блискавки взагалі не повинен супроводжуватися виділенням енергії. Якщо з якихось причин надходження енергії електромагнітного випромінювання раптом припиняється, нагрітий у пучності хвилі повітря швидко остигає і, стискаючись, відтворює гучний хлопок.
Слід визнати, що такими недоліками страждають всі гіпотези першої групи. Враховуючи накопичений фактичний матеріал, можна цілком впевнено стверджувати, що кульова блискавка - це самостійно існуюче тіло. Іншими словами, слід, мабуть, віддати перевагу гіпотезам другої групи.
Зупинимося на двох таких гіпотезах. Одна з них предпологает хімічну природу кульової блискавки. Цю гіпотезу детально розробляв в середині 70-х років Б. М. Смирнов. Передбачається, що кульова блискавка складається з звичайного повітря (що має температуру приблизно на 100 ° вище температури навколишнього атмосфери), невеликої домішки озону О 3 і оксидів азоту NO і NО 2. Принципово важливу роль грає тут озон, що утворюється при розряді звичайної блискавки; його концентрація близько 3%. Всередині кульової блискавки відбуваються хімічні реакції.
;
;
Вони супроводжується виділенням енергії. При цьому в обсязі діаметром 20 см виділяється приблизно 1 кДж енергії. Це мало, як ми вже знаємо, запас енергії кульової блискавки таких розмірів повинен становити приблизно 100 кДж. Недоліком розглянутої фізичної моделі є також неможливість пояснення стійкості форми кульової блискавки, існування поверхневого натягу. Незрозуміло, яким чином у нагрітого повітряного міхура, збагаченого озоном, може виникнути чітка поверхню, що відокремлює його від навколишньої атмосфери.
Тому зосередимо увагу на гіпотезі, згідно з якою кульова блискавка складається з позитивних і негативних іонів. Іони утворюються за рахунок енергії розряду лінійної блискавки. Витрачена на їх утворення енергія якраз і визначає запас енергії кульової блискавки. Вона вивільняється при рекомбінації іонів (тобто при зіткненнях іонів, що супроводжуються переходом електронів від негативних іонів до позитивних, в результаті чого іони перетворюються на нейтральні атоми або молекули). Завдяки електростатичним (кулонівським) силам, чинним між іонами, обсяг, заповнений іонами, володітиме поверхневим натягом, що і визначає стійку кулясту форму блискавки.
Завдання 1.3. Іони заповнюють об'єм сфери радіусом г=10 см, щільність іонного газу=1019 см - 3. Оцінити енергію запасені в такому обсязі, якщо енергія іонізації є=8 еВ (у розрахунку на один іон).
Одиниця енергії 1 еВ. Це є енергія, що купується електроном при проходження різниці потенціалів в один вольт; 1 еВ=1,6-10-19 Дж. У одиниці розглянутого обсягу запасена енергія. Помноживши її на об'єм кулі, знаходимо шукану енергію:
Підставивши в цей вираз числові значення величин (врахуємо при цьому, що=1,28-10-18 Дж), отримаємо=52 кДж.
Рішення: Ця енергія цілком узгоджується зі зробленими раніше оцінками енергії кульової блискавки відповідних розмірів. У задачі була обрана щільність іонного газу близько 1019 см - 3. Саме така щільність повітря в умовах, близьких до нормальних. У зв'язку з цим нагадаємо, що щільність речовини кульової блискавки повинна бути приблизно такою ж, як і повітря.
У розглянутій моделі кульової блискавки є одне вразливе місце. Справа в тому, що якщо позитивні і негативні іони будуть рівномірно...
