La primera evidencia escrita de la observación de un rayo de bola se remonta a 1638, cuando en Inglaterra un rayo de bola de dos metros voló hacia la iglesia, que mató e hirió a muchos feligreses y causó graves daños al edificio.
Han pasado varios siglos desde entonces, se han registrado miles de observaciones, pero todavía no hay claridad con respecto a los rayos de bola. Se han propuesto cientos de hipótesis para la formación y estructura de este objeto, pero ninguna de ellas puede explicar todas las asombrosas propiedades de los rayos esféricos. Solo el famoso Nikola Tesla en un momento supo cómo hacer y demostró públicamente un rayo de bola, pero nunca reveló este secreto.
Ni bola ni rayo
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Un rayo lineal de tormenta entre una nube y el suelo comienza con el hecho de que, debido a la alta intensidad del campo eléctrico, aparece un líder en la nube, un canal de aire altamente ionizado, cuya punta se mueve hacia el suelo en saltos de varias decenas de metros con un cambio de dirección.
Como resultado, se crea un canal conductor de electricidad roto hacia el suelo, a lo largo del cual en la siguiente, la fase principal del rayo con truenos y resplandor brillante, la parte principal de la carga se transfiere del suelo a la nube. En el punto inicial del movimiento de la carga y en cada curva de la trayectoria, se crea un componente de vórtice del campo electromagnético, que se desprende del campo general y comienza una vida independiente.
Con poca energía, el vórtice desprendido se dispersa sin dejar rastro en el espacio, pero con una alta energía, su destino puede ser completamente diferente. Con suficiente energía, un vórtice electromagnético ioniza el aire para formar un plasma. Así como el plasma de la ionosfera de la Tierra refleja ondas de radio cortas y medianas sin liberarlas de esta trampa al espacio, así como el plasma de un vórtice electromagnético puede formar una capa exterior que atrapa el vórtice electromagnético.
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Resulta lo que en física se llama un solitón o una onda solitaria que puede existir de esta forma durante algún tiempo. Las condiciones necesarias para esto son la no linealidad y la dispersión son propiedades inherentes del plasma. Este solitón es la bola del rayo. Algunos lo llaman plasmoide, pero esto es incorrecto, ya que la causa raíz de su formación no es el plasma, sino un vórtice electromagnético. El plasma, por otro lado, es un factor secundario generado por un vórtice electromagnético. Por lo tanto, la esencia del rayo esférico debe expresarse correctamente con el término "solitón electromagnético".
Evapora las joyas
El plasma de la ionosfera con una incidencia perpendicular del haz refleja ondas electromagnéticas solo de aquellas frecuencias que están por debajo de la llamada frecuencia crítica, determinada por la densidad del plasma. Pero las ondas con frecuencias por encima de esta frecuencia pasan libremente a través del plasma. Es por eso que las ondas de radio cortas y medias regresan a la tierra y no pasan al espacio, y para las ondas ultracortas la ionosfera es transparente.
El vórtice electromagnético de un rayo esférico puede tener un amplio espectro de frecuencias. Si la frecuencia crítica de la envoltura de plasma es más alta que las frecuencias del espectro de vórtice, entonces el campo externo del rayo esférico es pequeño y el rayo esférico que lleva una enorme energía no calienta los objetos circundantes. Pero si una pequeña parte del espectro se encuentra por encima de la frecuencia crítica, un rayo esférico puede tener un campo externo suficientemente poderoso capaz de calentar objetos circundantes distantes: objetos metálicos, objetos que contienen agua, incluido el cuerpo humano.
En particular, es por este motivo que suele ocurrir la imperceptible evaporación de anillos y cadenas en las personas durante el vuelo de un rayo esférico, fallas y daños en computadoras y otros dispositivos electrónicos. El campo externo de tal bola de relámpagos puede afectar la actividad cerebral de una persona; una persona en esta situación puede encontrarse, como si estuviera bajo hipnosis, incapaz de realizar ninguna acción.
Como una gota de agua
Pero el plasma no es solo una colección de iones y electrones. Debido a las fuerzas colectivas de interacción entre muchas partículas cargadas, un plasma puede comportarse como un líquido. En este caso, las formaciones de plasma tienen tensión superficial, lo que determina la tendencia a un volumen mínimo, como una gota de agua.
Por lo tanto, después de la formación inicial de un solitón, la envoltura de plasma tiende a comprimir el vórtice. En este caso, la densidad del plasma aumenta y la capa del solitón, previamente invisible para los ojos, puede comenzar a brillar en rojo, naranja y más a lo largo del arco iris. Con una alta densidad de plasma, el resplandor puede entrar en la región ultravioleta, y luego los relámpagos en forma de bola en la noche generalmente se volverán invisibles para el ojo humano, pero contra un fondo claro aparecerá gris o negro.
