Ученые и сочувствующие им любопытствующие люди, чтобы понять
природу плазмоидов, не ограничиваются природными наблюдениями и
описаниями очевидцев, пытаются получить плазмоиды в лабораторных условиях.
Наиболее известны загадочные шаровые плазмоиды были получены еще
в начале прошлого века известнейшим физиком Никола Тесла с помощью
высоковольтных разрядов на изобретенном им резонансном трансформаторе
[1]. Многие считают, что ему действительно удалось получить настоящие
шаровые молнии.
Еще в 1950—55 г. Петр Леонидович Капица разработал СВЧ
генераторы нового типа — планотрон и ниготрон мощностью до 300 кВт
(в непрерывном режиме) и обнаружил, что при высокочастотном разряде в
плотных газах образуется стабильный плазменный шнур, предполагаемая
температура электронов в котором 10+5...10+6 К [28]. Тогда он выдвинул
гипотезу о природе шаровой молнии как о стационарном
сверхвысокочастотном разряде в атмосфере [27]. Правда потом, как
известно, он от этой идеи добровольно и официально отказался и, как пишут,
- это, пожалуй, единственный случай, зафиксированный в научной среде.
Авторы настоящего проекта по мере своих возможностей также
пытаются сказать свое слово об этой проблеме.
Автор настоящей статьи, в течение несколько лет работает над созданием
лабораторных плазмоидов с помощью микроволновой энергии, так
называемых свободно парящих СВЧ-плазмоидов [4]. Такой вид разрядов
нужен не для простого любопытства, а для дела. Есть задача для нужд
энергетики - зажигание угольной пыли.
Почти 8 лет назад мне удалось получить в микроволновой печи СВЧ-
плазмоиды, похожие на шаровые молнии см. фото, приведенное в [4].
Считаю эти результаты оригинальными. Наиболее впечатляющие
результаты получаются, если при инициации плазменных разрядов в резонаторе
(в камере) микроволновой печи используется элемент из металла, например,
медная, стальная и др. проволочка, а также инициатор из углерода или органики.
Испарившиеся в СВЧ-поле и превратившиеся в плазму мельчайшие количества
вещества инициатора образуют каркас (основу) для плазмоида эллипсоидной
формы, размером около 1/2 длины волны. Плазмоид, поглощая микроволновую
энергию, все больше превращает воздух внутри себя в плазму, тем самым
накапливает внутри тепловую энергию. Замыкая на себя СВЧ-поле печки, он
понижает добротность резонатора (камеры), препятствует рождению нового
плазмоида. Всплывая вверх под действием Архимедовой силы, он практически
не меняют своих размеров и, ударившись о верхнюю стенку камеры СВЧ-печи,
тихо "умирает", отдав запасенную тепловую энергию стенке и освободив камеру
для рождения нового плазмоида.
Выше приведена фотография такого СВЧ-плазмоида (фото 1).
Несколько лет назад ( 2005 г) мне удалось прямоугольный объем
микроволновой печки преобразовать в цилиндрический резонатор. В таком
резонаторе можно инициировать плазмоид, плазма которого выводится
наружу через отверстие в торце резонатора, благодаря подаваемому внутрь
воздуху. Получился СВЧ-плазмотрон (фото 2), который запатентован.
|
|
Фото 2. СВЧ-плазмотрон (кадр видеофильма Бурова В.Ф.)
|
Практическое применение СВЧ-плазмотрона - это зажигание угольной пыли
на ТЭЦ, в космонавтике в качестве реактивного двигателя и использование
для нужд плазмохимии. Последнее применение представляет особый
интерес, так как плазма, произведенная в таком СВЧ-плазмотроне, не
загрязнена продуктами эрозии электродов, которых здесь нет в отличие от
электроразрядных плазмотронов, широко используемых в настоящее время.
Иначе говоря, СВЧ-плазмотрон является безэлектродным, а плазма - чистой.
Посмотреть горение угольной пыли СВЧ-плазмотроном можно, запустив
анимацию, щелкнув мышкой по картинке:
|
|
Горение угольной пыли
|
Более подробно о СВЧ-плазмотроне со свободно парящим плазмоидом
можно прочитать в статье Бурова В.Ф. по адресу
http://www.sinor.ru/~bukren18/plazmotron.htm.
