Большая книга тайн. Таинственные явления в природе и истории
Шрифт:
В ведической литературе упоминается эпизод из военной практики древних: царь небес Индра, он же Варуна, убивает демона Вритасуру линейной молнией. В Махабхарате молниевое оружие имело свое название, оно называлось ваджрай и считалось оружием богов, оружием возмездия за людские грехи.
Именем Перуна клялись русские князья Олег, Игорь и Святослав, заключая договоры с Византией. Такой же бог был у литовцев, только называли они его Перкунасом. Даже само слово «перкунас» в своем первоначальном смысле означало «гром».
С принятием христианства на Руси все атрибуты и все значения древнего Перуна были перенесены на Илью-пророка. И если раньше, по языческим представлениям, Перун «владел громом и молниями, разъезжал по небу в колеснице на крылатых огнедышащих конях, разил демонов огненными стрелами, проливал
Еще долго народ считал молнию стрелой кидаемой Ильей-пророком в змея или дьявола, который старается укрыться от них в разных животных и гадах, но и там находит его и поражает небесная стрела. Прошло очень много времени, прежде чем страх перед «небесным огнем» уступил место стремлению познать его природу.
Раньше молнии были только страшны, при таком же громе они представлялись зловещими. Их колдовской свет проникал сквозь закрытые веки и холодом разливался по всему телу.
Конечно, сегодня мы значительно больше знаем о том, как рождаются грозовые облака, почему сверкают молнии и гремит гром. И все же нельзя сказать, что природа этих явлений до конца ясна, еще много здесь странного, необъяснимого, загадочного.
Однако сейчас каждый школьник знает, что вода, испаряясь с поверхности Земли, поднимается в виде водяного пара в тропосферу. В тропосфере температура воздушных масс значительно ниже, и начинается обратный процесс — конденсационный, то есть из парообразного состояния вода переходит в жидкое состояние — пар превращается в микроскопические капельки воды. Капельки вместе с воздушными потоками продолжают подниматься вверх и расти.
Следующий этап — этап образования заряженных частиц, ученые считают, что их появление в атмосфере связано с прохождением через нее космических лучей, представляющих собой заряженные частицы высоких энергий. Летят они с фантастической скоростью, близкой к световой. Подсчитано, что на каждый квадратный сантиметр поверхности земной атмосферы за секунду падают 2–3 таких частицы. Космические «пришельцы» ионизируют молекулы воздуха, забирая из них электроны, таким образом, получаются положительные ионы. Освобожденные электроны прилипают к другим молекулам, электрически нейтральным, и так образуются отрицательные ионы. Отрицательные ионы, будучи более подвижными, находят капли покрупнее и прикрепляются к ним. Получается, что большие капли заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно.
Капли, выросшие до нескольких микрон, опускаются ниже под действием силы притяжения Земли и образуют облако. Тяжелые отрицательные частицы занимают нижнюю часть, и нижний слой в целом получает отрицательный заряд. Верхняя часть облака состоит из легких положительных ионов, и имеет в целом положительный заряд. Так формируется грозовая туча, потенциал ее отрицательно заряженной нижней части относительно Земли равен сотням миллионов вольт.
Так что же приводит к пробою многометрового воздушного изолятора, почему возникает мощный кратковременный заряд, происходящий то между облаком и Землей, то между двумя облаками, а иногда внутри облака? В принципе, это сложный процесс, в каждом отдельном случае имеющий свои особенности. Рассмотрим упрощенную схему грозового разряда между тучей и равниной. В данной ситуации пробой происходит потому, что в воздухе присутствуют различные примеси, пыль и прочие неоднородности. Первый светящийся комочек, именуемый ступенчатым лидером, чаще всего невидим, но именно он прокладывает путь, по которому потом промчится разряд. Этот комочек движется вниз не по прямой, а по ломаной линии — останавливаясь через каждые 50 м, и лишь после короткого отдыха, длящегося 50 млн долей секунды, продолжает свой путь, совершая еще один шаг, а за ним вновь следует передышка и так далее.
Вот, наконец, его длинный путь закончен, лидер касается земли, и прокладка своеобразного проводящего канала, полного отрицательно заряженными частицами, завершена. Теперь отрицательный заряд может покинуть тучу.
