Корабът на руския мореплавател Алексей Илич Чириков премина през северните води на Тихия океан в късната есен. Моряците се прибирали у дома след чудесно пътешествие – открили бреговете на Аляска.
Обратният път беше много труден. Есента настъпи с чести бури и бури. Корабите в онези дни, преди около двеста години, бяха плаващи, крехки - не като днешните хълмове, океански моторни кораби - и ветровете носеха платноходките по вълните, мятаха ги, усукваха ги както си искат!
И тогава се разрази такава буря, каквато дори опитни, стари моряци не помнеха. Смъртта изглеждаше неизбежна. Силите на моряците бяха изчерпани;
И изведнъж дълги огнени езици избухнаха върху мачтите! Виждайки ги, изтощените хора паднаха на колене, благодарейки на съдбата за щастливото им избавление от смъртта. Защото тези светлини са добра новина и означават, че лошото време отшумява!
Моряците от всички страни и всички времена са виждали тези пламъци на мачтите. За тях си спомнят мореплавателите на Древна Гърция, говорят за тях моряците на Христофор Колумб, открил Америка, и спътниците на знаменития Фердинанд Магелан, извършил първото околосветско плаване и доказал, че нашата Земя е сфера.
„Преди да изчезне“, казва един от другарите на Магелан, „блясъкът блесна толкова ярко, че ние, може да се каже, бяхме заслепени. Мислехме, че сега ще умрем, но вятърът утихна в същия момент.”
Случвало се е светлини да мигат на всички мачти, след това да се търкалят надолу, да тичат по палубата, да скачат, да галопират и въпреки че правят отчайваща бъркотия, не обиждат никого. Те просто се държаха на кораба като непослушни деца.
Тези светлини също са разряди на атмосферно електричество, но само тихи, безвредни. Те всъщност предвещаваха края на бурята, така че не без причина моряците се радваха на появата им.
Светлините светят не само в морето, но и на сушата, по време на бури и снежни бури. Те винаги мигат на високи предмети - на шпиловете на сградите, на върховете на дърветата. Наричат ги огънят на Свети Елмо. Това име идва от средновековна Италия, където светлините често мигаха по високите шпилове на църквата Св. Елмо, покровителят на моряците.
Моряците по всяко време разказваха как понякога по време на буря се случва невероятно явление: върховете на мачтите започват да светят с ярки светлини, които след известно време изчезват.
Древните гърци и римляни приписвали тези светлини на своите богове и ги обяснявали или като покровителство, или, обратно, като недоволство сред жителите на Олимп. През християнските времена моряците приписвали невероятни светлини на Свети Елмо (известен още като Свети Еразъм), който покровителствал моряците.Огньовете на Свети Елмо са описани от Колумб и Магелан, Дарвин и Юлий Цезар, споменати са в своите произведения от Шекспир и Мелвил. Интересното е, че в повечето случаи те не вдъхват страх от неизвестното, а радост и надежда. Това е още по-изненадващо, тъй като хората винаги са се страхували от необяснимото. Появата на светлините на Св. Елма на мачтите и въжетата на кораб се смяташе за добър знак. Това, което правеше ситуацията още по-жалка, беше фактът, че светлините се появяваха само преди гръмотевична буря или по време на буря. Следователно намесата на един добър светец трябва да е спасила хората от смърт в мътната бездна.
Няма статистика колко моряци, наблюдавали огньовете на Свети Елмо, са загинали в морето. Но учените все пак намериха обяснение за това невероятно явление. Може да се появи не само в морето, но и върху всякакви високи, заострени предмети преди гръмотевична буря - върху шпилове и антени, върху църковни кръстове и гръмоотводи.
Според различни описания огънят на Свети Елмо може да изглежда много различно: под формата на трептящо сияние, като около свещ, или като фойерверк, разпръскващ снопове от разноцветни искри, или ярка топка, или танцуващ пламък. Най-често се описват бели и сини светлини, но се срещат и алени „вариации“.
