СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Гипотезы о необычных явлениях природы и неопознанных объектах О ПРИРОДЕ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

О ПРИРОДЕ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

© Н.А. Тетерин

Контакт с автором: n.tet@mail.ru, n.tet@inbox.ru

Аннотация

В настоящей работе на основе идеи трансформативных свойств электронов, изложенной в http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5456.html, рассматривается природа и модель шаровой молнии, её свойства.

О природе ШМ

В природе шаровая молния ( в дальнейшем – ШМ ) наблюдается как атмосферное явление. Чаще всего этому явлению предшествует грозовой разряд. Наблюдаемые ШМ имеют в основном правильную форму и светятся от красного до бело-голубого света с более темным оттенком ядра [Л 2,3,6,7]. ШМ имеют малый вес и парят над поверхностью земли.

В http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5456.html отмечалось, что свойством S-электронов является способность под действием собственных статических, кулоновских, сил притягиваться и образовывать пространственные структуры [Л1].

Какими свойствами должен обладать сгусток таких электронов в атмосфере?

В стволе грозового разряда электроны в начальный момент имеют максимальную энергию и находятся во втором ( четвертом ) состоянии – С-электроны.

По мере отдачи энергии в виде теплового и электромагнитного излучения электроны переходят в беззарядовое состояние – третье – S- электроны.

Переход электронов из второго состояния в третье предшествует образованию ШМ.

Время для перехода электронов из второго в третье состояние должно быть определяющим условием образования сгустков S-электронов.

Поэтому, образованию ШМ в природе способствует большое входное сопротивление места удара линейной молнии, а также её длина, так как в этом случае увеличивается время погасания ствола линейной молнии. При большой длине линейной молнии она может сворачиваться в нескольких местах с образованием цепочки ШМ.

Наблюдаемые четочные молнии подтверждают этот процесс [Л.2].

1. Форма и строение ШМ.

На поверхности S-электрона имеются два противоположных участка с положительным знаком статического поля и два участка с отрицательным знаком поля [Л1]. Взаимное притяжение электронов обусловлено взаимодействием разноименных полюсов. Так как оси участков поверхностей S-электронов, соединяющих одноименные полюса, не лежат в одной плоскости, пространственная форма сгустка не должна иметь какой - либо симметрии (рис. 1).

Для С-электронов из-за взаимного притяжения в радиальном направлении вращающимся магнитным полем характерным будет образование структур в виде сферы как наиболее энергетически выгодной формы в пространстве. 

Рисунок 1

Внутреннюю часть, ядро, шаровой молнии составляют S-электроны. Наружную часть, оболочку, – электроны во втором состоянии ( С - электроны) (рис.2).

Рисунок 2

Предположим, что ШМ имеет малую толщину наружного слоя С-электронов и S-электроны также имеют форму шара. Найдем объем такого электрона и ШМ :

, (1)

, (2)

где Rэл – радиус электрона, Rшм – радиус шаровой молнии.

Тогда количество электронов в ШМ будет равно:

. (3)

Масса шаровой молнии :

. (4)

Масса воздуха, вытесненного ШМ,

, где (5)

ρ возд - плотность воздуха.

При условии , что и

(6)

найдем:

или (7)

. (8)

При условии соблюдения равенства (7) ШМ не имеет веса, т.е. зависает или парит в воздухе. Плотность ШМ равна плотности воздуха.

Найдем радиус электрона, соответствующий этому равенству,

. (9)

При плотности воздуха ρ возд = 0,00129 г/см3

радиус S-электрона Rэл = 0,55251*10-8 см,

где mэл = 9,1093897 *10-31 кг – масса электрона.

Для ШМ диаметром 100 мм количество электронов равно N=0,74*10 27. Масса такой ШМ равен Мшм = 0,675 г.

Так как S- электроны не имеют правильной формы, то найденный радиус электрона ( Rэл ) в ШМ соответствует расстоянию до поверхности сопряжения двух электронов (рис. 1).

Радиус электрона в модели атома водорода по Бору – 0,529177*10-8 см.

Полагая, что “радиус” S- электрона имеет постоянную величину, то

равенство (7) характеризует свойства ШМ в природе и специфику её образования.

