atdalītais virpulis izkliedējas bez pēdām telpā, bet ar lielu enerģiju tā liktenis var būt pilnīgi atšķirīgs. Ar pietiekamu enerģiju elektromagnētiskais virpulis jonizē gaisu, veidojot plazmu. Tāpat kā Zemes jonosfēras plazma atspoguļo īsos un vidējos radioviļņus, neatbrīvojot tos no šī slazda kosmosā, tāpat kā elektromagnētiskā virpuļa plazma var veidot ārējo apvalku, kas bloķē elektromagnētisko virpuli slazdā.
Reklāmas video:
Izrādās, ko fizikā sauc par solitonu vai vientuļnieku vilni, kas šādā formā var pastāvēt kādu laiku. Nepieciešamie apstākļi tam ir nelinearitāte, un izkliede ir plazmas raksturīgās īpašības. Šis solitons ir bumbiņas zibens. Daži to sauc par plazmoīdu, taču tas nav pareizi, jo tā veidošanās galvenais cēlonis nav plazma, bet gan elektromagnētiskais virpulis. No otras puses, plazma ir sekundārs faktors, ko rada elektromagnētiskais virpulis. Tāpēc bumbas zibens būtība būtu pareizi jāizsaka ar terminu "elektromagnētiskais solitons".
Iztvaiko rotaslietas
Jonosfēras plazma pie perpendikulāra staru kūļa biežuma atspoguļo elektromagnētiskos viļņus tikai tajās frekvencēs, kas ir zemākas par tā saukto kritisko frekvenci, ko nosaka ar plazmas blīvumu. Bet viļņi, kuru frekvences pārsniedz šo frekvenci, brīvi iziet cauri plazmai. Tieši tāpēc īsie un vidējie radioviļņi atgriežas uz zemes un neiziet kosmosā, un ultraīsviļņu viļņiem jonosfēra ir caurspīdīga.
Lodes zibens elektromagnētiskajam virpulim var būt plašs frekvenču spektrs. Ja plazmas apvalka kritiskā frekvence ir augstāka par virpuļplūsmas spektra frekvencēm, tad lodes zibens ārējais lauks ir mazs un bumbiņas zibens, kas nes milzīgu enerģiju, nesilda apkārtējos objektus. Bet, ja neliela spektra daļa atrodas virs kritiskās frekvences, bumbas zibens var būt pietiekami spēcīgs ārējais lauks, kas var sildīt tālu esošos apkārtējos objektus - metāla priekšmetus, priekšmetus, kas satur ūdeni, ieskaitot cilvēka ķermeni.
Īpaši šī iemesla dēļ bieži rodas nemanāma gredzenu un ķēžu iztvaikošana cilvēkiem bumbas zibens lidojuma laikā, datoru un citu elektronisko ierīču kļūmes un bojājumi. Šādas zibens bumbas ārējais lauks var ietekmēt cilvēka smadzeņu darbību - cilvēks šajā situācijā var nonākt it kā hipnozes stāvoklī, ka nav spējīgs veikt nekādas darbības.
Tāpat kā ūdens piliens
Bet plazma nav tikai jonu un elektronu kolekcija. Sakarā ar daudzu lādētu daļiņu kolektīvo mijiedarbību, plazma var izturēties kā šķidrums. Šajā gadījumā plazmas veidojumiem ir virsmas spraigums, kas nosaka noslieci uz minimālo tilpumu, piemēram, ūdens pilienu.
Tāpēc pēc sākotnējā solitona veidošanās plazmas apvalks mēdz saspiest virpuļplūsmu. Šajā gadījumā palielinās plazmas blīvums, un solitona apvalks, iepriekš acīm neredzams, var sākt mirdzēt sarkanā, oranžā krāsā un tālāk gar varavīksni. Ar lielu plazmas blīvumu mirdzums var nonākt ultravioletā apgabalā, un tad bumbiņas zibens naktī parasti cilvēka acij kļūst neredzams, bet uz gaiša fona tas parādīsies pelēks vai melns.
Ugunīgi viesi no pazemes
Saskaņā ar statistiku, aptuveni 20 procenti novērojumu bumbas zibens notiek skaidrā laikā. Izrādās, ka bumbiņu zibens var radīt ne tikai lineārs zibens. Zemestrīču laikā bieži tiek novēroti bumbas zibens lidojumi. Denveras (ASV) un Tomskas (Krievija) zinātniskajās laboratorijās tika atklāts, ka zem iežu paraugu augsta spiediena tiek novērota elektromagnētisko viļņu emisija. Jau ir izveidotas ierīces, lai brīdinātu kalnračus par tuvošanos klintīm.
Kvēlojoša bumba, kas riņķoja gaisā, tika notverta 2014. gadā
Planētas zarnās ar reāliem lieliem iežu lūzumiem var rasties milzīgas enerģijas elektromagnētisko viļņu straumi. Šajā gadījumā aktīvais kļūdas punkts pārvietojas ar mainīgu ātrumu pa sadalītu ceļu, kas elektriskā magnētiskajā plūsmā rada virpuļkomponentus.