Причината за това интересно явление се крие в особеностите на атмосферното електричество. В нормална ситуация, при ясно време, стойността на потенциала на електрическото поле е 1 волт на сантиметър пространство, но при гръмотевична буря, в момента, когато светкавицата е готова да удари, тя достига 5000 волта на сантиметър. Точно в този момент, поради различни причини, светкавицата "променя решението си" - и се появява огънят на Свети Елмо. Това е свързано с факта, че във въздуха се натрупват положително (йони) и отрицателно (електрони) заредени частици, които, удряйки „цели” молекули, избиват електрони от тях. Резултатът е лавинообразно образуване на заредени частици, които се концентрират около високи заострени обекти и започват да отделят енергия под формата на светлина в атмосферата. Атмосферният газ започва да свети.
Моментът, в който започва сиянието, се нарича коронен разряд. Такъв разряд възниква при условия на много рязка нехомогенност на електрическото поле. А заострените предмети действат като електроди. Колкото по-висока е кривината на повърхността на електрода, толкова по-вероятно е огънят на Свети Елмо да „виси“ върху него. На надморска височина 30–40 метра възниква коронен разряд при потенциал на полето около 200 волта на сантиметър.
Днес, когато причината за пожара на Свети Елмо е разкрита, той все още предизвиква повишен интерес сред изследователите. И когато обикновените хора го видят, това често е свързано с детска наслада, защото мачтата на кораб, увенчана с тайнствено излъчване, е наистина вълшебна гледка.
От древни времена крайбрежните жители и моряците можеха да наблюдават мистериозни светлини, които се появяваха по време на лошо време. По-често такива светлини се появяват в края на буря или буря и предсказват края на опасното време. Тези светлини се появяват директно върху мачтите на корабите, поради което моряците ги виждат. Те могат да се видят и на закотвени кораби, а също и на кръстове на църкви, разположени близо до брега. Моряците смятаха това явление за спасителен знак и винаги му се радваха. Така, благодарение на мистериозните сили, които защитават моряците по време на буря, силна гръмотевична буря или буря, се появи тази легенда.
Мачтата на кораба прилича на кръст по форма и като шпил или кръст на църква се издига над морското равнище. Следователно блясъкът на светлините се вижда ясно отдалеч; той се тълкува като нищо друго освен местоположението на божественото начало към светеца. В чест на този светец е построена църква или кораб. Всъщност в онези дни беше обичайно корабите да се кръщават на определени светци.
Покровител на мореплавателите
В Средиземноморието това явление получава името „Огънят на Свети Елмо“. Те са кръстени на Елмо (Еразъм), който е бил мъченически убит по време на преследването на християните през 303 г. Моряците го смятаха за свой покровител.
Пожарите, кръстени на Свети Елмо, могат лесно да бъдат объркани с кълбовидна мълния. Това може да се дължи на факта, че те също имат електрически произход. Поне така са смятали учените през 18 век. По-късно през 19 век се появява хипотеза, че това не е нищо повече от „утаено вискозно изпарение на морето“. Разбира се, и двете версии имат право на съществуване, но нито една от тях все още не е доказана. През 20 век се появява нова хипотеза, съпътстваща теорията за тлеещите, коронните и дъговите разряди. Не толкова отдавна версията, че тези светлини са видимата част от подобни изхвърляния, приключи.
Много по-късно учените експериментално откриха, че всеки обект, поставен в облак от капки, може да свети. Но уловката е, че огънят на Свети Елмо се появи и в Централна Азия, където нямаше нито една капка. Как е възможно това? Оказва се, че учените отново са сгрешили и тези светлини остават загадка за човечеството.
Тези, които са виждали тези мистериозни светлини, казват, че те не се движат от вятъра, за разлика от пламъка на свещ или огън. Освен това те не могат да причинят изгаряния или пожар. И те не излизат от водата. Но в същото време те не могат да се видят отделно от нито един предмет, те са боядисани в синьо и бяло и от тях няма звук или миризма. Но в същото време размерът на пламъка на такива светлини е ясно видим и е приблизително десет до петнадесет сантиметра.
Мистериозни светлини, горящи на мачтите на корабите, според тези, които са ги видели, също са неразбираеми и загадъчни. Ето защо те са включени сред имената, за които се говори в легенди или които са обрасли с легенди и истории с не само митологичен произход.
