Линейные молнии, спрайты (эльфы)... Что их питает? (гипотеза) Печать
Научные статьи - Шаровая молния

В. Мантуров

 

Линейные молнии, спрайты (эльфы)… Что их питает?

(гипотеза - размышление)

 

Начнем с вопроса: почему наша планета Земля ведет себя не как твердое тело, как этого требует классическая механика. Планете Земля такому требованию и статусу, разумеется, трудно соответствовать.

Дело в том, что этому мешают и океанические приливы и отливы, обусловленные притяжением ( гравитационными связями ) Луны и Солнца; и термические и термодинамические процессы, происходящие в атмосфере не без участия Солнца и его излучений ; и бурления в огнедышащих глубинах планеты. И все-таки имеется в виду именно тот факт, что, в отличие от даже газообразных тел с установившимся вращательным движением, выступающим непременно в облике твердого тела, наша планета Земля обладает при вращении вокруг своей оси отстающим слоем плазменной ионосферы. Ведь масса атмосферы нашей планеты составляет всего одну ее миллионную часть [12]. Следовательно, масса ионосферы и того меньше. Может быть ей не хватило времени, чтобы обрести статус твердого тела? Так ведь разве четырех с половиной миллиардов лет для этого мало?

 

В литературе [1,2,3,4,(6 с. 112), (8 с. 377) ] этот факт отставания плазменного слоя замаскирован, например, словосочетанием: «круговым ионосферным электрическим током. Он течет вокруг Земли в западном направлении во всем космическом пространстве от нижней ионосферы до границы радиационного пояса» [3 с.50] . «…за счет поглощения атмосферой Земли солнечного излучения (в том числе рентгеновского и ультрафиолетового) в ионосфере непрерывно вырабатывается (генерируется ) круговой электрический ток, текущий в западном направлении» [3 с.51]. «На запад», «в западном направлении» -- и так без конца…И заметьте, не сразу можно догадаться о том, что за этими словами скрывается тот факт, что это – плазменный слой (пояс, область), а точнее, плазменные пояса, отстающие от вращающегося земного шара. Именно поэтому они и кажутся движущимися против направления вращения Земли вокруг своей оси. Это значит, что этот «ветер» как ионосферный электрический ток – порождение «вязкого» взаимодействия ионосферных плазменных слоев с «материей» физического вакуума космического пространства. В космосе что-то противостоит вращению Земли, и это сказывается на плазменном слое планеты как на наиболее податливой ее части. По сути дела это отвергаемый физикой эфир мешает планете Земля вести себя полностью как твердое тело [10]. Признать это – значит нарушить обет хранить верность теории относительности, учению А. Эйнштейна . И если именно это и является главной причиной, по которой отставание плазменной области от вращающегося земного шара не признается отставанием, то это – абсурд.

Принявшие обет, разумеется, его хранят. И в этом нет ничего нового. Вероотступничество не допускается! Еще более жестокими были правила средневекового католицизма, инквизиции. Не менее нетерпимыми были порядки, установленные нацизмом и социализмом. Но сменяются эпохи, сметаются империи, и свободомыслие рождает новые идеи, способствует прогрессу. И на этом фоне сохранение догм в науках становится тормозом для их же развития. Похоже, подобное происходит и в физике. Физики боятся, что их накажут за вероотступничество, если они выступят (вольно или невольно) против догм. И они вынуждены изворачиваться, даже если для этого приходится в иной области науки что-то ставить с ног на голову, как это произошло, например, с объяснением природы выше упомянутого ионосферного электрического тока [3].


 

Проследим, как это удается уважаемому П. Полетавкину [3] . Его точка зрения угадывается и в [1].

П. Полетавкин исходит из аналогии с физическим механизмом, действующим в магнитогидродинамическом (МГД) генераторе. Согласно [3], в магнитном поле Земли возникающая под действием солнечного излучения плазма расширяется, и «…при расширении вверх плазма ионосферы будет пересекать силовые линии этого поля, и в ней как в проводнике наводится электродвижущая сила. Именно так возникает электрический ток, который течет в западном направлении земного шара и замыкается сам на себя» [3 с. 58]. И еще: «Уже на высоте более 70 км в плазме индуцируется электродвижущая сила, направленная как поперек, так и вдоль ее потока. В результате в ионосфере возникает круговой электрический ток в направлении с востока на запад и продольный ток Холла в направлении к Земле (положительные ионы движутся к Земле, а электроны – от Земли )» (с. 61 там же).