Самый нижний электрон так и поступает, он переходит на землю, и после его ухода на его месте появляется положительный заряд, притягивающий отрицательные заряды из высших частей лидера и так далее. Получается, что молния, которую мы наблюдаем, бьет не в Землю, а от Земли, поэтому этот основной, сопровождаемый ярким свечением и выделением тепла в проводящем канале, разряд называют возвратным ударом, длительность этого удара — всего лишь одна тысячная доля секунды. Выделение колоссального количества тепла за столь малый промежуток времени вызывает резкий нагрев и быстрое расширение воздуха вокруг проводящего канала, за одну тысячную долю секунды температура воздуха подскакивает до 30 000 °C, и вполне естественно, его расширение при этом носит взрывоопасный характер, рождаются ударные волны, именно эти волны улавливаются нашим слуховым аппаратом и воспринимаются как гром, а так как длина пути молнии очень велика, то ударные волны от различных ее участков поступают не одновременно, так формируются громовые раскаты.
В отдельных случаях молния может ударить по одному проводящему каналу несколько раз. Зарегистрирован экстраординарный случай, когда молния 42 раза прошла по одному и тому же пути. Именно подобного рода явления чаще всего становится причиной пожаров, и их принято называть затяжными разрядами.
В природе существует несколько типов молний. Чаще всего мы наблюдаем линейную молнию, представляющую собой огненную извилистую полосу с многочисленными ответвлениями. Обычно длина такой молнии 2–3 км, но иногда ее длина превышает 10 км. В темных грозовых облаках средних размеров за минуту происходит несколько разрядов, мощность которых составляет несколько сот мегаватт. Исследования показывают, что мощность, выделяемая грозой, пропорциональна пятой степени линейных размеров тучи, то есть если облако будет в 2 раза больше, то вырабатываемая им мощность станет больше в 32 раза. Чаще происходят линейные разряды внутри облака, но мы их не замечаем и думаем, что внутренние молнии редки.
Следующий тип молний — плоский, воспринимается нами как электрическая вспышка на поверхности облака.
Редкая, но интересная молния — четочная, выглядит светящейся пунктирной линией, ее можно наблюдать лишь 1–2 с. Происхождение этого вида таково: обычная линейная молния иногда превращается в четочную, разделяясь на ряд коротких сверкающих полосок — «четок».
Возможно ли создание и использование молниевого оружия в наши дни и не богом, а человеком, чтобы это понять, надо разобраться в природе молнии. Итак, что же такое молния, и откуда она берется?
Первые ответы на этот вопрос появляются в XVIII в. Это было время первых опытов, проводимых с электричеством. Маленькую электрическую искорку можно было получить, натерев стеклянную палочку куском сукна. А затем, приблизив к наэлектризованному предмету руку, получить удар электрическим током.
Именно тогда американским естествоиспытателем Бенджамином Франклином было установлено, что молния — это не что иное, как огромная электрическая искра. В июне 1752 г. им был поставлен следующий опыт: он привязал к воздушному змею ключ от садовой калитки и длинную шелковую ленту. Когда надвинулась туча, ученый поднес палец к ключу и получил сильный удар. В описании проделанного опыта Бенджамин Франклин писал: «Как только грозовая туча окажется над змеем, проволока станет извлекать из нее электрический огонь, и змей вместе с бечевой наэлектризуется… А когда дождь смочит змей вместе с бечевой, сделав их тем самым способными свободно проводить электрический огонь, вы увидите, как он обильно стекает с ключа при приближении вашего пальца». Таким образом, предположив, что электрическая искра и молния — одно и то же, Б. Франклин составил подробную инструкцию по методике проведения такого опыта и сделал важный вывод: молния имеет электрическую природу.
Его примеру последовал француз Далибар, который на горе Марли установил длинный стержень, а во время грозы, произошедшей 10 мая 1752 г., сумел «извлечь» из грозового облака довольно большую искру. Обратил на себя внимание синий цвет искры и сопровождавший ее запах озона, которые очень напоминали происходившее в эксперименте с электрическими искрами. Опыт Далибара вызвал огромный ажиотаж в обществе, и, когда через неделю ученый повторно его продемонстрировал, в числе зрителей был сам король Франции.