Надо сказать, что физика плазмоидов как шаровой молнии имеет
множество попыток объяснения. Мы на нашем сайте также не удержались от
соблазна проанализировать наблюдения этого чудного явления и дать ему
собственное объяснение, см., например, статьи
- Кренев Г.А. "Свойства шаровой молнии по свидетельству очевидцев",
- Буров В.Ф. "О плазмоидах, шаровой молнии, НЛО"
Кренев Г.А., соавтор этого сайта, предполагает, что рождение
плазмоида шаровой молнии связано с синтезом низкочастотного вещества
(НЧВ), возникающего при столкновении квантов СВЧ-энергии (солитонов).
Об этой версии написано в его статье "Пятое измерение?". Но это пока лишь
догадки, гипотезы, которые, на мой взгляд, требуют экспериментального
подтверждения.
Однако наиболее полное теоретическое обоснование плазмоидов дает Смир-
нов Б.М. в [7-9]. Он, пожалуй, первый высказал предположение, что основой
плазмоида являются фрактальные кластеры, структуры, состоящие из тончайшей
сетки, образующейся в результате конденсации металла после первичного
испарения его при инициации, а также окисла или углерода. Подтверждением
идеи стали эксперименты К.Л. Корум и Дж.Ф. Корум [10]. Авторы получили разря-
ды, аналогичные природной шаровой молнии, на установке, в основу которой
положен резонансный трансформатор Николы Тесла. Авторы отмечают, что
устойчивые плазмоиды с аномально большим временем жизни получались,
если электрод в момент разряда частично испарялся (возникал так называемый
эрозионный разряд). Этому явлению также посвящены работы [20-21].
Несколько лет назад Егоров А.И. Степанов С.И. и Шабанов Г.Д. из
Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН
опубликовали свои эксперименты с т.н. гидратированными электрическими
разрядами - плазмоидами, которые они смело назвали шаровыми молниями, [2, 3].
В этих работах авторы производили на поверхности воды электрические разряды
от заряженного конденсатора и действительно получали объекты округлой
формы, похожие на шаровые молнии со сроком жизни до 1 с. По скорости
всплывания под действием Архимедовой силы в атмосфере авторы оценили
температуру объектов. Она составила 330 град С. Авторы считают, что во
время электрического разряда из воды в присутствии металла или углерода
образуются ионы водорода Н+ и ионы гидроксильной группы ОН-, которые затем,
притягиваясь между собой, втягивают атомы водяного пара, образуя также
крупные связанные между собой образования - кластеры, аномально долго
находящиеся в устойчивом состоянии.
Получив отрицательный результат при воспроизведении опытов
получения плазмодов с помощью кольца Мёбиуса, описанных автором
Шахпароновым И.М. [22], мне захотелось повторить эксперименты авторов
Егорова А.И. Степанова С.И. и Шабанова Г.Д.. Для этого я отрезал от
пластиковой бутылки емкостью 1,5 л верхнюю часть, проделал в пробке
отверстие, через которое пропустил керамическую трубку диаметром 5мм,
вставил внутрь медную проволоку. Получился первый электрод. Конструкцию
|
|
Схема опыта для получения гидратированного плазмоида
|
перевернул, налил воды до уровня, чтобы конец трубки выступал над
поверхностью воды 1-2 мм, а конец проволоки "выглядывал" из трубки наружу.
Воду я предварительно подсолил поваренной солью, для лучшей проводимости.
В сосуд опустил металлическое кольцо для обеспечения электрического контакта
с водой - второй электрод. И прибор готов. Далее энергетическая часть. Зарядил
блок конденсаторов емкостью 200 мкФ до напряжения 600-1200 В и подключил
его к электродам прибора через катушку индуктивности 100 мГн и выключатель.
Для приведения в действие прибора капнул на выступающий из воды конец
трубки каплю воды, чтобы капля воды замкнула первый электрод с водной
поверхностью. Теперь, замкнув контакты электрической цепи, получил
электрический разряд в капле воды, которая, превратившись в пар и плазму,
сформировалась в светящийся плазмоид сфероидальной формы, или, так
называемый гидратированный разряд над водной поверхностью.
|
|
Фото 3. Гидратированный разряд - плазмоид.
Фото Бурова В.Ф.
|
Поднесенная к моему плазмоиду бумажная полоска вспыхивает. Значит
температура плазмоида более 500 град С.
|
|
Фото 4. Гидратированный разряд над металлическим диском.
Фото Бурова В.Ф.
|
А здесь показываю фото еще одного разряда на этой же установке. В ней
на металлическое кольцо положен жестяной диск, вырезанный из консервной
банки. Контакт источника тока с водой стал лучше и образование плазмоида
сопровождается громким хлопком.