Можно, разумеется, и так трактовать это явление. Но ведь ночью происходит обратный процесс, плазма сжимается, значит, ток должен поменять направление. Токи, наведенные на солнечной стороне и на ночной, должны столкнуться и … Не будем, однако, фантазировать. Ток течет в западном направлении постоянно. И это – факт, экспериментально установленный факт, несмотря на существование множества причин, приводящих к различным флуктуациям и этого тока и других, которые выходят за рамки нашего рассмотрения. Собственно и сам П. Полетавкин приходит к такому же выводу [3 с. 60]: «Теоретически с заходом Солнца прекращается образование заряженных частиц – ионов и электронов, а процессы рекомбинации остаются, т.е. ионосфера должна к утру исчезнуть. Однако этого не происходит, следовательно, существует дополнительный источник ионизации. Какова же его природа?

Существование ночной ионосферы можно объяснить наличием кругового ионосферного тока с электрическим полем».

В книге Э. Казимировского [6], несмотря на более позднее ее издание (1990 г.), говорится тем не менее следующее: «Мы еще очень мало знаем о ветрах в ионосфере, об электрических полях. Их очень сложно измерить, особенно электрические поля». А теперь внимание!!! «Ученые считали, что если бы токов в ионосфере не было, то магнитное поле Земли убывало бы с высотой постепенно, без скачков». Но было обнаружено, «…что стоило ракете и при подъеме, и при спуске пересечь область 95-105 км, как плавный теоретически вычисленный ход уменьшения поля с высотой начинал резко нарушаться. Такой «скачок» в профиле магнитного поля неопровержимо свидетельствовал о том, что на высотах 95-105 км действительно текут токи и их магнитное поле добавляется к основному геомагнитному полю.» [6 с. 70-71 ]. Добавляется! А может быть не только добавляется, но послужил изначальным затравочным источником возникновения геомагнитного поля??? И потому он теперь не иссякает? Казалось бы, чего проще догадаться до этого. Ан нет! Там же на стр. 102 он задается тем же вопросом: «Не знаем ли мы, откуда берется внутреннее поле (геомагнитное --ВМ) , что вообще порождает магнитное поле космических тел, в том числе планеты Земля? Если отвечать лаконично, то надо просто сказать: «Не знаем!» И не знаем прежде всего потому, что, проникнув в глубины ближнего и даже дальнего космического пространства, человек практически до сих пор не может проникнуть в глубины собственной планеты ». Обсуждая далее (с. 104) гипотезы о происхождении геомагнитного поля Земли, он вновь возвращается к прежнему вопросу: «Магнитная гидродинамическая гипотеза в принципе объясняет очень многие закономерности геомагнитного поля. Но и здесь есть пока одна трудность: откуда взялось первоначальное, пусть даже слабое, магнитное поле».


 

А если правы те, кто полагает, что на заре формирования нашей планеты ее атмосфера (какого бы ни было состава) по своей плотности мало (меньше) отличалась от атмосферы Юпитера? Значит и магнитное поле Земли, еще тогда наведенное, было на порядки больше? (Правда, при этом возникает проблема, а как же его величина сохраняется при переполюсовках.) И почему, собственно, происходят переполюсовки ? Полагать, что это происходит из-за того, что Земля переворачивается на 180 градусов, просто нелепо. Кажется, Коперник сказал, аргументируя гелиоцентрическую концепцию, что легче представить, что сама Земля вращается вокруг Солнца, чем надеяться, что вся вселенная вращается вокруг Земли. И в рассматриваемом случае, учитывая, что механический момент вращения Земли столь велик, проще допустить, что какие-то иные причины ответственны за то. Например, в Космосе существуют локальные неоднородности магнитного поля галактического или иного (солнечного) происхождения, на порядки превосходящие обычные поля, при прохождении которых нашей планетой, оно (локальное поле) пронизывает и ионосферу и земной шар и…происходит переполюсовка.

 

Но тогда почему до сих пор возникновение линейных молний остается загадкой? Получается, что плазма ионосферы всю свою энергию, вырабатываемую в виде МГД-генерации, затрачивает на создание электрического тока, текущего «в западном направлении». А не логичнее ли признать, что ток, образованный вследствие отставания плазмы от вращающегося земного шара, создает в магнитном поле Земли градиент электрической напряженности радиального направления. Вот в этом случае становится понятным, что именно это радиально направленное поле электрической напряженности постоянно «растаскивает» заряды плазмы в радиальном направлении (амбиполярная диффузия). И величина этой напряженности имеет постоянную составляющую, обусловленную электрическим током постоянно отстающего плазменного слоя ионосферы, а уж затем – и величиной концентрации электронов и ионов по высоте, и сменой дня и ночи , и сменой времен года , и переменчивостью солнечной активности и пр. И исчезает при этом необходимость объяснять, почему «ток в западном направлении» не меняет направления ночью или не пропадает совсем. Зато становится, наконец, очевидным, что питает и линейные молнии, ударяющие в землю, и спрайты или эльфы, которые, как можно предположить теперь, являются продолжением особо мощных и потому весьма редких вертикальных линейных молний. Ведь при ударе молнии в землю обратная молния со скоростью 0,3-0,7 скорости света устремляется вверх. При этом происходит пинчевание и дополнительная ионизация внутри канала молнии (и она высвечивается в результате этого) . Порождаемые электроны и ионы приводятся в движение вдоль канала с большими скоростями. Каждая такая частица обзаводится своей волной де Бройля (ВДБ). Плазма внутри канала не может быть бесстолкновительной, потому что это еще тропосфера.

