А.И. Григорьев
ШАРОВАЯ МОЛНИЯ
Ярославль 2006
1
УДК 551.594.2
ББК Д236
В 83
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве научно-популярного издания. <...> План 2006 года
Рецензенты:
кафедра прикладной математики и вычислительной техники
Ярославского государственного технического университета;
д-р. физ.-мат. наук В.А. Коромыслов
Г 83
Григорьев, А.И. Шаровая молния: монография / А.И. Григорьев ; Яросл. гос. ун-т. им. <...> Книга рассчитана на широкий круг читателей, но будет интересна и специалистам, т.к. большая часть приведенных описаний
поведения шаровой молнии в естественных условиях содержит
фактический материал о спорных, наиболее редко наблюдаемых
свойствах этой разновидности грозового электричества. <...> А.И. Григорьев, 2006
2
Предисловие
Ш
аровая молния (ШМ) как явление, связанное с грозовым электричеством, известна с античных времен. <...> [1], назвавшего ШМ "самым необъяснимым физическим явлением", она попадает в поле зрения науки и с тех пор пользуется постоянным вниманием ученых, не теряя, однако, "звания" непонятного явления природы. <...> Обзор свойств и существовавших
представлений о природе ШМ, сделанный Франсуа Араго, инициировал появление потока теоретических и экспериментальных
исследований этой формы грозового электричества, интенсивность которого по мере удаления от начала только увеличивается. <...> ШМ привлекала к себе внимание лишь как непонятный геофизический феномен, и исследование его носило в основном феноменологический характер [2 – 5]. <...> В заключение я хотел бы выразить искреннюю благодарность
всем очевидцам появления шаровой молнии в естественных условиях, приславшим свои описания в наш Центр по сбору и обработке информации о шаровой молнии при Ярославском государственном университете им. <...> В тот день стояла сильная жара, а вечером, часов в 18-19, наползла
большая туча и началась сильная гроза. <...> Взрыва слышно не было, но от
шара в разные стороны полетели маленькие шарики, которые сразу упали <...>
Шаровая_молния_монография.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
А.И. Григорьев
ШАРОВАЯ МОЛНИЯ
Ярославль 2006
1
Стр.1
УДК 551.594.2
ББК Д236
В 83
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве научно-популярного издания. План 2006 года
Рецензенты:
кафедра прикладной математики и вычислительной техники
Ярославского государственного технического университета;
д-р. физ.-мат. наук В.А. Коромыслов
Григорьев, А.И. Шаровая молния: монография / А.И. ГриГ
83
горьев ; Яросл. гос. ун-т. им. П.Г. Демидова. – Ярославль: ЯрГУ,
2006. – 200 с.
ISBN 5-8397-0512-8 (978-5-8397-0512-8)
В книге приведены фактические данные о наблюдениях в естественных
условиях малоизученного и опасного природного феномена
– шаровой молнии. Около двухсот пятидесяти сообщений
очевидцев иллюстрируют наиболее редкие свойства шаровой
молнии, такие как ее способность проходить сквозь оконные
стекла, не оставляя отверстий, вызывать у людей ожоги кожи под
одеждой, зажигать невключенные электролампочки, вызывать теле-
и радиопомехи, проникать в закрытые помещения и т. п. На
основе статистического анализа нескольких тысяч описаний составлен
портрет "средней" шаровой молнии и найдены корреляционные
зависимости между различными ее свойствами.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, но будет интересна
и специалистам, т.к. большая часть приведенных описаний
поведения шаровой молнии в естественных условиях содержит
фактический материал о спорных, наиболее редко наблюдаемых
свойствах этой разновидности грозового электричества.
УДК 531.594.2
ББК Д236
ISBN 5-8397-0512-8
(978-5-8397-0512-8)
Ярославский государственный
университет, 2006
А.И. Григорьев, 2006
2
Стр.2
Предисловие
крупнейших французских физиков прошлого века иностранного
почетного члена Петербургской Академии Наук Франсуа Араго
[1], назвавшего ШМ "самым необъяснимым физическим явлением",
она попадает в поле зрения науки и с тех пор пользуется постоянным
вниманием ученых, не теряя, однако, "звания" непонятного
явления природы. Обзор свойств и существовавших
представлений о природе ШМ, сделанный Франсуа Араго, инициировал
появление потока теоретических и экспериментальных
исследований этой формы грозового электричества, интенсивность
которого по мере удаления от начала только увеличивается.
