"МИС-РТ" - 1999. Сборник №15-9 |
Физическая природа шаровой молнии
В.Г. Широносов (НИЦ "ИКАР", Кафедра БиоМедФизики УдГУ, т.24-77-74 ikar@udm.ru )
Тезисы докладов 4-й Российской Университетско-Академической Научно-практической конференции Ч.7.
Отв.ред. В.А.Журавлев, С.С.Савинский. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1999, с. 58
Природа
шаровой молнии до сих пор
остается загадкой [1, 2]. П.Л.
Капицей [3], более 40 лет назад,
была предложена резонансную
модель шаровой молнии. В ней,
впервые, возникновение и
устойчивость шаровой молнии
объясняется влиянием
коротковолновых резонансных
электромагнитных колебаний во
время грозы на движение ионов.
- предложена самосогласованная резонансная модель шаровой молнии. Предположим,
что при грозе происходит
мощный разряд. "Линейная"
молния (одна, в особенности две)
приведет к индуцированию
перекрестных, кратковременных
магнитных и электромагнитных
полей (излучатель Герца [9]) . В
результате, движение
образовавшихся ионов будет
происходить в сложных
комбинированных электромагнитных полях
("постоянных" и
переменных). Наведенные
"постоянные" магнитные
поля вызовут появление
кратковременных,
разнополярных токовых витков - m+ и
m-. В первом
приближении систему из двух
токовых витков m+, m- будем
рассматривать как
намагниченные и
противоположно заряженные
гироскопы. При определенных
условиях в такой системе
возможно возникновение
магниторезонансных устойчивых
динамических состояний на
расстояниях r~r0=g2m,
где g - гиромагнитное
отношение, m - масса [7]. Таким
образом, разряд молнии, при
определенном стечении
обстоятельств, может привести
к появлению самоустойчивого
сгустка плазмы. g = e/(2mc), Таким образом, внутри шаровой молнии, помимо предполагаемых П.Л. Капицей коротковолновых электромагнитных колебаний, существуют дополнительно значительные магнитные поля ~Мэ. В первом приближении шаровую молнию можно рассматривать как самоустойчивую плазму - "удерживающую" саму себя в собственных резонансных переменных и постоянных магнитных полях. Резонансная модель шаровой молнии, возможно, при ее более строгом рассмотрении, позволит объяснить многие её особенности не только качественно, но и количественно, в частности получить экспериментально самоустойчивые плазменные резонансные образования, управляемые электромагнитными полями. Любопытно заметить, что температура такой самоудерживающейся плазмы в понимании хаотического движения будет "близка" к нулю, т.к. мы имеем дело со строго упорядоченным синхронным движением заряженных частиц. Соответственно время жизни t0 шаровой молнии (резонансной системы) велико ~ Q (добротности). Учитывая формулу для полной мощности излучения движущихся заряженных частиц по окружности в постоянном магнитном поле: Р = 2N0e4H2v2/ (3m2c5 (1-v2/c2)) получим оценку P~25-500 Вт, при d~10 см, соответственно t0 ~ E/P~4*103 c. Ниже представлена таблица значений параметров, полученных из самосогласованной резонансной модели шаровой молнии и данных наблюдений [1, 2]. Таблица сравнения параметров шаровой молнии (для d ~ 10 см).
где Н поле на расстоянии ~1 м от молнии (к сожалению, расстояние в случае [1] до колокола точно не известно).
ЛИТЕРАТУРА |