В результате столкновений волны де Бройля покидают своих родителей и носителей (т.е. ионов и электронов) и превращаются в фотоны тормозной природы. Каждый фотон продолжает движение примерно в том же направлении, в каком двигался ион или электрон в момент столкновения. Поэтому фотоны ионного происхождения движутся к облаку, внутрь, в недра его. А в случаях очень сильного повторяющегося десятки раз разряда такой молнии эти фотоны частично уходят в верхние слои стратосферы, в область D или несколько ниже (куда не добираются солнечные гамма- и рентгеновские излучения), где и наблюдаются эти высветившиеся фотоны в виде недавно открытых спрайтов, эльфов и пр. (названия которых еще не установились). Слово «высветившиеся» здесь употреблено для того, чтобы подчеркнуть, что фотоны ионного происхождения обладают, по-видимому, весьма высокой энергией. Ведь эти фотоны являются экс-ВДБ, порожденными положительно заряженными ионами. Длина волны де Бройля обратно пропорциональна массе заряженной частицы. А это ионы кислорода и азота и их молекул, т.е. минимум на четыре порядка тяжелее электрона. Да и скорости ионов могут быть значительными, так как в канале молнии происходят пинч-процессы.


 

В недрах облака эти фотоны ионного происхождения усиливают ионизацию. Радиально направленное поле электрической напряженности дополнительно растаскивает по вертикали заряды образующейся плазмы, электроны вновь и вновь образуют стримеры, питающие молнию в виде многократно повторяющихся разрядов по тому же самому ее каналу. При наиболее мощных линейных молниях ее корни вынуждены "питаться" в ионосфере на высотах существенно превышающих "наковальни" грозовых туч. Так возникают синии струи (blue jets). И по высоте возникновения, и по направленности (вверх), и по малому углу конуса (морковка) они подтверждают изложенные выше физический механизм их возникновения.

***

             К. Белов и Н. Бочкарев [4 с. 112 ] не объясняют причин возникновения этого (который "в западном направлении") тока, но уточняют: « Циркуляция верхней атмосферы Земли создает над магнитным экватором круговой экваториальный ионосферный ток, распределенный преимущественно на высотах 90 – 130 км, в котором электроны движутся на запад, а положительные ионы – на восток ».(Здесь речь идет о слое D или о внутреннем, по [5], радиационном поясе). Возможно ли это при одной и той же циркуляции? Свойства плазмы, растаскиваемой в результате разности потенциалов, позволяют ответить на этот вопрос положительно. Дело в том, что электроны не менее, чем на три порядка легче любых положительных ионов и потому тормозятся более интенсивно (движутся, отстают, в западном направлении с гораздо большей скоростью, чем ионы). И хотя ионы тормозятся тоже в том же направлении, но зато сильнее увлекаются нейтральными молекулами, которых на этих высотах еще много. За счет амбиполярной диффузии это движение электронов и ионов относительно друг друга имеет латентный характер.

 

Вывод. Отставание ионосферной плазмы, проявляющееся в виде кругового электрического тока, является первичным, а образование магнитного поля Земли и радиальной электрической напряженности – вторичным.

Такая точка зрения объясняет наличие магнитных полей или их отсутствие и на других планетах. И авторы [5] Л. Арцимович и С. Лукьянов задавались подобным вопросом (с. 87-88), высказавшись в том духе, что «Отсутствие магнитного поля вокруг Венеры возможно следует связать с ее очень медленным суточным вращением». ( В сто пятнадцать раз медленнее Земли.) И несколько ранее [5 с.80-81]: «Происхождение земного магнитного поля не может считаться выясненным окончательно. Несомненна, однако, его связь с вращением планеты и наличием токов в глубинных, жидких проводящих слоях земного ядра…». Такая же точка зрения высказана и Э. Новиковым [9 c.30].

