Bukti tertulis pertama dari pengamatan petir bola berasal dari tahun 1638, ketika di Inggris kilat bola dua meter terbang ke gereja, yang menewaskan dan melukai banyak umat, dan menyebabkan kerusakan serius pada gedung.
Beberapa abad telah berlalu sejak saat itu, ribuan pengamatan telah terekam, namun masih belum ada kejelasan mengenai petir bola. Ratusan hipotesis telah diajukan untuk pembentukan dan struktur objek ini, tetapi tidak satupun dari mereka dapat menjelaskan semua sifat menakjubkan dari bola petir. Hanya Nikola Tesla yang terkenal pada satu waktu yang tahu cara membuat dan mendemonstrasikan kilat bola di depan umum, tetapi dia tidak pernah mengungkapkan rahasia ini.
Bukan bola dan bukan petir
Petir linier badai petir antara awan dan tanah dimulai dengan fakta bahwa, karena intensitas tinggi medan listrik, pemimpin muncul di awan - saluran udara yang sangat terionisasi, yang ujungnya bergerak ke tanah dalam lompatan beberapa puluh meter dengan perubahan arah.
Akibatnya, saluran konduktif listrik yang rusak ke tanah dibuat, di mana selanjutnya - fase utama petir dengan guntur dan cahaya terang, bagian utama muatan dipindahkan dari tanah ke awan. Pada titik awal pergerakan muatan dan di setiap tikungan di lintasan, komponen pusaran medan elektromagnetik dibuat, yang terputus dari medan umum dan memulai kehidupan independen.
Dengan energi rendah, pusaran yang terlepas menyebar tanpa jejak di angkasa, tetapi dengan energi yang tinggi, nasibnya bisa sangat berbeda. Dengan energi yang cukup, pusaran elektromagnetik mengionisasi udara untuk membentuk plasma. Sama seperti plasma ionosfer bumi memantulkan gelombang radio pendek dan menengah tanpa melepaskannya dari perangkap ini ke luar angkasa, seperti plasma pusaran elektromagnetik yang dapat membentuk kulit terluar yang mengunci pusaran elektromagnetik ke dalam perangkap.
Video promosi:
Ternyata apa yang dalam fisika disebut soliton atau gelombang soliter yang dapat eksis dalam bentuk ini selama beberapa waktu. Kondisi yang diperlukan untuk ini adalah nonlinier dan dispersi merupakan sifat inheren plasma. Soliton ini adalah bola petir. Beberapa menyebutnya plasmoid, tetapi ini tidak benar, karena akar penyebab pembentukannya bukanlah plasma, tetapi pusaran elektromagnetik. Plasma, di sisi lain, adalah faktor sekunder yang dihasilkan oleh pusaran elektromagnetik. Oleh karena itu, inti dari petir bola harus dinyatakan dengan benar dengan istilah "soliton elektromagnetik".
Menguapkan perhiasan
Plasma ionosfer pada kemunculan sinar tegak lurus memantulkan gelombang elektromagnetik hanya dari frekuensi yang berada di bawah frekuensi kritis yang disebut, yang ditentukan oleh kerapatan plasma. Tetapi gelombang dengan frekuensi di atas frekuensi ini dengan bebas melewati plasma. Itulah sebabnya gelombang radio pendek dan menengah kembali ke bumi dan tidak lolos ke luar angkasa, dan untuk gelombang ultrashort ionosfer transparan.
Pusaran elektromagnetik dari bola petir dapat memiliki spektrum frekuensi yang luas. Jika frekuensi kritis selubung plasma lebih tinggi dari frekuensi spektrum pusaran, maka bidang luar petir bola kecil dan petir bola yang membawa energi yang sangat besar tidak memanaskan benda di sekitarnya. Tetapi jika sebagian kecil dari spektrum berada di atas frekuensi kritis, petir bola dapat memiliki medan luar yang cukup kuat yang dapat memanaskan benda-benda di sekitarnya yang jauh - benda logam, benda yang mengandung air, termasuk tubuh manusia.