Invitados ardientes del subsuelo
Según las estadísticas, alrededor del 20 por ciento de las observaciones de rayos en forma de bola ocurren en tiempo despejado. Resulta que no solo los rayos lineales pueden generar rayos en forma de bola. Durante los terremotos, a menudo se observan vuelos de bolas de rayos. En los laboratorios científicos de Denver (EE. UU.) Y Tomsk (Rusia), se encontró que bajo alta presión de muestras de rocas, se observa emisión de ondas electromagnéticas. Ya se han creado dispositivos para advertir a los mineros sobre la proximidad de una explosión de roca.
Una bola brillante que daba vueltas en el aire fue capturada en 2014.
En las entrañas del planeta, con verdaderas grandes fracturas de rocas, se pueden generar corrientes de ondas electromagnéticas de enorme energía. En este caso, el punto de falla activo se mueve a velocidad variable a lo largo de una ruta rota, lo que crea componentes de vórtice en el flujo electromagnético.
Al pasar a través de las rocas suprayacentes, el flujo electromagnético pierde parte de su energía, pero lo que queda suele ser suficiente para calentar el agua de mar, hacer que el cielo brille o queme las hojas de las plantas, etc. Estos efectos suelen ir acompañados de fuertes terremotos. Bueno, los vórtices electromagnéticos, que también se escapan a la atmósfera, pueden generar solitones en forma de relámpagos en forma de bola, como los que surgen durante una tormenta eléctrica.
Si a lo largo de la trayectoria del flujo existen las llamadas lentes geológicas de rocas con una constante dieléctrica diferente, entonces el enfoque del flujo electromagnético puede ocurrir con un aumento significativo de los efectos producidos, incluso con respecto al rayo esférico. En tales casos, los rayos en forma de bola pueden nacer incluso con dinámicas tectónicas de baja intensidad, que las personas en la superficie de la tierra no notan.
Estos no son extraterrestres
Objeto luminoso despegado de la Luna en 1970 desde la nave espacial Apolo 13. ¿Un rayo de bola también?
Además de la actividad de las tormentas eléctricas y los procesos tectónicos no estacionarios, los rayos esféricos en principio también pueden ser generados por vórtices electromagnéticos provenientes del espacio desde el Sol y otros cuerpos celestes. Por cierto, los rayos en forma de bola pueden ocurrir no solo en las capas superficiales de la atmósfera terrestre.
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Los pilotos suelen encontrarse con ellos a gran altura. Allí pueden ser grandes y tener un potente campo electromagnético externo. En este caso, pueden surgir conflictos entre los pilotos y los servicios terrestres cuando estos objetos, reales para los pilotos, no son observados por radares de alcance centimétrico (se pueden observar en los rangos de metros y decímetros). Los objetos luminosos se ven a menudo en la luna. Los vimos en Marte, aunque la densidad de la atmósfera allí es mucho menor que la de la Tierra.
Es muy posible que las grandes bolas de luz que han desconcertado a los astronautas estadounidenses en la luna desde la misión Apolo 11 fueran solo bolas de fuego, y no naves alienígenas en absoluto. El escape de los motores de la nave espacial en funcionamiento creó campos electromagnéticos con vórtices. Al mismo tiempo, el escape creó una zona local de mayor densidad atmosférica.
Resulta que el término "relámpago en bola" debe reconocerse como incorrecto, ya que este objeto no siempre está relacionado con un rayo. Además, un solitón electromagnético puede tener la forma no solo de una bola, sino también de otras formas de cuerpos de revolución. Sólo la familiaridad del término "relámpago de bola" justifica el uso de este término en este contexto.
Por cierto
Los gatos ven lo invisible
Varios casos de observación de rayos en bola se describen en un gran número de publicaciones. Recordemos sus principales propiedades. En forma, puede ser una bola, elipsoide, pera, toroide (rosquilla), cilindro. Su tamaño va desde unos pocos centímetros hasta varios metros o más. A veces, los rayos de bolas pueden ser invisibles o transparentes. Los rayos invisibles para el ojo humano a menudo se observan solo en las pantallas de radar (entonces se les llama ángeles). Algunas mascotas, como los gatos, también pueden verlos.
Pero de alguna manera, en Moscú, así como en Canadá, al anochecer, se observó un rayo de bola completamente transparente, en el que solo la circunferencia del caparazón era ligeramente visible. Está claro que durante el día o con luz brillante, tal rayo sería completamente invisible.
Pero los relámpagos en forma de bola a menudo se observan bien, brillando en blanco, rojo, amarillo o naranja. Con menos frecuencia, es verde, azul y violeta. Y era muy raro que se observara un rayo de bola gris o negro.