Луна и не вращается вокруг своей оси, и не имеет своей атмосферы : магнитным полем не обладает. Марс вращается, но атмосфера слишком разряженная, и потому имеет магнитное поле, существенно (на несколько порядков) слабее земного. А вот Юпитер на много порядков представительнее Земли и по размерам, и по массе, и по плотности его атмосферы, и даже вращается вокруг своей оси с гораздо большей угловой скоростью. В результате и магнитное поле на порядки значительнее земного. Нельзя не дополнить эти представления о Юпитере сведениями из [4 с. 118]: «Структура магнитосферы Юпитера, напоминая в общих чертах земную, заметно отличается от нее…Быстрое вращение и огромные размеры магнитосферы приводят к тому, что центробежные силы (и силы Кориолиса [12 с. 26]-- ВМ) прижимают заряженные частицы внешней части магнитосферы к плоскости вращения планеты и растягивают их по радиусу, а вместе с ними и магнитное поле, создавая гигантский кольцевой ток ».


 

Это и доказывает, что ионосферный ток является результатом торможения ионосферной плазмы материей физического вакуума (эфира) вследствие вращения твердой части планеты вокруг своей оси и потому ионосферный ток ("в западном направлении") первичен, а магнитное поле вторично.

 

И еще один вопрос. Складывается впечатление, что по каким-то причинам торможение заряженных частиц происходит сильнее, чем не заряженных. А из заряженных сильнее тормозятся электроны. В чем в таком случае дело? Причина такого необычного дифференцированного отношения физического вакуума к заряженным и не заряженным частицам кроется в том, что при рождении электронов и ионов вследствие ионизации солнечным излучением эти заряженные частицы обзаводятся каждая своей волной де Бройля. Но однозарядный ион и электрон обладают одинаковыми по величине зарядами, их же массы различаются на порядки. (Обычно при этом добавляется условие: -- с самого начала движения, т.е. скорость не должна быть нулевой [11].) В данном же случае даже если бы с первого момента рождения иона или электрона их скорость была бы равна нулю (что, разумеется, нонсенс), они все равно обрели бы каждая свою волну де Бройля и тем самым обрели бы дополнительный электромагнитный импульс. А откуда ему взяться? Да за счет кинетической энергии, переданной (заряженным) частицам вращающимся земным шаром через вращающуюся вместе с ним атмосферу и ионосферу. Этой кинетической энергией и электроны, и ионы к моменту их возникновения уже обладали, так как принадлежали до этого момента молекуле или атому, но величины кинетической энергии электрона и иона в данном случае различаются в той же степени, в какой различаются их массы. Следовательно, они реализуют и часть именно кинетической энергии, рудиментарно (остаточно) доставшейся им от бывшей нейтральной прародительницы, молекулы (атома). И затрачивают ее на обзаведение дополнительными «земными» персональными волнами де Бройля. Их ( и «солнечных», и «земных» ) составляющие складываются . Но суть–то в том, что «земная» составляющая это тоже импульс. Это как раз та дань, которую платит Земля, а точнее, ее ионосфера (отставанием) за электромагнитное вторжение ее заряженных частиц с их волнами де Бройля в поле физического вакуума. Отсюда – различие и в торможении , и в отставании, и рождение электрического тока, а с ним и магнитного поля, которым насыщается наша планета Земля. Представления об аналогичном механизме можно перенести и на другие вращающиеся вокруг своей оси небесные тела, обладающие достаточно для этого плотной атмосферой.

С ним (эфиром) сталкиваются в этой ситуации и нейтральные частицы, и в результате они тоже тормозятся, но в гораздо меньшей степени, так как по [11] вряд ли обзаводятся своими волнами де Бройля. Все-таки эти волны имеют электромагнитную природу и только вследствие этого сопровождают движущуюся заряженную частицу. Перенос этого свойства волн де Бройля на нейтральные частицы, пока, видимо, преждевремен. А то обстоятельство, что и нейтроны подвержены дифракции, свидетельствует и о том, в частности, что нам о них и их свойствах еще далеко не все известно.

 

 

Использованная литература

 

  1. Физическая энциклопедия том 1, 2, 3 М 1988….
  2. Физический энциклопедический словарь том 1-5 М 1960-66
  3. Полетавкин П. Г. Космическая энергетика. «Наука», М. 1981
  4. Белов К. П., Бочкарев Н. Г. Магнетизм на Земле и в космосе. «Наука», М. 1983.
  5. Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. М . 1972
  6. Казимировский Э. С. Планета в космической плазме. Л. 1990
  7. Данилов А. Д. Популярная аэрономия. Л. 1978
  8. Космическая магнитная гидродинамика. Перевод с англ. М «Мир». 1995
  9. Новиков Э. А. Планета загадок. «Недра», Л. 1980
  10. Мантуров В. В. Эфирный ветер. Можно ли его обнаружить? МАИСУ Вестник № 5-1с , С-Пб, (май 2000)
  11. Мантуров В. В. Шаровая молния как система волн де Бройля. М.2001
  12. Михайлов А. А. Земля и ее вращение . «Квант», М. 1984