Интересно, что у исследователей Егорова А.И., Степанова С.И. и Шабанова Г.Д.
плазмоид поднимался на большую, чем у меня, высоту. Это объясняется тем, что
их плазмоиду в момент рождения придавался дополнительный импульс за счет
короткого диэлектрического цилиндрика, надетого на выступающий конец
керамической трубки. В этот цилиндрик авторы наливали каплю воды. При
разряде цилиндрик становится направляющим элементом, разгоняющим
паро-плазменную субстанцию. Недавно авторы открыли свой сайт по адресу
http://biod.pnpi.spb.ru/pages_ru/Stepanov/index.html, где можно все это увидеть, оставить
свои отзывы, задать вопросы.
Выводы.
1. Гидратированные плазмоиды могут быть получены в результате
электрических разрядов в атмосфере влажного воздуха.
2 Температура плазмоидов не менее 500 град.С.
Соавтор по этому сайту, Г.А. Кренев, разрабатывая гипотезу
существования низкочастотного вещества в статье "Пятое измерение?" [5],
обосновывает наблюдаемые в природе плазмоиды (ШМ, НЛО и полтергейст)
проявлением свойств низкочастотного (плазмоидного) вещества, которое, по
его мнению, сосуществует с нами в нашем мире, распространено повсюду: в
космосе, в воде, в атмосфере, в живых организмах, в недрах Земли.
Кроме этого Г.А. Кренев здесь публикует свой обзор, посвященный
наиболее полному описанию нестандартных свойств ШМ на основании
свидетельств очевидцев [6].
Литература по плазмоидам, шаровой молнии и аналогам.
1. N. Tesla. Pioneer Radio Engineer Gives Views on Power.- New York Herald
Tribune, Sept.11, 1932.
2. Егоров А.И. Степанов С.И. "Долгоживущие плазмоиды - аналоги шаровой
молнии, возникающие во влажном воздухе"//ЖТФ, 2002, т.72, вып.12, стр 102-104.
http://www.ioffe.ru/journals/jtf/2002/12/p102-104.pdf
3. Егоров А.И., Степанов С.И. и Шабанов Г.Д. "Демонстрация шаровой молнии
в лаборатории"//УФН, 2004, т.174, №1, стр. 107-109, см. также сайт С.И. Степа-
нова http://biod.pnpi.spb.ru/pages_ru/Stepanov/index.html
4. Заметка Бурова В.Ф. "Микроволны в нашей жизни". О плазмоидах.
5. Выдержки из статьи Кренева Г.А. "Пятое измерение?". О плазмоидах.
6. Статья Кренева Г.А. "Свойства шаровой молнии по свидетельству
очевидцев".
7. Смирнов Б.М. "Физика шаровой молнии"//УФН, 1990, т.160, вып.4.
href="http://data.ufn.ru//ufn90/ufn90_4/Russian/r904a.pdf
8. Смирнов Б.М. "Излучательнные процессы с участием фрактальных
структур"//УФН, 1993, т.163, вып.7. http://data.ufn.ru//ufn93/ufn93_7/Russian/r937d.pdf
9. Смирнов Б.М. "Наблюдательные свойства шаровой молнии"//УФН,
1992, т.162, вып.8. http://data.ufn.ru//ufn92/ufn92_8/Russian/r928b.pdf
10. К.Л. Корум, Дж.Ф. Корум "Эксперименты по созданию шаровой молнии
при помощи высокочастотного разряда и электрохимические фрактальные
кластеры"//УФН, 1990, т.160, вып.4. http://data.ufn.ru//ufn90/ufn90_4/Russian/r904b.pdf
11. Протасевич Е.Т. Разновидности свечения ВЧ разряда в зависимости от
влажности воздуха//ЖТФ, 2005, т.75. вып.7, с.134-136.
http://www.ioffe.ru/journals/jtf/2005/07/p134-136.pdf
12. А.Х. Амиров, В.Л. Бычков. Влияние грозовых атмосферных условий на
свойства шаровых молний//ЖТФ, 1997, том 67, N4.
http://www.ioffe.ru/journals/jtf/1997/04/p117-122.pdf
13. В.Л. Бычков, А.В. Бычков, И.Б. Тимофеев. Экспериментальное моделирова-
ние долгоживущих светящихся образований на основе полимерных органических
материалов// ЖТФ, 2004, том 74, вып.1.
http://rrc.dgu.ru/res/www.ioffe.rssi.ru/journals/jtf/2004/01/p128-133.pdf
14. И.Л. Веремеенко, П.И. Голубничий, Ю.М. Кругов, Д.В. Решетняк
Долгоживущие светящиеся объекты, образующиеся в крупномасштабной водяной
каверне//Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля
Украина, г. Луганск. http://www.vniitf.ru/rig/konfer/8zst/s1/1-24.pdf
15. Шаровая молния. Материал из Википедии — свободной энциклопедии.