La vida útil de un rayo de bola es de diez segundos a varios minutos, al final de la vida hay una explosión o desaparición. Este final de la vida es comprensible: la energía del vórtice electromagnético disminuye con el tiempo y, al mismo tiempo, la densidad del plasma y la frecuencia crítica disminuyen. Por lo tanto, en algún momento, el plasma pierde su capacidad para mantener el vórtice electromagnético en la trampa y el solitón se destruye. Con un espectro amplio del vórtice, la destrucción ocurre sin problemas y el rayo desaparece sin una explosión, y con un espectro estrecho, el solitón se destruye muy rápidamente, con una explosión.
La trayectoria de la bola del rayo es prácticamente impredecible para una persona (por cierto, puede moverse contra el viento), ya que la distribución del potencial electromagnético que determina su trayectoria del área o habitación donde se encuentra la bola es desconocida para una persona. Sí, además, el propio rayo puede cambiar esta imagen debido a la inducción electromagnética. Por eso es casi imposible predecir su trayectoria. Esto también determina el "amor" de los rayos de bolas a los objetos metálicos.
Teniendo en cuenta que la base del rayo de bola es un vórtice electromagnético, se hace evidente su capacidad para atravesar el vidrio, la ropa y, en general, cualquier dieléctrico que sea transparente al vórtice. Cuando el vidrio atraviesa, el plasma del solitón se extingue naturalmente en el espesor del vidrio, pero el resto de la envoltura de plasma se conserva, conservando el propio vórtice electromagnético, por lo que el vidrio es transparente. A veces, se formará un pequeño agujero en el vidrio, pero esto no es necesario; este es un efecto secundario. Los casos conocidos de aparición de un rayo esférico en la cabina de un avión volador sin romper la estanqueidad y en habitaciones bien cerradas así lo demuestran.
El único lugar donde la ocurrencia de un rayo de bola es en principio imposible es la llamada jaula de Faraday con paredes de malla o metal sólido, piso y techo.
Contemos
Caldera muy potente
Un incidente cerca de la localidad de Perechina en Transcarpatia, ocurrido en agosto de 1962, cuando alrededor de las 11 de la noche, una bola de rayo del tamaño de una pelota de tenis golpeó un abrevadero con agua para el ganado nos permite estimar la cantidad de energía en bola de rayo. En diez segundos, el agua del abrevadero se evaporó por completo y quedaron ranas hervidas en el fondo del abrevadero.
Había unos 110 litros de agua en el abrevadero. El cálculo muestra que para calentar y evaporar tal cantidad de agua, se deben gastar alrededor de 80 kWh de energía, es decir, el orden del consumo de energía mensual de un apartamento pequeño.
Al mismo tiempo, el rayo esférico desarrolló una potencia de unos 27 millones de vatios, que es decenas de miles de veces mayor que la potencia de un microondas doméstico. La energía de tal rayo de bola resultó ser bastante considerable, pero el rayo lineal, que genera un rayo de bola, puede tener una energía mucho mayor. Las emisiones de energía de las fracturas de rocas en las profundidades también pueden ser muy grandes. Bueno, y no hay nada que decir sobre los vórtices electromagnéticos de origen cósmico. Todas estas circunstancias, por cierto, apoyan la versión anterior de la formación y el dispositivo del rayo de bola o, más precisamente, no lo refutan.
¿QUÉ HACER?
No le des la espalda
Al poseer una gran energía, los rayos de bolas a veces pueden causar la destrucción de edificios y estructuras, matar y mutilar a las personas. ¿Qué debe hacer si aparece un rayo en forma de bola cerca de usted? Primero, no hay necesidad de asustarse y arrojarle objetos. Después de todo, los casos trágicos son muy raros. Si la situación lo permite, es útil colocar los objetos metálicos y los dispositivos electrónicos lejos de usted. No es necesario hacer llamadas telefónicas ni tocar ropa y mantas hechas de materiales sintéticos que pueden electrizar. Sería bueno abrir la ventana, permitiendo que la bola del rayo vuele hacia la calle.
En segundo lugar, sin problemas, debe permanecer en el lugar o alejarse del invitado peligroso con movimientos suaves, sin darle la espalda. Si usa ropa o ropa interior sintética, es mejor no moverse. También debe advertir con calma a sus colegas o miembros del hogar sobre el peligro y aconsejarles que no hagan movimientos bruscos y que no se acerquen a un rayo. Si una persona golpeada por un rayo ha perdido el conocimiento, debe proporcionar primeros auxilios e inmediatamente después de que el rayo se vaya, llame a una ambulancia.
Bueno, en el plano social, la humanidad definitivamente necesita aprender a crear y usar un rayo esférico. Entonces será posible crear vehículos eléctricos con una autonomía de cientos de kilómetros sin baterías que pesen cientos de kilogramos y miles de otros dispositivos ecológicos y altamente eficientes.
