Влітку 2012 року на Цинхайському плато в Китаї група фізиків знімала звичайні блискавки. Апаратура стояла, спектрографи працювали, ніхто нічого особливого не чекав. І тут за кілька хвилин до півночі розряд ударив у землю, а з місця удару піднялася куля, що світилася.
Вона протрималася приблизно півтори секунди й пролетіла метрів п’ятнадцять. Уперше в історії кульову блискавку зафіксували науковими приладами випадково і повністю.
Що показав спектр
Цзяньюн Цень, Пін Юань і Сімін Сюе з Північно-Західного педагогічного університету опублікували результати в Physical Review Letters 17 січня 2014 року. Цифри такі: діаметр кулі до п’яти метрів, швидкість близько 8,6 метра за секунду, відстань до приладів 0,9 кілометра.
Колір мінявся на очах. Спершу яскраво-фіолетово-білий, далі помаранчевий, потім червоний — і зникнення.
Але головним був не колір, а спектр. У ньому чітко проступили лінії кремнію, заліза й кальцію. Це основні складники ґрунту. Тобто куля світилася не «невідомою енергією», а розжареною речовиною землі, вибитою ударом блискавки.
Теорія, якій це підтвердження було потрібне
Ще у 2000 році Джон Абрахамсон і Джеймс Дінніс з Кентерберійського університету в Новій Зеландії опублікували в Nature гіпотезу, яка тоді здавалася екзотичною.
Механізм вони описали такий. Блискавка б’є у ґрунт, багатий на кремнезем, і миттєво його випаровує. Вуглець із ґрунту — рештки коріння, листя, гумус — забирає кисень у оксиду кремнію, лишаючи хмарку чистої кремнієвої пари. Ударна хвиля підкидає її вгору. У повітрі, де кисню вдосталь, кремній починає окислюватися назад, і ця реакція дає світіння, що триває секунди.
У 2006 році Елі Джербі й Володимир Діхтяр із Тель-Авівського університету отримали в лабораторії плаваючі вогняні кульки, опромінюючи мікрохвилями кремнієві пластини. Спостереження в Цинхаї стало першим підтвердженням цієї схеми в природі. Сам Абрахамсон тоді назвав дані «золотим піском» для своєї теорії.
Чому теорій усе одно майже двісті
Одне вдале спостереження не закриває питання. На сьогодні налічують близько двохсот гіпотез походження кульової блискавки, і жодна не пояснює всіх описаних випадків.
Петро Капиця у 1955 році припустив, що куля живиться зовнішнім електромагнітним випромінюванням дециметрового діапазону. Борис Смирнов розробляв модель на основі аерогелевого каркаса з ниток окислів. Джон Тернер працював над хімічною моделлю. Усі гіпотези грубо ділять на два класи за розташуванням джерела енергії: всередині кулі або поза нею.
Є й радикально інше пояснення. У 2010 році австрійські фізики Йозеф Пер і Александр Кендль показали розрахунками, що сильні магнітні поля повторних розрядів здатні викликати в зоровій корі людини фосфени — світлові плями, схожі на ті, що виникають при транскраніальній магнітній стимуляції. Частину свідчень, особливо про кулі, які «проходять крізь скло без сліду», цілком може пояснювати саме цей ефект.
Показово й те, що в тому самому цинхайському спостереженні була дивна деталь: яскравість кулі пульсувала з частотою близько 100 герц. Поруч проходила високовольтна лінія на 50 герц. Що з чим пов’язано, досі сперечаються.
За якими ознаками її розпізнають
Попри розбіжності в теоріях, опис явища в свідченнях напрочуд однорідний, і саме це змушує вчених ставитися до нього серйозно.
Розміри зазвичай від кількох сантиметрів до метра, хоча цинхайський випадок дав аж п’ять. Колір найчастіше жовтогарячий, білий або червонуватий, рідше синій і зелений. Рухається куля переважно горизонтально, на висоті людського зросту, зі швидкістю пішохода, часто повторюючи контури приміщення чи вздовж дротів.
Тривалість життя — від однієї до кількох секунд, зрідка до хвилини. Зникнення буває тихим, а буває з різким тріском і запахом озону та оксидів азоту. Рух нерідко супроводжується шипінням або потріскуванням.
Ще одна деталь, яку відзначають майже всі свідки: куля рухається так, ніби «оглядає» приміщення. Саме ця поведінка століттями годувала уявлення про розумну істоту, хоча її цілком може пояснювати рух повітряних потоків і локальних електричних полів.
Свідчення, яким сотні років
Перші згадки про світні кулі під час грози датують VI століттям нашої ери. Один із найдетальніше задокументованих випадків стався 21 жовтня 1638 року в англійському селі Відкомб-ін-те-Мур: під час грози в церкві, повній людей, з’явилася вогняна куля, четверо загинули, десятки дістали опіки. Сучасники впевнено пояснили це прибуттям диявола.
А 6 серпня 1753 року в Петербурзі загинув фізик Георг Ріхман. Він досліджував атмосферну електрику з «громовою машиною», і, за описом свідка, з приладу зірвалася синювата вогняна куля розміром із кулак. Це перша задокументована смерть ученого під час експерименту з електрикою.
Свідчення збирали й систематично. У 1960-х роках американські та радянські дослідники опрацювали тисячі анкет очевидців, і саме з цих масивів вивели усереднений портрет явища, яким користуються досі.
Ніколі Теслі приписують уміння отримувати кульові блискавки штучно. Він справді згадував про світні кулі у своїх записах про роботу з високочастотними розрядами в Колорадо-Спрінгс, але деталей методики не лишив, і повторити результат за його описами ніхто не зміг.
Як поводитись, якщо ви її побачите
Тут науково обґрунтованої інструкції немає, але є розумні поради, з якими згодні метеорологи.
Не рухайтеся різко й не біжіть. Потік повітря може потягнути кулю за вами. Не намагайтеся її збити, вдарити чи чимось накрити: у частині випадків такий контакт закінчувався вибухом. Не наближайтеся заради фото. Спокійно відійдіть убік, подалі від металу й відчинених вікон, і чекайте — більшість зафіксованих випадків тривала одну-три секунди.
Куля може зникнути безслідно, а може обпалити стіну. Передбачити неможливо.
Що лишилося нерозгаданим
Ми знаємо, з чого зроблена принаймні одна кульова блискавка. Ми не знаємо, чому вона рухається так, ніби має власні наміри, чому іноді проходить крізь шибки і чому одні свідки бачать її кілька секунд, а інші — кілька хвилин.
Тобто таємницю відкрито наполовину. Найцікавіша половина ще попереду, і наступний випадковий кадр може змінити картину знову.