размещен на сайте: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2
%D0%B0%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B8%D1%8F#.D0.A1.D1.81.D1.8B.
D0.BB.D0.BA.D0.B8
В частности, сказано, что Шаровая молния — светящийся сгусток горячего газа,
изредка появляющийся в грозовых погодных условиях.
Содержание статьи:
1 Статистика наблюдений
2 Cвойства шаровых молний
3 Попытки лабораторного воспроизведения
4 Природа шаровой молнии и попытки теоретического объяснения
5 Знаете ли вы...
6 Ссылки
16. Сайт "Шаровая молния" http://www.zeh.ru/shm/. Форум, на котором посетители
публикуют свои наблюдения и эксперименты.
17. В.С. Щербак. Энергия шаровой молнии. Уникальные свойства релятивист-
ского магнитного ротатора. http://sky.kuban.ru/Phys-Math/sherb/index.html, а также серия
статей автора http://www.scherbakv.narod.ru
18. В.И. Лунев. Светящиеся шары в Сибири и на Дальнем востоке:
феноменология, эксперимент, гипотезы//Известия ВУЗ. Физика. 1992. №2. (текст
статьи размещен на нашем сайте по адресу http://www.sinor.ru/~bukren5/lunev1.doc,
формат: Word, 1546K).
19. Р.Ф. Авраменко, В.А. Гришин, В. И. Николаева, А.С. Пащина, Л.П. Поскачеева.
Экспериментальные и теоретические исследования особенностей формирования
плазмоидов//Прикладная физика, 2000, № 3, с. 167-177
20. "Шаровая молния в лаборатории": Сб. ст. под ред. акад. РАЕН
Р.Ф. Авраменко // "Химия", М., 1994.
21. Р.Ф. Авраменко, В. И. Николаева, Л.П. Поскачеева.
Энергоемкие плазменные образования, инициируемые эрозионным разрядом, -
лабораторный аналог шаровой молнии //Сб.ст. под ред. акад. РАЕН Р.Ф.
Авраменко "Шаровая молния в лаборатории". Изд. "Химия", М., 1994.с. 15-55
22. И.М.. Шахпаронов. Применение неориентированных контуров при
генерации шаровых молний в лабораторных условиях// Сб.ст. под ред. акад. РАЕН
Р.Ф. Авраменко "Шаровая молния в лаборатории". Изд. "Химия", М., 1994,
с. 184-198.
23. Маныкин Э.А., Шахпаронов И.М. Генерация плазменных образований типа
шаровых молний разрядным контуром в виде листа Мёбиуса.// Сб. тез. докл. II
Всесоюзного семинара «Физика быстропротекающих плазменных процессов»,
Гродно, 1989, с.104-105.
24. Э.А. Маныкин, И.М. Шахпаронов. Лабораторный аналог шаровой молнии
черного цвета.// Сб. тез. докл. под ред. проф. Смирнова Б.М. "Шаровая молния",
М., ИВТАН, 1991 г. http://www.sinor.ru/~bukren5/manykin1.doc, формат: Word, 400K.
25. Сайт С.И. Степанова. О гидратированных плазмоидах.
http://biod.pnpi.spb.ru/pages_ru/Stepanov/index.html
26. В.Ф. Буров. СВЧ-плазмотрон со свободно парящим плазмоидом для
зажигания угольной пыли. http://www.sinor.ru/~bukren18/plazmotron.htm.
27. П.Л. Капица. О природе шаровой молнии// ДАН СССР, 1955, - Том
101, №2, стр. 245-248. http://www.sinor.ru/~bukren14/kapica_sh_m.doc
http://www.igor-zobnin.narod.ru/Fireball/Kapica.htm
28. П.Л. Капица. Свободный плазменный шнур в высокочастотном поле при высоком
давлении// Журнал экспериментальной и теоретической физики, 1969, т. 57,
в. 6(12), С. 1801;
Материалы находятся в стадии дополнения.
