Шаровая молния

Шаровая молния — природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в воздухе образование. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено. Также существуют научные теории, которые сводят феномен к галлюцинациям. Существует множество гипотез, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. В лабораторных условиях похожие, но кратковременные явления удалось получить несколькими разными способами, так что вопрос о природе шаровой молнии остаётся открытым. По состоянию на начало XXI века не было создано ни одной опытной установки, на которой это природное явление искусственно воспроизводилось бы в соответствии с описаниями очевидцев наблюдения шаровой молнии.
Широко распространено мнение, что шаровая молния — явление электрического происхождения естественной природы, то есть представляет собой особого вида молнию, существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории.
По свидетельствам очевидцев, шаровая молния обычно появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую (но не обязательно) наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводника или порождается обычными молниями, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).
В связи с тем, что появление шаровой молнии как природного явления происходит редко, а попытки искусственно воспроизвести его в масштабах природного явления не удаются, основным материалом для изучения шаровых молний являются свидетельства неподготовленных к проведению наблюдений случайных очевидцев.
Вплоть до 2010 года вопрос существования шаровых молний был принципиально неопровержимым. Так, в предисловии к бюллетеню Комиссии РАН по борьбе со лженаукой «В защиту науки», № 5, 2009 использовались формулировки: «Конечно, в шаровой молнии до сих пор много неясного: не желает она залетать в лаборатории учёных, оснащённые подобающими приборами».
Теория происхождения шаровой молнии, отвечающая критерию Поппера, была разработана в 2010 году австрийскими учёными Джозефом Пиром (Joseph Peer) и Александром Кендлем (Alexander Kendl) из Университета Инсбрука. Они опубликовали в научном журнале Physics Letters A предположение, что свидетельства о шаровых молниях можно понимать как проявление фосфенов — зрительных ощущений без воздействия на глаз света, то есть шаровые молнии являются галлюцинациями. Их расчёты показывают, что магнитные поля определённых молний с повторяющимися разрядами индуцируют электрические поля в нейроны зрительной коры, которые и кажутся человеку шаровой молнией. Фосфены могут проявиться у людей, находящихся на расстоянии до 100 метров от удара молнии.
Вместе с тем 23 июля 2012 года на Тибетском плато шаровая молния попала в поле зрения двух бесщелевых спектрометров, с помощью которых китайские учёные изучали спектры обычных молний. В итоге были зафиксированы 1,64 секунды свечения шаровой молнии и её подробные спектры. В отличие от спектра обычной молнии, в котором в основном присутствуют линии ионизированного азота, спектр шаровой молнии наполнен линиями железа, кремния и кальция, которые являются основными составляющими веществами почвы.
Данное приборное наблюдение, вероятно, означает, что гипотеза фосфенов не является исчерпывающей.
Примечательно, что по некоторым наблюдениям очевидцы сообщают не только об оптической составляющей явления, но и о резком запахе, дымном шлейфе после шаровой молнии, об искрах или разбрызгивании вещества с поверхности шара. Эти обстоятельства ставит под сомнение плазменные гипотезы природной шаровой молнии. В исключительных случаях шаровая молния оставляет следы, которые можно подвергнуть анализу. Так, 19 июля 2003 года шаровая молния взорвалась в жилом помещении, рассыпав металлические шарики, которые затем были переданы в институт физики СО РАН (г. Красноярск).
В 2020-м году по ещё одному из таких уникальных случаев удалось провести анализ вещества, оставленного угасшим светящимся шаром. Установлено, что фрагменты представляют собой соединения железа, кремния и кальция с кислородом. Полученные сведения о химическом составе хорошо согласуются с результатами оптической спектрометрии шаровой молнии, выполненной в 2012 году группой китайских ученых на Тибетском плато. Кроме того, в составе фрагментов обнаружены алюминий, фосфор и титан. Присутствие алюминия прогнозировалось ранее. Таким образом, в объёме шаровой молнии может находиться значительное количество вещества, а плотность этого вещества в шаровой молнии может заметно превосходить плотность окружающей среды. Автор работы отмечает, что полученный результат желательно принять с определенной долей скептицизма и без притязания на сенсационность, поскольку невозможно однозначно верифицировать случай как природную шаровую молнию, а не как фальсификацию фактов очевидцем.