Caur klintīm klājot, elektromagnētiskā plūsma zaudē daļu enerģijas, bet ar to, kas paliek, bieži vien pietiek, lai sildītu jūras ūdeni, izraisītu debesu mirdzumu vai sadedzinātu augu lapas utt. Šādas sekas bieži pavada stipras zemestrīces. Elektromagnētiskie virpuļi, kas arī izplūst atmosfērā, var radīt solitonus bumbiņas zibens formā, tāpat kā tie, kas rodas negaisa laikā.
Ja pa plūsmas ceļu ir tā sauktās iežu ģeoloģiskās lēcas ar atšķirīgu dielektrisko konstanti, tad elektromagnētiskās plūsmas fokusēšana var notikt ar ievērojamu radīto efektu palielināšanos, arī attiecībā uz lodveida zibens. Šādos gadījumos bumbas zibens var piedzimt pat ar zemas intensitātes tektonisko dinamiku, ko cilvēki nepamana uz zemes virsmas.
Tie nav citplanētieši
Gaismas objekts, kas no Mēness tika noņemts 1970. gadā no kosmosa kuģa Apollo 13. Bumbas zibens arī?
Papildus negaisa aktivitātei un tektoniskiem nestacionāriem procesiem bumbiņu zibens principā var radīt arī elektromagnētiski virpuļi, kas nāk no kosmosa no Saules un citiem debess ķermeņiem. Starp citu, bumbas zibens var notikt ne tikai zemes atmosfēras virsmas slāņos.
Piloti bieži viņus satiek lielā augstumā. Tur tie var būt lieli un ar spēcīgu ārējo elektromagnētisko lauku. Šajā gadījumā starp pilotiem un zemes dienestiem var rasties konflikti, kad šos objektus, kas ir reāli pilotiem, nenovēro centimetru diapazona radari (tos var novērot skaitītāju un decimetru diapazonos). Gaismas objekti bieži redzami uz Mēness. Mēs viņus redzējām uz Marsa, kaut arī atmosfēras blīvums tur ir daudz zemāks nekā Zemei.
Pilnīgi iespējams, ka lielās gaismas bumbiņas, kas mulsina amerikāņu astronautus uz Mēness kopš “Apollo 11” misijas, bija tikai ugunsbumbas, un tās nemaz nebija svešzemju kuģi. Darba kosmosa kuģa dzinēju izplūde radīja elektromagnētiskos laukus ar virpuļiem. Tajā pašā laikā izplūdes gāze radīja paaugstināta atmosfēras blīvuma zonu.
Izrādās, ka termins "bumbas zibens" būtu jāatzīst par nepareizu, jo šis objekts ne vienmēr ir saistīts ar zibens. Turklāt elektromagnētiskajam solitonam var būt ne tikai bumba, bet arī citi apgriezienu ķermeņi. Tikai termina "bumbas zibens" pārzināšana attaisno šī termina izmantošanu šajā kontekstā.
BTW
Kaķi redz neredzamo
Daudzos izdevumos aprakstīti dažādi bumbiņas zibens novērošanas gadījumi. Atgādināsim tā galvenās īpašības. Pēc formas tas var būt bumba, elipsoīds, bumbieris, toroīds (virtulis), cilindrs. Tās izmērs ir no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem vai vairāk. Dažreiz bumbas zibens var būt neredzams vai caurspīdīgs. Cilvēka acij neredzams zibens bieži tiek novērots tikai uz radaru ekrāniem (tad tos sauc par eņģeļiem). Daži mājdzīvnieki, piemēram, kaķi, arī tos var redzēt.
Bet kaut kādā veidā Maskavā, kā arī Kanādā krēslas laikā tika novērots pilnīgi caurspīdīgs lodveida zibens, kurā nedaudz bija redzams tikai korpusa apkārtmērs. Ir skaidrs, ka dienas laikā vai spilgtā gaismā šāds zibens būtu pilnīgi neredzams.
Bet bumbas zibens bieži tiek labi novērots, mirdzot baltā, sarkanā, dzeltenā vai oranžā krāsā. Retāk tas ir zaļš, zils un violets. Un ļoti reti tika novērots pelēks vai melns bumbiņu zibens.
Bumbas zibens mūžs ir no desmit sekundēm līdz vairākām minūtēm, dzīves beigās notiek sprādziens vai pazušana. Šis dzīves beigas ir saprotams - ar laiku samazinās elektromagnētiskā virpuļa enerģija, un vienlaikus samazinās plazmas blīvums un kritiskā frekvence. Tāpēc kādā brīdī plazma zaudē spēju noturēt elektromagnētisko virpuli slazdā, un solitons tiek iznīcināts. Ar plašu virpuļa spektru iznīcināšana notiek vienmērīgi, un zibens pazūd bez sprādziena, un ar šauru spektru solitons tiek iznīcināts ļoti ātri, ar eksploziju.