На такива явления често се дават имена на мъченици и това е обширна тема за изследване. Струва си да се отбележи, че повечето от тях са умрели от необичайни екзекуции, чието значение е много дълбоко. Например, все още не е известно защо са убивали с волска кост, когато са могли да прибегнат до по-прост метод. Или този метод на екзекуция е разпъване на портата с главата надолу. Те казаха, че това е доброволен вид екзекуция, тоест осъденият на смърт сам е избрал този метод. Разбира се, тук могат да се намерят много подтекстове и обяснения, но не е известно дали са верни или са просто предположения на хората. За самия Свети Елмо се знае малко, а според една от версиите той е убит чрез жестоки мъчения. Тази версия гласи, че с помощта на лебедка всичките му вътрешности са извадени, докато не умре от агония и страдание. Езотериците могат да видят тук връзката си с вътрешния и външния свят, но не е известно доколко са прави в твърденията си.
Един от световноизвестните древноримски философи Сенека разделя огъня на два вида - земен и небесен. Според него мистериозните светлини на мачтите на корабите не са нищо повече от звезди, които се спускат по време на гръмотевична буря или буря. По-рано, още преди появата на християнството, тези светлини бяха свързани с името на Тиндарей, чието семейство остави незаличим отпечатък в историята на целия свят.
Древногръцки огньове на Диоскурите
Ако в Средиземноморието покровител на моряците е Свети Елмо, то в древна Гърция това са близнаците Диоскури. Според древногръцката митология Зевс дава безсмъртие на тези братя близнаци, но ги превръща в две от най-ярките звезди на небето и ги поставя в съзвездието на близнаците. И според легендата появата на „Звездите на Диоскурите“ на мачтите на корабите показва, че братята са се срещнали със сестра си Елена. Легендата гласи, че тези светлини са подредени от самата Елена в чест на тази среща. Древната митология казва, че само единият брат е бил безсмъртен, а другият е получил част от безсмъртието си, като е умрял в битка, но в замяна на това да продължат да живеят, сега трябва да живеят последователно на небето и в Хадес (подземното царство на мъртвите).
Мястото, където светеха „звездите на Диоскурите“, понякога беше ударено от мълния, оттук и легендата за срещата на Елена с нейните братя. Хората са направили свои изводи, които говорят за срещата на миналото с бъдещето, както се вижда от такъв природен феномен и обмен на енергия. Освен това миналото тук е показано като студено сияние на мачтата, а бъдещето съответно като кълбовидна мълния.
Ако се обърнем към физиката, можем да разберем, че светлините на Диоскурите са напълно разбираем феномен, тъй като светлинната материя има свои собствени свойства, които могат да бъдат подобни на свойствата на частиците и вълните, които се появяват, когато енергията се пренася на разстояние . Светлинният и звуков поток постепенно се променят, а с това и структурата на полето, поради което радиопредавателите не могат да работят през този период. Всичко това обяснява и защо тези светлини издават тих пращене, по-скоро като съскане.
По този начин, според легендите и митовете, мистериозните светлини на Диоскурите са фарове не само за живеещите на земята (предсказвайки предстоящия край на буря), но и за мъртвите, които в този момент могат да напуснат света на мъртвите и се пренесете в света на живите. Но това най-вероятно са мистични предположения, които всъщност не са нищо повече от мит.
Светлините на Свети Елмо са малки светлини с бледо син цвят в краищата на дворове и мачти на кораби, на планински върхове, на самолети, които летят през фронта на гръмотевична буря, и понякога върху рога на животни, трева и листа.Това явление стана широко известно благодарение на класическата литература и морските истории, които казват, че моряците смятат светлините на Свети Елмо за добър знак, както и че те се случват в навечерието на силна гръмотевична буря. Когато едва забележими бледи светлини светват на мачтите, моряците разбират, че техният покровител Свети Елмо бди над тях и няма да позволи на злите сили на морето да повлекат кораба им в бездната.