Secara khusus, karena alasan inilah sering terjadi penguapan cincin dan rantai yang tidak terlihat pada orang selama penerbangan bola petir, kegagalan dan kerusakan pada komputer dan perangkat elektronik lainnya sering terjadi. Bidang luar dari bola petir semacam itu dapat memengaruhi aktivitas otak seseorang - dalam situasi ini, seseorang mungkin mendapati dirinya, seolah-olah di bawah hipnosis, tidak mampu melakukan tindakan apa pun.
Seperti setetes air
Tapi plasma bukan hanya kumpulan ion dan elektron. Karena gaya interaksi kolektif antara banyak partikel bermuatan, plasma dapat berperilaku seperti cairan. Dalam kasus ini, formasi plasma memiliki tegangan permukaan, yang menentukan kecenderungan volume minimum, seperti setetes air.
Oleh karena itu, setelah pembentukan awal soliton, selubung plasma cenderung menekan pusaran. Dalam hal ini, kepadatan plasma meningkat dan cangkang soliton, yang sebelumnya tidak terlihat oleh mata, dapat mulai bersinar merah, oranye, dan selanjutnya di sepanjang pelangi. Dengan kepadatan plasma yang tinggi, cahaya dapat masuk ke wilayah ultraviolet dan kemudian bola petir di malam hari umumnya tidak akan terlihat oleh mata manusia, tetapi dengan latar belakang cahaya akan tampak abu-abu atau hitam.
Tamu yang berapi-api dari bawah tanah
Menurut statistik, sekitar 20 persen pengamatan petir bola terjadi pada cuaca cerah. Ternyata petir linier tidak hanya bisa menghasilkan petir bola. Selama gempa bumi, penerbangan bola petir sering diamati. Di laboratorium ilmiah Denver (AS) dan Tomsk (Rusia), ditemukan bahwa di bawah sampel batuan bertekanan tinggi, emisi gelombang elektromagnetik diamati. Perangkat telah dibuat untuk memperingatkan penambang tentang pendekatan ledakan batu.
Bola bercahaya yang berputar-putar di udara ditangkap pada tahun 2014
Di perut planet, dengan pecahan batuan yang sangat besar, aliran gelombang elektromagnetik dengan energi yang sangat besar dapat dihasilkan. Dalam hal ini, titik sesar aktif bergerak dengan kecepatan variabel di sepanjang jalur yang putus, yang menciptakan komponen pusaran dalam aliran elektromagnetik.
Saat melewati batuan di atasnya, aliran elektromagnetik kehilangan sebagian energinya, tetapi yang tersisa seringkali cukup untuk memanaskan air laut, menyebabkan langit bersinar atau membakar daun tanaman, dll. Efek seperti itu sering kali disertai gempa bumi yang kuat. Nah, pusaran elektromagnetik, yang juga keluar ke atmosfer, dapat menghasilkan soliton dalam bentuk petir bola, seperti yang muncul selama badai petir.
Jika di sepanjang jalur aliran terdapat yang disebut lensa geologi batuan dengan konstanta dielektrik yang berbeda, maka pemfokusan aliran elektromagnetik dapat terjadi dengan peningkatan yang signifikan pada efek yang dihasilkan, termasuk yang berkenaan dengan petir bola. Dalam kasus seperti itu, petir bola dapat lahir bahkan dengan dinamika tektonik dengan intensitas rendah, tidak diperhatikan oleh orang-orang di permukaan bumi.
Ini bukan alien
Sebuah benda bercahaya diambil dari Bulan pada tahun 1970 dari pesawat ruang angkasa Apollo 13. Bola petir juga?
Selain aktivitas badai dan proses non-stasioner tektonik, petir bola pada prinsipnya juga dapat dihasilkan oleh pusaran elektromagnetik yang berasal dari luar angkasa dari Matahari dan benda langit lainnya. Omong-omong, petir bola bisa terjadi tidak hanya di lapisan permukaan atmosfer bumi.