Плотность сгустка электронов в ШМ должна быть равна плотности атмосферного воздуха, и это является определяющим фактором её образования, связанным с размерами электрона. Такая плотность воздуха должна быть оптимальной для образования ШМ.

Чаще всего ШМ наблюдаются около поверхности земли. Плотность воздуха для таких условий близка к нормальной ( 0,00129 г/см3 ).

При большей плотности воздуха шаровая молния будет подниматься вверх, при меньшей – опускаться.

Размер шаровой молнии в равенстве ( 7 ) не задан и зависит лишь от количества электронов в сгустке, при этом вес ШМ остается равным нулю.

 

Энергетические и электрические свойства

Сгусток S-электронов, как и сами электроны, не имеет энергии.

В атмосфере такое образование должно потреблять из окружающего пространства электромагнитную энергию в виде электромагнитных волн всего диапазона частот. Сильные магнитные и статические поля также должны оказывать воздействие на электроны в ШМ.

Рисунок 3

Получив энергию, S-электрон переходит в С состояние, то есть может взаимодействовать с электромагнитными полями.

Потребление энергии внутренней частью ШМ происходит на границе

области S и С - электронов.

Электроны, получившие энергию, переходят в наружный, заряженный слой, из которого стекают в окружающее пространство, ионизируя воздух.

В наблюдаемых ШМ, как правило, ровное свечение, потребляемая и отдаваемая энергии находятся в балансе. По яркости свечение ШМ оценивается в 60÷100 Вт для ламп накаливания [Л 2,3] . Так как ядро ШМ не имеет энергии, вся полученная энергия сосредоточена в оболочке.

Полная энергия ШМ определяется разницей потребляемой ядром и отдаваемой оболочкой энергий. Величина и знак этой разницы зависят от размеров ядра и оболочки ШМ.

Если оценивать начальную энергию электрона в грозовом облаке по энергии ионизации воздуха в 12 эВ, то выделенная энергия в стволе линейной молнии при образовании рассматриваемой ШМ равна:

, где

энергия ионизации воздуха. Подставляя значения, получим

А= 14,23*108 Дж. То есть максимальная энергия, которую может потребить рассматриваемая ШМ в атмосфере – 14,23*108 Дж .

При разряде в металлы шаровой молнии S-электроны ядра забирают энергию. Если оценивать энергию электронов в металлах по работе выхода в 5эВ, то потребленная энергия тем же количеством электронов будет равна А= 4,74*108 Дж .

Поэтому суммарная энергия ШМ при разрядах колеблется в больших пределах и зависит от множества факторов. В примерах, приведенных в [Л 2,3,6] , энергия ШМ оценивается в некоторых случаях по разряду 400 ÷ 1500 Дж.

При балансе энергии ядра и оболочки для рассматриваемой ШМ и разряде в металл отношение толщины оболочки к радиусу ядра будет около 1/2 .

Нужно отметить три этапа в жизни ШМ.

Первый этап – ШМ, состоящая только из S-электронов.

Второй – ШМ, имеющая небольшой наружный слой С-электронов.

Третий – ШМ, имеющая оболочку С-электронов и напряжение достаточное для искрового пробоя атмосферного воздуха.

Если приток энергии в ШМ больше отдаваемой, то толщина оболочки

растет с уменьшением ядра. ШМ меняет цвет с желто-красного в бело- голубой. Увеличение энергии ШМ до напряжения пробоя воздуха ( 200 - 400 кВ/м) приводит к её электрическому разряду.

При грозовых разрядах оболочка ШМ в начальный момент может получить энергию и от линейной молнии. Для такой ШМ, если отдача энергии больше потребляемой, может наблюдаться обратный переход от третьего к первому этапу.

Время жизни ШМ зависит от интенсивности электромагнитного излучения и полей в окружающем пространстве, а также скорости изменения энергетического состояния ядра и оболочки.

Более интересен “чистый” сгусток S-электронов, т.е. ШМ, не имеющей оболочки из С-электронов. Для наблюдателя в светлое время суток такая ШМ должна выглядеть черным пятном, так как непроницаема для света и поглощает всю энергию, в том числе и световую.