Свети Елмо
Този светец има няколко алтернативни имена: Ермо, Еразъм, Еразъм, Размус- в зависимост от националността на моряка, който го е почел. Наричали го Расмус в северните и балтийските държави и Елм в Средиземноморието.Историята на Елм обаче е много трагична, както почти всички истории на християнски светци. Според легендата палачите навили вътрешните му органи на лебедка, като по този начин ги извадили от стомаха му. Лебедката олицетворявала атрибутите на този светец. Според Уикипедия този човек е роден в Антиохия и е живял през целия си живот във Формия. Умира около 303 г. След като град Формия е нападнат от сарацините и е напълно разграбен, мощите на светеца са пренесени в съседния град Гаета (сега един от районите на Неапол), където впоследствие е построена красива катедрала в негова чест, която и до днес разположени там.
Светци покровители на моряците
Ниволай Чудотворец(мирликийски). Той разбираше всички мъки и желания на моряците; той искаше само едно нещо от тях, те да помнят безсмъртието на душите си. Когато имаше глад в югозападна Турция в град Ликия, в който той проповядваше своите проповеди, той спаси много животи, като започна да докарва кораби с храна до пристанището.Антоний от Падуа. Осигурява помощ на пътуващите и бедните.
Гертруда. Има легенда, според която тя е защитила определен кораб от морско чудовище.
Клеменс. Сарацините го завързали за котва, която след това била хвърлена в морето.
Колумбанус. Той имаше способността да създава попътен вятър.
Брандън. Той е почитан от всички моряци на северните щати. По това време той се явява на мисионери и носи името на нашия Господ на диваците.
Огънят на Свети Елмо - като природен феномен
Всъщност това явление е коронен електрически разряд. Пожарът на Свети Елмо възниква, когато потенциалът на който и да е обект надвиши хиляда волта на квадратен сантиметър. При ясно, безоблачно време този потенциал е приблизително 1 волт на квадратен метър. сантиметър. Въпреки това, преди гръмотевична буря потенциалът бързо нараства и преди удар от мълния стойността му може да бъде повече от десет хиляди волта на квадратен метър. сантиметър. От всичко казано по-горе можем да заключим, че малки светещи бледосини светлини в краищата на мачтите и сиянието на върховете на дворовете се появяват само преди самата гръмотевична буря, но не всяка гръмотевична буря, а много силна. Голям отряд от воини на Древен Рим беше на нощна кампания. Наближаваше гръмотевична буря. И изведнъж над отряда се появиха стотици синкави светлини. Върховете на копията на воините светнаха. Изглеждаше сякаш железните копия на войниците горяха без да горят!
Никой не знаеше природата на удивителното явление в онези дни и войниците решиха, че подобно сияние на копията предвещава тяхната победа. Тогава това явление е наречено огньовете на Кастор и Полукс - на името на митологичните герои близнаци. А по-късно са преименувани на светлините на Елмо - по името на църквата Св. Елмо в Италия, където са се появили.
Особено често такива светлини се наблюдават на мачтите на корабите. Римският философ и писател Луций Сенека каза, че по време на гръмотевична буря „звездите сякаш се спускат от небето и сядат на мачтите на корабите“. Сред многобройните истории за това е интересно свидетелството на капитана на английски ветроход.
Това се случило през 1695 г. в Средиземно море, близо до Балеарските острови, по време на гръмотевична буря. Опасявайки се от буря, капитанът нареди да се спуснат платната. И тогава моряците видяха повече от тридесет светлини Elmo на различни места на кораба. На флюгера на голямата мачта огънят достигна повече от половин метър височина. Капитанът изпратил моряк със заповед да го отстрани. Издигайки се горе, той извика, че огънят съска като ракета от суров барут. Наредено му е да го свали заедно с ветропоказателя и да го свали. Но веднага щом морякът свали флюгера, огънят скочи до края на мачтата, откъдето беше невъзможно да го извадите.