Bumbas zibens trajektorija cilvēkam ir praktiski neparedzama (starp citu, tā var kustēties pret vēju), jo cilvēkam nav zināms tās teritorijas vai telpas elektromagnētiskā potenciāla sadalījums, kas nosaka tā trajektoriju, kur atrodas bumbiņas zibens. Jā, turklāt pats zibens var mainīt šo attēlu elektromagnētiskās indukcijas dēļ. Tāpēc ir gandrīz neiespējami paredzēt tā trajektoriju. Tas arī nosaka bumbiņas zibens "mīlestību" uz metāla priekšmetiem.
Ņemot vērā, ka lodes zibens pamats ir elektromagnētiskais virpulis, kļūst skaidrs tā spēja iziet cauri stiklam, apģērbam un vispār caur jebkuriem dielektriķiem, kas ir caurspīdīgi virpuļplūsmai. Kad stikls iziet cauri, solitona plazma dabiski nodziest stikla biezumā, bet pārējā plazmas apvalks tiek saglabāts, saglabājot pašu elektromagnētisko virpuli, kuram stikls ir caurspīdīgs. Dažreiz glāzē izveidosies neliels caurums, taču tas nav nepieciešams - tā ir blakus efekts. Par to liecina zināmie bumbas zibens parādīšanās lidojošā gaisa kuģa salonā, neizjaucot hermētiskumu un droši noslēgtās telpās.
Vienīgā vieta, kur lodveida zibens principā nav iespējama, ir tā saucamais Faraday būris ar sietu vai cietām metāla sienām, grīdu un griestiem.
Skaitīsim
Ļoti jaudīgs katls
Negadījums netālu no Perečinas pilsētas Transkarpatijā, kas notika 1962. gada augustā, kad aptuveni pulksten vienpadsmitos vakarā bumba, kas zibens tenisa bumbiņas lielumā, trāpīja pie siles ar ūdeni mājlopiem, ļauj mums novērtēt enerģijas daudzumu bumbiņas zibens laikā. Desmit sekunžu laikā ūdens no siles pilnībā vārījās, un siles apakšā palika vārītas vardes.
Silē bija apmēram 110 litri ūdens. Aprēķins rāda, ka šāda ūdens daudzuma uzsildīšanai un iztvaikošanai ir jāiztērē apmēram 80 kWh enerģijas, t.i. neliela dzīvokļa mēneša enerģijas patēriņa secība.
Tajā pašā laikā lodveida zibens attīstīja jaudu aptuveni 27 miljonu vatu apmērā, kas ir desmitiem tūkstošu reižu lielāka nekā sadzīves mikroviļņu jauda. Šāda bumbas zibens enerģija izrādījās diezgan ievērojama, bet lineāram zibens, kas rada bumbas zibens, var būt daudz lielāka enerģija. Arī enerģijas izmeši no akmeņu lūzumiem dziļumā var būt ļoti lieli. Nu, un par kosmiskās izcelsmes elektromagnētiskajiem virpuļiem nav ko teikt. Visi šie apstākļi, starp citu, atbalsta iepriekšminēto bumbas zibens veidošanās un ierīces versiju vai, precīzāk, to neatspēko.
KO DARĪT?
Negrieziet viņai muguru
Tā kā ir daudz enerģijas, bumbas zibens dažkārt var izraisīt ēku un būvju iznīcināšanu, nogalināt un padarīt cilvēkus kaitīgus. Kas jums jādara, ja blakus parādās bumbiņas zibens? Pirmkārt, nav nepieciešams nobīties un mest priekšmetus viņai. Galu galā traģiski gadījumi ir ļoti reti. Ja situācija atļauj, ir noderīgi novietot metāla priekšmetus un elektroniskās ierīces prom no jums. Nav nepieciešams veikt tālruņa zvanus vai pieskarties drēbēm un sedzām, kas izgatavotas no sintētiskiem materiāliem, kas var elektrizēt. Būtu jauki atvērt logu, ļaujot bumbiņas zibens izlidot uz ielas.
Otrkārt, bez satraukuma jums jāpaliek vietā vai ar gludām kustībām jāvirzās prom no bīstamā viesa, nepagriežot muguru pret viņu. Ja valkā sintētisku apģērbu vai apakšveļu, vislabāk nekustas. Jums arī mierīgi jābrīdina kolēģi vai mājsaimniecības locekļi par briesmām un jāiesaka viņiem neveikt pēkšņas kustības un netuvoties bumbiņas zibens. Ja cilvēks, kuru skāris zibens, ir zaudējis samaņu, viņam jāsniedz pirmā palīdzība un tūlīt pēc zibens aiziešanas jāizsauc ātrā palīdzība.
Nu, sociālajā plānā cilvēcei noteikti jāiemācās izveidot un izmantot bumbiņu zibens. Tad būs iespējams izveidot elektriskos transportlīdzekļus ar simtu kilometru diapazonu bez baterijām, kas sver simtiem kilogramu, un tūkstošiem citu videi draudzīgu un ļoti efektīvu ierīču.