До пятидесятых годов ХХ в. ШМ привлекала к себе внимаШ
ние
лишь как непонятный геофизический феномен, и исследование
его носило в основном феноменологический характер [2 – 5].
Однако с развертыванием работ в области физики плазмы и ее
многочисленных технических и технологических приложений
изучение ШМ приобрело и прагматический оттенок, т.к. при
внешнем сходстве с объектами плазменной природы ШМ демонстрировала
недостижимые в лабораторных условиях способности
к автономному существованию, сопровождавшемуся интенсивным
свечением в течение десятков секунд. Потому то с историей
исследования ШМ связаны имена многих известных ученых, занимавшихся
физикой плазменного состояния вещества (см., например,
[6 – 10] и указанную там литературу). Библиография литературы,
посвященной ШМ, к настоящему времени насчитывает
уже более двух тысяч книг и статей, опубликованных в научных
изданиях. Только за последние тридцать лет написано около двух
десятков книг и подробных обзоров, посвященных проблеме ШМ
[3 – 7, 11 – 20]. Более того, начиная с 1986 г. в нашей стране и за
3
аровая молния (ШМ) как явление, связанное с грозовым
электричеством, известна с античных времен.
С середины XIX в. с легкой руки одного из
Стр.3
рубежом регулярно проводятся симпозиумы, семинары и конференции,
посвященные ШМ. Объем феноменологических сведений
о ШМ, накопленных в результате многочисленных усилий
ученых, весьма велик, но, как ни странно, заметных успехов в
объяснении природы ШМ пока нет.
Цитированные выше работы содержат разной строгости и
глубины анализы теоретических и экспериментальных исследований
ШМ. Проводятся в них и усредненные статистические
портреты ШМ. Сами же работы [3 – 20] ориентированы на получение
ответов на многочисленные вопросы и загадки, связанные
с ШМ. Цель же настоящей книги заключается не в том, чтобы ответить
на уже поставленные вопросы, но в том, чтобы более общо
их сформулировать, опираясь не на теоретические модели и
гипотезы, а на данные наблюдений ШМ в естественных условиях.
Будет также сделана попытка расширить перечень вопросов,
связанных с проблемой ШМ, ответы на которые необходимо искать
наравне с классическими вопросами типа: Какова природа
вещества ШМ? В какой форме хранится в ШМ энергия и каким
образом расходуется, чтобы обеспечить длительное существование
и устойчивость ШМ? Каков механизм свечения ШМ?
Научная литература, посвященная ШМ, содержит значительное
количество "усредненных портретов" ШМ, на основе которых
строятся новые теоретические модели и новые варианты старых
теоретических моделей. А поскольку существующие "усредненные
портреты" весьма далеки от оригинала, характерной
чертой которого является крайняя изменчивость всех свойств, то,
по мнению автора настоящей работы, любые попытки теоретического
и экспериментального моделирования на основе перечней
свойств "средней" ШМ заранее обречены на неудачу. Идеальной
ситуацией для вхождения исследователя в проблему ШМ представляется
такая, когда он на основе достаточно большого набора
подробных описаний поведения ШМ в естественных условиях
сам составляет список свойств ШМ, которые затем и будут положены
в основу будущей модели. При существующем же положении
дел большинство авторов моделирует просто нечто сферическое,
светящееся, появляющееся в грозу и долго существующее.
Но "идеальная ситуация" мало реальна, ибо "достаточно
4
Стр.4
большой набор подробных описаний" ШМ, такой чтобы по нему
можно было бы составить детальное представление о всем многообразии
и изменчивости свойств ШМ, должен содержать тысячи
описаний. В этой связи в настоящей книге сделана попытка
предложить исследователям проблемы ШМ более короткий набор
описаний поведения ШМ в естественных условиях, акцентирующих
внимание на свойствах ШМ, не вошедших в стандартные
"усредненные портреты".
В заключение я хотел бы выразить искреннюю благодарность
всем очевидцам появления шаровой молнии в естественных условиях,
приславшим свои описания в наш Центр по сбору и обработке
информации о шаровой молнии при Ярославском государственном
университете им. П.Г. Демидова, ибо без их участия
были бы невозможны как написание этой книги, так и дальнейший
прогресс в изучении этого таинственного явления природы.
5
Стр.5