Как отмечалось в [Л1] сгусток S-электронов имеет свойства сверхтекучести и в силу внутренних связей ведет себя как единое целое. В [ Л 2,3] отмечены случаи прохождения ШМ через узкие щели, трещины. В местах соприкосновения такого сгустка с телами может происходить большое потребление тепла и местное переохлаждение их, что не может не отразиться на структуре тел, имеющих большой коэффициент температурного расширения и содержащих воду.

Проводники также не являются препятствием для прохождения сгустка

S-электронов. При попадании ШМ в металлы часть S-электронов забирает тепло, делая их сверхпроводящими. Оставшиеся S-электроны перемещаются по проводнику без потребления и переноса энергии.

Эффект, при попадании ШМ в замкнутую электрическую цепь с источником ЭДС, имеет признаки короткого замыкания. Энергия, потребленная S- электронами в начальный момент от электромагнитного поля, отдается обратно в электрическую цепь в виде С-электронов, создавая перенапряжение.

Имея свое статическое поле, ШМ взаимодействует и с другими электромагнитными полями. Поэтому прилипание ШМ к предметам объясняется только наличием собственного статического поля.

Отток электронов в ШМ возможен только с заряженной оболочки.

Не исключено, что в стволе молнии электроны могут находиться и в четвертом состоянии – позитроны. В этом случае механизм образования ШМ аналогичен образованию ШМ из электронов во втором состоянии.

Учитывая большую скорость линейных молний, закономерным будет

вращение образовавшихся ШМ и принятие ими под действием центробежных сил соответствующих форм.

Свойства ШМ во многом повторяют свойства самих электронов.

Следует отметить, что невесомость светящихся ШМ может говорить о равенстве плотности в ядре и оболочке, т.е. объем электрона,

определяющий границы сопряжения и взаимодействия, при изменении энергетического состояния остается неизменным.

 

Заключение

Генерирование ШМ в искусственных условиях позволило бы изучить связанные с ней процессы, сделать её инструментом к более глубокому познанию свойств электронов.

Попытка экспериментального создания ШМ подводит к моделированию процессов происходящих в разряде линейной молнии и получению сгустка свободных S-электронов.

Чтобы сократить время перехода электронов из второго состояния в третье необходимо пользоваться малыми напряжениями.

На рисунке 3 приведён возможный вариант схемы опытной установки для такого эксперимента.

В качестве источника тока взята аккумуляторная батарея АБ.

Суть процесса заключается в получении соответствующего шаровой молнии объема и тока электрической дуги.

Объем ШМ должен быть меньше или равняться объему электрической дуги.

Подвижный контакт ПК позволяет изменять расстояние между электродами в осевом направлении. Для ШМ диаметром 50 мм ток в электрической дуге должен быть по приблизительным подсчетам не менее 5 кА. При диаметре дуги 25 мм её длина должна быть не менее 110 мм.

Установка работает следующим образом:

В исходном состоянии переключатель П находится во 2-ом положении, подвижный контакт ПК замкнут.

Затем контакты переключателя П переводятся в 3-е положение и замыкают цепь АБ. В цепи начинает нарастать ток.

При достижении тока порядка 5 кА подвижный контакт ПК начинает размыкаться, растягивая электрическую дугу до размеров, соответствующих объему ШМ. После чего переключатель П переключается в положение 1. Время переключения П из положения 3 в положение 1 должно быть минимальным. Энергия, запасенная в реакторах Р1, Р2, некоторое время поддерживает электрическую дугу до ее затухания.

При этом свободные электроны в электрической дуге должны прейти из второго стояния в третье с образованием сгустка S – электронов.

Время и скорость гашения дуги устанавливаются нагрузочным резистором RГ.

 

Литература:

1. Тетерин Н.А. Трансформативные свойства электронов http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5456.html.

2. Барри Дж. Шаровая и четочная молния. М. “ Мир ”, 1983.

3. Сигнер С. Природа шаровой молнии. М. “Мир”, 1973.

4. Л.Солимар, Д. Уолш Лекции по электрическим свойствам материалов. М. “ Мир ” . 1991.

5. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М. “Наука”, 1981.

6. Квасов Н.Т. Шаровая молния. Минск. “Университетское”, 1989.

7. Стаханов И.П. О физической природе шаровой молнии. М. Энергоиздат, 1972.

8. Юман М. Молния. М. “Мир”, 1972.

Дата публикации: 27 февраля 2005
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.