Pilot sering bertemu mereka di ketinggian. Di sana mereka bisa menjadi besar dan memiliki medan elektromagnetik eksternal yang kuat. Dalam kasus ini, konflik dapat muncul antara pilot dan layanan darat ketika objek-objek ini, nyata untuk pilot, tidak diamati oleh radar jarak sentimeter (mereka dapat diamati dalam rentang meter dan desimeter). Benda bercahaya sering terlihat di bulan. Kami melihatnya di Mars, meskipun kepadatan atmosfer di sana jauh lebih rendah daripada di Bumi.
Sangat mungkin bahwa bola cahaya besar yang membingungkan para astronot Amerika di bulan sejak misi Apollo 11 hanyalah bola api, dan bukan kapal alien sama sekali. Knalpot mesin pesawat ruang angkasa yang berfungsi menciptakan medan elektromagnetik dengan pusaran. Pada saat yang sama, knalpot menciptakan zona lokal dengan kepadatan atmosfer yang meningkat.
Ternyata istilah "bola petir" harus dikenali sebagai salah, karena benda ini tidak selalu berhubungan dengan petir. Selain itu, soliton elektromagnetik tidak hanya dapat berbentuk bola, tetapi juga bentuk benda revolusi lainnya. Hanya keakraban istilah "bola petir" yang membenarkan penggunaan istilah ini dalam konteks ini.
BTW
Kucing melihat yang tak terlihat
Berbagai kasus pengamatan petir bola dijelaskan dalam sejumlah besar publikasi. Mari kita mengingat kembali sifat utamanya. Bentuknya bisa berupa bola, ellipsoid, pir, toroid (donat), silinder. Ukurannya dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter atau lebih. Terkadang petir bola tidak terlihat atau transparan. Petir yang tidak terlihat oleh mata manusia sering diamati hanya di layar radar (kemudian mereka disebut malaikat). Beberapa hewan peliharaan seperti kucing juga bisa melihatnya.
Tetapi entah bagaimana, di Moskow, serta di Kanada, saat senja, petir bola yang benar-benar transparan diamati, di mana hanya lingkar cangkang yang sedikit terlihat. Jelas bahwa pada siang hari atau dalam cahaya terang, kilat seperti itu tidak akan terlihat sama sekali.
Tapi bola petir sering diamati dengan baik, bersinar dalam warna putih, merah, kuning atau oranye. Lebih jarang, itu berwarna hijau, biru dan ungu. Dan sangat jarang petir bola abu-abu atau hitam diamati.
Umur petir bola adalah dari sepuluh detik hingga beberapa menit, di akhir masa pakai, ledakan atau menghilang. Akhir kehidupan ini dapat dimengerti - energi pusaran elektromagnetik berkurang seiring waktu, dan pada saat yang sama kepadatan plasma dan frekuensi kritis menurun. Oleh karena itu, pada titik tertentu, plasma kehilangan kemampuannya untuk menjaga pusaran elektromagnetik dalam perangkap dan solitonnya hancur. Dengan spektrum pusaran yang luas, kehancuran terjadi dengan mulus dan petir menghilang tanpa ledakan, dan dengan spektrum yang sempit, soliton dihancurkan dengan sangat cepat, dengan ledakan.
Lintasan petir bola secara praktis tidak dapat diprediksi bagi seseorang (omong-omong, hal itu dapat bergerak melawan angin), karena distribusi potensial elektromagnetik yang menentukan lintasannya dari area atau ruangan tempat petir bola berada tidak diketahui oleh seseorang. Ya, selain itu, petir sendiri dapat mengubah gambar ini karena induksi elektromagnetik. Itulah mengapa hampir tidak mungkin untuk memprediksi lintasannya. Hal ini juga yang menentukan "kecintaan" petir pada bola terhadap benda logam.
