Шаровая молния
Шарова́я мо́лния — редкое и до сих пор полностью не объяснённое атмосферное явление, известное по рассказам очевидцев и проявляющееся в форме небольшого светящегося шарообразного объекта, преимущественно во время грозы или сразу после удара линейной молнии<ref name="Shmatov & Stephan"/>. О наблюдении «шаровой молнии» говорят, когда описанное таким образом явление не может быть удовлетворительно объяснено за счёт другого, хорошо изученного наукой феномена: молнии, огней святого Эльма, полярных сияний и т.п.Шаблон:Sfn
Несмотря на тысячи свидетельств, которые можно интерпретировать как проявления шаровой молнии, научное сообщество долгое время относилось к этим описаниям скептически из-за отсутствия воспроизводимых лабораторных аналогов и фотографических доказательств до конца XX векаШаблон:Sfn. Так, в 2009 году Комиссия РАН по борьбе со лженаукой указывала на принципиальную неопровержимость расхожих сообщений о наблюдении явления: «конечно, в шаровой молнии до сих пор много неясного: не желает она залетать в лаборатории учёных, оснащённые подобающими приборами»Шаблон:Sfn.
Диаметр объектов, идентифицируемых как шаровые молнии, обычно составляет от 10 до 50 см (в среднем около 20–30 см), хотя встречаются сообщения о шарах размером от нескольких сантиметров до более чем метра. Продолжительность существования шаровой молнии варьируется от нескольких секунд до нескольких минут, после чего шар чаще всего бесшумно исчезает, иногда взрываясь или быстро затухая. Цвет свечения может быть красным, оранжевым, жёлтым, белым, синим или зелёным, а яркость сравнима с лампой накаливания 100–1000 Вт. Явление сопровождается запахом озона или серы, иногда лёгким шипением или потрескиванием. Шаровая молния способна проникать в закрытые помещения через открытые окна, дымоходы или даже через щели, двигаться против ветра или вдоль проводников, а также оставлять ожоги, оплавления или взрывные повреждения<ref name="Shmatov & Stephan"/>.
История наблюдений
Первое систематическое научное описание шаровой молнии приписывается очевидцам XVIII–XIX веков, однако физическое моделирование было впервые предпринято лишь в XX веке.
В XX веке в работах физиков Стэнли Сингера (1971)Шаблон:Sfn и Марка Стенхоффа (1999)Шаблон:Sfn были собраны и проанализировали тысячи свидетельств. В этих исследованиях была показана статистическую устойчивость основных характеристик: шар обычно появляется вблизи канала линейной молнии, существует 10–60 секунд, обладает энергией порядка 10–1000 кДж и способностью проходить через диэлектрики. Долгое время отсутствие надёжных спектральных данных и видеозаписей препятствовало прогрессу в изучении феномена<ref name="Cen"/>.
Ситуация изменилась после 2000-х годов, когда появились первые спектральные измерения (например, китайское видео 2012 года, проанализированное в 2014 году), показавшие линии излучения нейтральных и ионизованных атомов кремния, железа и кальция, что указывает на возможное вовлечение испарённого грунтаШаблон:Sfn.
Причины появления
Среди множества гипотез наиболее активно обсуждаются плазменные, электромагнитные и химические модели.
Одна из наиболее цитируемых теорийШаблон:Источник? — релятивистско-микроволновая модель 2016 года, согласно которой на конце канала молнии, ударяющей в землю, возникает пучок релятивистских электронов, генерирующий мощное микроволновое излучение. Это излучение ионизует воздух и создаёт сферическую плазменную оболочку, внутри которой электромагнитная энергия удерживается за счёт радиационного давления — подобно оптическому резонатору. Модель объясняет появление шаровой молнии внутри самолётов (микроволны проникают через фюзеляж), её сферичность, длительность жизни и способность проникать через стёклаШаблон:Sfn.