Още по-впечатляваща картина е видяна през 1902 г. от моряците на кораба Моравия. Докато беше край островите Кабо Верде, капитан Симпсън записа в корабния дневник: „Светкавици блестяха в морето цял час. Стоманените въжета, върховете на мачтите, накрайниците, краищата на товарните стрели – всичко грееше. Изглеждаше сякаш запалени лампи бяха окачени на квартердековете на всеки четири фута и ярки светлини блестяха в краищата на мачтите и доковете. Сиянието беше придружено от необичаен шум:
„Сякаш безброй цикади се бяха настанили в оборудването или сякаш мъртва дървесина и суха трева горяха с пукащ звук...“
Огънят на Свети Елмо е разнообразен. Те идват под формата на равномерно сияние, под формата на отделни мигащи светлини, факли. Понякога толкова приличат на пламъци, че се втурват да ги гасят.
Американският метеоролог Хъмфри, който наблюдава светлините на Елмо в ранчото си, свидетелства: този природен феномен, „превръщайки всеки бик в чудовище с огнени рога, създава впечатлението за нещо свръхестествено“. Това го казва човек, който по самата си позиция не е в състояние привидно да се изненада от подобни неща, а трябва да ги приеме без излишни емоции, разчитайки само на здравия разум.
Можем спокойно да кажем, че дори и сега, въпреки господството - далеч не всеобщо обаче - на естественонаучния мироглед, ще има хора, които, ако бяха на мястото на Хъмфри, биха видели в огнените рога на бика нещо извън контрола на разума . Няма какво да се каже за Средновековието: тогава същите рога най-вероятно ще се разглеждат като машинациите на Сатана.
Коронен разряд, електрическа корона, вид светещ разряд, който възниква, когато има изразена нехомогенност на електрическото поле близо до единия или двата електрода. Подобни полета се образуват при електроди с много голяма повърхностна кривина (точки, тънки проводници). По време на коронен разряд тези електроди са заобиколени от характерно сияние, наричано още корона или коронен слой.
Несветещата („тъмна“) област на междуелектродното пространство в съседство с короната се нарича външна зона. Корона често се появява на високи, заострени предмети (светлините на Свети Елмо), около проводниците на електропроводите и т.н. Коронен разряд може да възникне при различни газови налягания в изпускателната междина, но се проявява най-ясно при налягане не по-ниско от атмосферното.
Появата на коронен разряд се обяснява с йонна лавина. Винаги има определен брой йони и електрони в газа, произтичащи от случайни причини. Техният брой обаче е толкова малък, че газът практически не провежда електричество.
При достатъчно висока напрегнатост на полето кинетичната енергия, натрупана от йона в интервала между два сблъсъка, може да стане достатъчна, за да йонизира неутрална молекула при сблъсък. В резултат на това се образуват нов отрицателен електрон и положително зареден остатък - йон.
Когато свободен електрон се сблъска с неутрална молекула, той я разделя на електрон и свободен положителен йон. Електроните при по-нататъшен сблъсък с неутрални молекули отново ги разделят на електрони и свободни положителни йони и т.н.
Този процес на йонизация се нарича ударна йонизация, а работата, която трябва да бъде изразходвана за отстраняване на електрон от атом, се нарича йонизационна работа. Работата по йонизация зависи от структурата на атома и следователно е различна за различните газове.
Електроните и йоните, образувани под въздействието на ударна йонизация, увеличават броя на зарядите в газа и от своя страна се задвижват под въздействието на електрическо поле и могат да предизвикат ударна йонизация на нови атоми. Така процесът се засилва и йонизацията в газа бързо достига много голяма стойност. Явлението е подобно на снежна лавина, затова този процес се нарича йонна лавина.
Нека опънем метална жица ab с диаметър няколко десети от милиметъра върху две високи изолационни опори и да я свържем към отрицателния полюс на генератор, произвеждащ напрежение от няколко хиляди волта. Ще пренесем втория полюс на генератора към Земята. Резултатът е един вид кондензатор, чиито пластини са жицата и стените на стаята, които, разбира се, комуникират със Земята.
Полето в този кондензатор е много нехомогенно и неговият интензитет в близост до тънък проводник е много висок. Чрез постепенно увеличаване на напрежението и наблюдение на проводника на тъмно можете да забележите, че при определено напрежение в близост до проводника се появява слабо сияние (корона), покриващо проводника от всички страни; придружава се от съскащ звук и леко пращене.
