Природа шаровой молнии (стр. 2 из 2)
Если же молния попадет не в водоем, а в предмет с большой поверхностью, смоченной водой (крона дерева), то также можно ожидать образование достаточного количества возбужденного атомарного водорода и конденсацию его, при благоприятных условиях, в жидкость, но в этом случае скорее всего в форме шара.
Образовавшийся объект будет плавать (летать) в воздухе, излучая оранжевое, голубое или фиолетовое свечение (спектральные линии излучения атомарного водорода).
В равновесном состоянии энергия температуры тела равномерно распределяется по всем степеням свободы внутренней структуры тела. В нашем случае состояние сугубо неравновесное. Подвижность электронов оболочки атомов водорода соответствует очень высокой температуре, тогда как все остальные степени свободы жидкого водорода соответствуют температуре, мало отличающейся от нормальной. Такое состояние приводит к видимости эффекта "холодного свечения".
Процесс излучения должен сопровождаться явлением, похожим на испарение. Нормализовавшиеся в процессе излучения атомы, утрачивают дипольный момент, а значит и межатомные связи, переходят в газообразное состояние и свободно покидают объект, сгорая в кислороде окружающего воздуха. Сгорание, происходящее в непосредственной близости от поверхности объекта, будет вызывать на равномерном фоне спектрального излучения дополнительные, перемещающиеся светлые блики, а также реактивный двигательный импульс с изменяющимся вектором тяги, что будет вызывать эффект самопроизвольного перемещения объекта.
Интенсивность внешнего сгорания определяется скоростью испарения водорода и незначительна (ведь объем ШМ практически не изменяется во времени), но вызвать слабые ожоги при кратковременном контакте без нарушения поверхностного слоя вполне способна. При нарушении поверхностного слоя, без последующего разрушения объекта, может произойти смачивание поверхности тела человека жидким водородом, и тогда эффект сравним с действием напалма.
Величина остаточного дипольного момента возбужденных атомов водорода определяет температуру кипения формируемой жидкости. Если в процессе излучения амплитуда дипольных моментов атомов уменьшается постепенно, то это должно приводить к постепенному снижению температуры кипения соответствующей жидкой фракции и к ее вскипанию в момент, когда точка кипения сравняется с температурой объекта. При распаде объекта произойдет образование облака газообразного атомарного водорода с объемом, превышающим объем объекта почти в тридцать раз (из условия равенства удельных весов и величины объема газовых молей, равной 24л). В процессе смешения образовавшегося газообразного водорода с атмосферным кислородом возможно образование гремучего газа с последующим взрывом или сильной вспышкой, способной вызвать пожар. Закрытые помещения создают более благоприятные условия для взрыва в последней фазе.
Т.к. в природных условиях ШМ находится в постоянном контакте с кислородом воздуха без существенных последствий, то отсюда следует вывод, что жидкий атомарный водород инертен по отношению к молекулярному кислороду. Однако, как известно поверхность стальных предметов является катализатором для реакции H1 + H1 = H2 (реакция используется на практике для сварки металлов, т.к. идет с выделением тепла, 400 кДж на 1 моль H2 , это так называемая атомно-водородная сварка), поэтому при контакте жидкого атомарного водорода со стальными предметами образуется естественная атомно-водородная горелка. При полном "сгорании" объекта объемом 1 л выделиться около 250 кДж тепла. Даже при 70% потерь этого достаточно, чтобы несколько оплавить стальные предметы с незначительной массой (коса, вилы и т.п.), тем более что в присутствии кислорода эта реакция может сопровождаться реакцией горения H2 в кислороде с образованием воды. По оценке И. Стаханова, при таком характерном оплавлении металлических предметов потребляется около 50 кДж тепла.
Все количественные оценки, приведенные выше, произведены для объекта состоящего из чистого жидкого водорода. Однако, для соблюдения корректности, мы должны предположить наличие в рассматриваемом объекте растворенных примесей, на пример, азота или собственно воздуха. В этом случае все приведенные оценки нужно рассматривать как верхние границы возможных значений, а истинные значения будут зависеть от процента примесей.
Исходя из факта, что атомарный водород хорошо растворяется в некоторых твердых веществах, нельзя отрицать возможность того, что структура жидкого атомарного водорода способна обеспечить свойство проникновения объекта через тонкое стекло без заметного изменения формы объекта. Сам факт такого проникновения требует дополнительной проверки, но не находится в явном противоречии с предлагаемой моделью.
Способность объекта перетекать через малые отверстия под действием перепада давления (сквозняка) не вызывает сомнений.