Mengingat dasar dari petir bola adalah pusaran elektromagnetik, maka jelas kemampuannya untuk melewati kaca, pakaian, dan secara umum melalui dielektrik yang transparan ke pusaran. Ketika kaca melewatinya, plasma soliton secara alami padam dalam ketebalan kaca, tetapi selubung plasma lainnya dipertahankan, menjaga pusaran elektromagnetik itu sendiri, yang kaca transparan. Terkadang lubang kecil akan terbentuk di kaca, tetapi ini tidak perlu - ini adalah efek samping. Kasus-kasus yang diketahui tentang kemunculan petir di kabin pesawat terbang tanpa merusak kekencangan dan di ruangan tertutup yang andal membuktikan hal ini.
Satu-satunya tempat di mana terjadinya petir bola pada prinsipnya tidak mungkin adalah yang disebut sangkar Faraday dengan dinding, lantai dan langit-langit logam padat atau logam padat.
Mari berhitung
Ketel yang sangat kuat
Sebuah kejadian di dekat kota Perechina di Transcarpathia, yang terjadi pada bulan Agustus 1962, ketika sekitar pukul 11 malam, sebuah bola petir seukuran bola tenis menghantam palung dengan air untuk hewan ternak memungkinkan kita memperkirakan jumlah energi dalam bola petir. Dalam sepuluh detik, air dari bak itu benar-benar mendidih, dan katak rebus tetap berada di dasar bak.
Ada sekitar 110 liter air di dalam bak. Perhitungan menunjukkan bahwa untuk memanaskan dan menguapkan air sebanyak itu, sekitar 80 kWh energi harus dikeluarkan, yaitu. urutan konsumsi daya bulanan sebuah apartemen kecil.
Pada saat yang sama, petir bola mengembangkan daya sekitar 27 juta watt, yang puluhan ribu kali lebih tinggi dari daya microwave rumah tangga. Energi dari petir bola tersebut ternyata cukup besar, tetapi petir linier, yang menghasilkan petir bola, dapat memiliki energi yang jauh lebih tinggi. Emisi energi dari rekahan batuan di kedalaman juga bisa sangat besar. Dan tidak ada yang bisa dikatakan tentang pusaran elektromagnetik yang berasal dari kosmik. Semua keadaan ini, omong-omong, mendukung versi di atas dari formasi dan perangkat petir bola atau, lebih tepatnya, jangan membantahnya.
APA YANG HARUS DILAKUKAN?
Jangan berpaling darinya
Memiliki energi yang besar, petir bola terkadang dapat menyebabkan kehancuran bangunan dan bangunan, membunuh dan melukai orang. Apa yang harus Anda lakukan jika petir muncul di dekat Anda? Pertama, tidak perlu takut dan melempar benda ke arahnya. Bagaimanapun, kasus tragis sangat jarang terjadi. Jika situasi memungkinkan, sebaiknya letakkan benda logam dan perangkat elektronik jauh dari Anda. Tidak perlu melakukan panggilan telepon atau menyentuh pakaian dan selimut berbahan sintetis yang dapat menggetarkan. Akan menyenangkan untuk membuka jendela, membiarkan bola petir terbang ke jalan.
Kedua, tanpa ribut-ribut, Anda harus tetap di tempat atau menjauh dari tamu berbahaya dengan gerakan halus, tanpa memunggungi dia. Jika Anda mengenakan pakaian atau pakaian dalam sintetis, sebaiknya jangan bergerak. Anda juga perlu dengan tenang memperingatkan kolega atau anggota rumah tangga Anda tentang bahaya dan menasihati mereka untuk tidak melakukan gerakan tiba-tiba dan tidak mendekati bola petir. Jika seseorang yang tersambar petir kehilangan kesadaran, ia perlu memberikan pertolongan pertama dan segera setelah petir itu pergi, panggil ambulans.
Nah, di bidang sosial, umat manusia pasti perlu belajar cara membuat dan menggunakan petir bola. Maka dimungkinkan untuk membuat kendaraan listrik dengan jangkauan ratusan kilometer tanpa baterai seberat ratusan kilogram dan ribuan perangkat ramah lingkungan dan sangat efisien lainnya.
