Это случилось 26 июля 1752 г. С утра в Петербурге было душно, а к середине дня сгустились тучи, началась гроза. В это время в Физической лаборатории Петербургской Академии наук профессор Г. В. Рихман приступил к эксперименту. Он давно дожидался грозы, чтобы понаблюдать, как она подействует на изобретенное им устройство для измерения атмосферного электрического поля. Вместе с Рихманом в лаборатории находился его друг - гравер Академии наук. Люди, оказавшиеся на улице вблизи лаборатории, видели, как в металлический стержень на крыше попала молния. И тотчас они услыхали громкие крики из лаборатории. Кричал гравер - на нем горела одежда. Что же произошло? Металлический стержень, выходящий на крышу, был соединен с измерительным устройством Рихмана. И вот, когда в стержень попала молния, от устройства вдруг отделился голубой светящийся шар величиной с кулак. Он ударил стоявшего в полушаге от устройства Рихмана прямо в лоб. Раздался громкий треск, похожий на выстрел. Рихман упал - он был мгновенно убит. Раскалившаяся проволока от устройства задела гравера, зажгла на нем одежду.

Сохранилось специальное описание этого прискорбного происшествия. Его составил М. В. Ломоносов, который сразу же посетил лабораторию и подробно исследовал на месте последствия происшедшего. Имеется также гравюра, сделанная очевидцем трагической смерти Рихмана. Все это позволяет сделать вывод, что Рихман был убит шаровой молнией, возникшей сразу после удара линейной молнии.

Шаровая молния... Так издавна называли светящиеся шаровидные образования, время от времени наблюдаемые во время грозы в воздухе, как правило, вблизи поверхности. Шаровая молния абсолютно не похожа на обычную (линейную) молнию ни по своему виду, ни по тому, как она себя ведет, рбычная молния кратко-временна; шаровая живет десятки секунд, минуты. Обычная молния сопровождается громом; шаровая совсем или почти бесшумна. В поведении шаровой молнии много непредсказуемого: неизвестно, куда именно направится светящийся шар в следующее мгновение, как он прекратит свое существование (тихо или же со взрывом).

Шаровая молния задает нам множество загадок. При каких условиях она возникает? Как ей удается сохранять свою форму столь долго? Почему она светится и в то же время почти не излучает тепла? Каким образом она проникает в закрытые помещения? На эти и ряд других вопросов у нас пока нет ясного ответа. В настоящее время мы можем лишь предполагать, делать гипотезы.

Наблюдения шаровой молнии. С

точки зрения физики шаровая молния - интереснейшее явление природы. К сожалению, мы еще не умеем получать ее искусственно (ведь мы не знаем, при каких условиях она возникает). Поэтому единственный пока метод изучения шаровой молнии - это систематизация и анализ случайных наблюдений ее. Впервые такая систематизация была предпринята в первой половине XIX в. французским физиком Д. Араго, собравшим сведения о 30 случа-

ях наблюдения шаровой молнии.

Опросы случайных наблюдателей шаровой молнии проводились с тех пор неоднократно. В декабре 1975 г. журнал Наука и жизнь обратился к своим читателям с анкетой, содержащей вопросы, касающиеся этого удивительного явления природы. Журнал просил тех читателей, которые лично наблюдали шаровую молнию, ответить на вопросы анкеты, прислать письма с описанием обстоятельств наблюдения и различных подробностей. В течение 1976 г. было получено 1400 писем. Они интересны уже потому, что написаны очевидцами, в них содержится много фактических данных.

Познакомимся с выдержками из нескольких писем.

я видел с расстояния около 10 м, что шаровая молния светло-желтого цвета диаметром 30...40 см выскочила из земли в месте удара обычной молнии. Поднявшись на высоту 6...8 м, она начала двигаться горизонтально. При этом она пульсировала, принимая то шаровую, то эллипсоидальную форму. Пройдя за 1 мин расстояние около 50 м, она наткнулась на сосну и взорвалась .

Шаровую молнию я встретил вечером перед грозой, когда шел на охоту. Она была около 25 см в диаметре, белая, двигалась горизонтально, повторяя рельеф местности .

Я видел, как шаровая молния диаметром 10 см прошла через отверстие в окне диаметром 8 мм .

После сильного удара грома в открытую дверь влетела бело-голубая шарообразная масса диаметром 40 см и начала быстро двигаться по комнате. Она подкатилась под табурет, на котором я сидел. И хотя она оказалась непосредственно у моих ног, тепла я не ощутил. Затем шаровая молния притянулась к батарее

центрального отопления и исчезла с резким шипением. Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм .

В городе разразилась сильная гроза с ливнем, В открытую форточку окна кухни на втором этаже влетела шаровая молния. Это был однородный желтый шар 20 см в диаметре. Шар медленно двигался по горизонтали, чуть снижаясь; прошел расстояние около 1 м. Он плыл в воздухе, как плавает тело внутри жидкости. Внутри шара стали образовываться тонкие красноватые полоски. Затем он, не распадаясь на части и не падая, тихо, без звука исчез. Все наблюдение заняло около 30 с .

Собирание наблюдений шаровой молнии - это первый шаг в ее изучении. Второй шаг - систематизация и анализ собранного фактического материала. После этого можно переходить к третьему шагу - обобщениям и заключениям, касающимся физической природы шаровой молнии.

Посмотрим же, что дает систематизация многочисленных наблюдений этого интереснейшего явления природы.

Как ВЫГЛ51ДИТ шаровая молния?

Уже из самого названия следует, что эта молния имеет форму шара и, следовательно, совершенно не похожа на обычную (линейную) молнию. Строго говоря, ее форма всего лишь близка к шару; молния может вытягиваться, принимая форму эллипсоида или груши, ее поверхность может колыхаться. Небольшое число наблюдателей (0,3% ) утверждают, что встретившаяся им шаровая молния имела форму тора.

С учетом всех замечаний будем считать, что шаровая молния - это шар или почти шар. Он светит-

ся - иногда тускло, а иногда достаточно ярко. Яркость света шаровой молнии сравнивают с яркостью света 100-ваттной лампочки. Чаще всего (примерно в 60% случаев) шаровая молния имеет желтый, оранжевый или красноватый цвет. В 20% случаев - это белый шар, в 20% - синий, голубой. Иногда цвет молнии изменяется во время наблюдения. Перед угасанием молнии внутри нее могут возникать темные области в виде пятен, каналов, нитей.

Как правило, шаровая молния имеет достаточно четкую поверхность, отграничивающую вещество молнии от окружающей ее воздушной среды. Это типичная граница раздела двух разных фаз. Наличие такой границы говорит о том, что вещество молнии находится в особом фазовом состоянии. В отдельных случаях на поверхности молнии начинают плясать язычки пламени, из нее выбрасываются снопы искр. На с. 101 показаны две шаровые молнии: молния с четкой поверхностью и сильно искрящая ( фейерверочная ). Там же приведен снимок перемещающейся в пространстве шаровой молнии, полученный при достаточно длительной экспозиции.

Диаметр шаровых молний находится в диапазоне от долей сантиметра до нескольких метров. Чаще всего встречаются молнии диаметром 15...30 см.

Обычно шаровая молния движется бесшумно. Но может издавать шипение или жужжание - особенно когда она искрит.

Как она себя ведет? Шаровая молния может двигаться по весьма причудливой траектории. Вмес-

те с тем в ее движении обнаруживаются определенные закономерности. Во-первых, возникнув где-то вверху, в тучах, она опускается поближе к поверхности земли. Во-вторых, оказавшись у поверхности земли, она движется далее почти горизонтально, обычно повторяя рельеф местности. В-третьих, молния, как правило, обходит, огибает проводящие ток объекты и, в частности, людей. В-четвертых, молния обнаруживает явное желание проникать внутрь помещений.

Когда молния плавает над поверхностью земли (обычно на высоте метра или несколько больше), она напоминает тело, находящееся в состоянии невесомости. По-видимому, вещество молнии имеет почти такую же плотность, что и воздух. Точнее, молния немного тяжелее воздуха - недаром она, в конечном счете, всегда стремится опуститься вниз. Ее плотность составляет (1...2)-10 г/см Разницу между силой тяжести и выталкивающей (архимедовой) силой компенсируют конвекционные воздушные потоки, а также сила, с какой действует на молнию атмосферное электрическое поле. Последнее обстоятельство является весьма важным. Как известно, человек не имеет органов, реагирующих на напряженность электрического поля. Иное дело шаровая молния. Вот она обходит железный вагончик по периметру, огибает наблюдателя или груду металла, копирует в своем движении рельеф местности - во всех этих случаях она перемещается вдоль эквипотенциальной поверхности. Во время грозы земля и объекты на ней заряжаются положительно, значит, шаровая молния, обходящая объекты и ко-