Ако чувствителен галванометър е свързан между проводника и източника, тогава с появата на блясък галванометърът показва забележим ток, протичащ от генератора през проводниците към проводника и от него през въздуха на помещението към стените; между жицата и стените се пренася от йони, образувани в помещението поради ударна йонизация.
По този начин светенето на въздуха и появата на ток показва силна йонизация на въздуха под въздействието на електрическо поле. Коронен разряд може да възникне не само в близост до жицата, но и на върха и изобщо близо до всякакви електроди, близо до които се образува много силно нехомогенно поле.
Приложение на коронен разряд
Електропречистване на газ (електрофилтри). Съд, пълен с дим, изведнъж става напълно прозрачен, когато в него се вкарат остри метални електроди, свързани с електрическа машина, и всички твърди и течни частици се отлагат върху електродите. Обяснението на експеримента е следното: щом короната се запали в жицата, въздухът вътре в тръбата става силно йонизиран. Газовите йони полепват по праховите частици и ги зареждат. Тъй като вътре в тръбата има силно електрическо поле, заредените прахови частици се придвижват под въздействието на полето към електродите, където се утаяват.
Броячи на частици
Броячът на частици на Geiger-Müller се състои от малък метален цилиндър, оборудван с прозорец, покрит с фолио, и тънка метална жица, опъната по оста на цилиндъра и изолирана от него. Измервателят е свързан към верига, съдържаща източник на ток, чието напрежение е няколко хиляди волта. Напрежението се избира според необходимостта за появата на коронен разряд вътре в измервателния уред.
Когато бързо движещ се електрон навлезе в брояча, последният йонизира газовите молекули вътре в брояча, което води до леко намаляване на напрежението, необходимо за запалване на короната. В измервателния уред възниква разряд и във веригата се появява слаб краткотраен ток. За да го открие, във веригата се въвежда много високо съпротивление (няколко мегаома) и паралелно с него се свързва чувствителен електрометър. Всеки път, когато бърз електрон удари брояча, листът на електрометъра ще се извие.
Такива броячи позволяват да се регистрират не само бързи електрони, но и като цяло всякакви заредени, бързо движещи се частици, способни да предизвикат йонизация чрез сблъсъци. Съвременните броячи лесно откриват навлизането дори на една частица в тях и следователно позволяват да се провери с пълна надеждност и много ясна яснота, че елементарните заредени частици наистина съществуват в природата.
Гръмоотвод
Изчислено е, че около 1800 гръмотевични бури се случват едновременно в атмосферата на цялото земно кълбо, предизвиквайки средно около 100 мълнии в секунда. И въпреки че вероятността някой човек да бъде ударен от мълния е незначителна, светкавицата все пак причинява много вреди. Достатъчно е да се отбележи, че в момента около половината от всички аварии в големи електропроводи са причинени от мълния. Следователно мълниезащитата е важна задача.
Ломоносов и Франклин не само обясниха електрическата природа на мълнията, но също така посочиха как може да се изгради гръмоотвод за защита срещу удари на мълния. Гръмоотводът е дълъг проводник, чийто горен край е заточен и укрепен над най-високата точка на защитената сграда. Долният край на жицата е свързан с метален лист и листът е заровен в земята на нивото на почвената вода.
По време на гръмотевична буря на Земята се появяват големи индуцирани заряди и на повърхността на Земята се появява голямо електрическо поле. Напрежението му е много високо в близост до остри проводници и поради това в края на гръмоотвода се запалва коронен разряд. В резултат на това индуцираните заряди не могат да се натрупват върху сградата и не възниква мълния. В случаите, когато се появи мълния (и такива случаи са много редки), тя удря гръмоотвода и зарядите отиват в земята, без да причиняват щети на сградата.
В някои случаи коронният разряд от гръмоотвод е толкова силен, че на върха се появява ясно видимо сияние. Това сияние понякога се появява в близост до други заострени предмети, например в краищата на корабни мачти, остри върхове на дървета и др. Това явление е забелязано преди няколко века и предизвиква суеверен ужас сред моряците, които не разбират истинската му същност.