При попадании грозовой линейной молнии в электропроводку и при наличии там влаги, допустимо предположить образование жидкого водорода в очень малом количестве в небольших полостях. При наличии сквозняка или слабого тления с выделением дыма из такой маленькой порции может "выдуться" пузырь (по типу мыльного). Такой объект, внешне, будет очень похож на шарообразный. Однако, из-за малого объема формирующего вещества время жизни его значительно сократится (до нескольких секунд), и взрывной эффект при разрушении будет многократно слабее и, видимо, сравним с сильным хлопком.
Из выше изложенного следует, что все предполагаемые свойства гипотетического объекта и свойства природной ШМ практически совпадают. Совпадение столь различных свойств и качеств, вряд ли может быть случайным, и является достаточным доказательством верности выдвинутой гипотезы. Гипотеза не объясняет причину совпадения плотности жидкого водорода с плотностью воздуха, но, скорее всего, никакой причины нет, это простое совпадение.
Подведем итог:
-ШМ является каплей жидкого атомарного водорода, образовавшегося в результате электролиза воды линейной атмосферной молнией;
-составляющий ШМ атомарный водород находится в возбужденном состоянии и производит спонтанное световое излучение, обусловленное не средней температурой, а неравновесной температурой электронов оболочки атомов;
-возбужденный атомарный водород имеет индуцированный дипольный момент, величина которого достаточна для образования его жидкого агрегатного состояния при нормальных атмосферных условиях;
-жидкий атомарный водород имеет удельный вес, практически совпадающий с удельным весом окружающего воздуха;
-жидкий атомарный водород при нормальных атмосферных условиях является инертным по отношению к молекулярному кислороду воздуха.
Следует добавить. Жидкий водород ШМ, являясь элементом таблицы Менделеева, выделяется из остальных элементов тем, что его структура наиболее близка к плазменным структурам. Моментальный снимок структуры протонов и электронов в ШМ мало чем будет отличаться от структуры плазмы равной плотности. Кроме того, связи электронов с ядром в ШМ явно ослаблены, а это позволяет сделать предположение, что жидкий атомарный водород мог бы оказаться полезным в качестве промежуточного продукта для получения некоторых типов плазмы.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Высокая степень совпадения свойств гипотетического объекта со свойствами ШМ, является достаточным основанием для проведения практических исследований для подтверждения выдвинутой гипотезы.
Предложенная модель позволяет провести целенаправленные исследования и оптимизировать условия их проведения. Для создания искусственной ШМ в лабораторных условиях необходимо решить две основные задачи: во-первых, создать электрический разряд с требуемыми характеристиками; во-вторых, создать благоприятные условия для конденсации в каплю атомарного водорода.
Первая проблема решается подбором (или созданием) технических средств с необходимыми характеристиками, которые еще требуется определить методом проб. Для решения второй, видимо, найдется множество вариантов. Можно предложить общую рекомендацию, по которой необходимо создать над водой замкнутое изолированное пространство с атмосферой без кислорода (чистый углекислый газ или смесь азота с углекислым газом) для исключения возможности образования гремучего газа, а разряд производить или под водой, или из воздуха в водяной фонтан. Тяжелая атмосфера из углекислого газа будет способствовать конденсации водорода в вершине ограничивающего конуса. В смешанной атмосфере азота и углекислого газа возможно наблюдение плавающей ШМ. Температура среды, в которой будет происходить конденсация водорода, должна быть как можно меньше.
Для подтверждения гипотезы вовсе не требуется повторять природную "технологию". Можно попытаться получить атомарный водород, с требуемыми характеристиками, любым другим способом, на пример, производя многократный электрический разряд в среде водорода. Может оказаться, что технология атомно-водородной сварки уже давно в качестве промежуточного продукта "горения" использует вещество, формирующее ШМ.
Автор готов рассмотреть любые предложения по сотрудничеству в проведении необходимых исследований для подтверждения гипотезы о водородной природе ШМ и будет признателен любому, кто проведет эти исследования самостоятельно и сообщит об этом.
Практический совет. Если Вы не можете покинуть помещение, куда проникла ШМ, постарайтесь сжечь ее при помощи металлического предмета (лыжная палка, швабра с держателем, подстаканник на бутылке), закрыв лицо и руки плотной толстой тканью. Действовать надо быстро.
Впервые статья опубликована в журнале "Инженер".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) А. М. Анпилов, Э. М. Бархударов, В. А. Копьев, И. А. Коссый
Статья "Удар атмосферного электрического разряда о водную поверхность" в материалах совещания: "Физика атмосферы: электрические процессы, радиофизические методы исследований".
Типография Института прикладной физики РАН.
2) К. А. Дергобузов: Строение и свойства атома водорода, Интернет.
3) А.М. Прохоров: Большая Советская Энциклопедия (3 редакция).