Kulový blesk
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Kulový blesk je přírodní atmosférický jev, jehož výskyt je obvykle vázán na bouřkové počasí. Projevuje se jako kulovitý útvar o průměru od několika centimetrů po více než metr, různých barev od žluté po modrou, pohybující se obvykle po dobu několika vteřin až minut různými směry a zanikající buď výbuchem nebo i zcela poklidně. Oficiální věda po dlouhou dobu existenci kulového blesku popírala především proto, že se doposud nepodařilo kulový blesk vyrobit v laboratoři za definovaných a opakovatelných podmínek. V současné době však již fyzika spíše usiluje o jeho racionální vysvětlení.
Obsah |
[editovat] Historie a obvyklé popisy události
Popisy pozorování kulového blesku jsou zaznamenány již od středověku a každoročně jsou hlášena další a další setkání s tímto jevem.
Historicky je zajímavý například kulový blesk, který se údajně objevil roku 1753 při pokusech ruského profesora Richmana ze St. Petěrburku, jež byl inspirován pokusy Benjamina Franklina s klasickými blesky. Při pokusu o zachycení blesku pomocí papírového draka se objevil velký kulový blesk a po kontaktu s Richmanovou hlavou vědce zabil. Na jeho hlavě byla patrná výrazná červená skvrna, oděv a obuv jevily známky popálení, další účastník událostí byl sražen k zemi, bylo poškozeno i vybavení bytu.
Případ, o kterém přinesl zprávy i tisk a Česká televize se odehrál v Brně 28. října roku 2000 v normálním rodinném bytě. Kulový blesk se objevil v koupelně, kde majitelce bytu způsobil popáleniny ruky a obličeje a dále postupně prolétl celým bytem; tam jej pozorovaly další dvě osoby. Nakonec blesk explodoval v blízkosti okna v obývacím pokoji, přičemž úlomky skla byly nalezeny až 50 metrů od místa výbuchu. Bylo také značně poškozeno zařízení bytu. Svědci popisují jev jako bíle zářící objekt, složený ze dvou částí a uvádějí zvláštní změny prostoru v blízkosti blesku, kdy mělo docházet k deformaci prostoru popsanou jako „nafukování“ místnosti a zvláštnímu tlaku směrem od blesku. Poté, kdy blesk z místnosti vylétl se všechny rozměry vrátily do původního stavu.
[editovat] Pozorované projevy
Je charakteristické, že hlášení o pozorování kulového blesku udávají značné odlišnosti ve vlastnostech jevu. Celkově je lze shrnout následujícím způsobem:
- tvar – ve většině případů koule, někdy mírně zploštělé, dále tvar kapky a jiné útvary, je schopný deformace při průchodu menšími otvory a často je pozorovaný útvar částečně průhledný a jeho okraje nejsou přesně zřetelné
- velikost – průměr od několika centimetrů po více než metr, obvykle asi jako pomeranč až fotbalový míč
- barva – nejvíce jasně svítivě bílá, žlutá až oranžová, někdy červená, modrá a fialová
- teplota – přímo nebyla nikdy změřena, svědci hlásí případy popálení pokožky, vypaření vody nebo i roztavení skla v blízkosti jevu, v jiných případech naopak při průletu kolem hořlavých látek jako papír nebo textil nedošlo k jejich poškození,
- elektrické projevy - bylo hlášeno poškození elektroniky a elektrických spotřebičů elektrickým přepětím, dokonce elektrické vedení a zásuvky vytrhány ze zdi
- zvuk – obvykle bezhlučný, někdy vydává tiché bzučivé a vrčivé zvuky nebo popraskávání připomínající drobné elektrické výboje
- pohyb – obvykle poměrně pomalý, srovnatelný s chůzí až během člověka, často sleduje nějaký elektrický vodič (např. rozvody elektrické energie v bytě), pohybuje se podél pevných povrchů, předmětům se vyhýbá nebo se od nich odráží, některá hlášení udávají jeho zdánlivé unášení větrem, jindy naopak postupuje proti směru proudění vzduchu
- objevení – často se kulový blesk objevuje za bouřky nebo v její blízkosti, někdy přímo po úderu klasického blesku, v bytě se často vynořuje z komínového otvoru nebo kamen, jsou však hlášeny případy pozorování kulového blesku za bezmračného, slunečného počasí, pozorování kulového blesku hlásili i piloti letadel, která byla kulovým bleskem po nějakou dobu doprovázena nebo se blesk pohyboval přímo mezi cestujícími dopravního letadla
- zánik – značně rozdílným způsobem, v některých případech mizí tiše často v blízkosti elektrického vodiče nebo elektrické zásuvky, jsou však popsány i velmi dramatické projevy jako exploze schopná zdemolovat celý byt nebo rodinný domek
- doba životnosti – většina pozorování se odehrála v časovém úseku několika desítek vteřin, výjimečně byl pozorován kulový blesk až několik minut
[editovat] Hypotézy o původu jevu
Dodnes byla předložena řada teorií o původu a podstatě kulového blesku, žádná z nich však není schopna kompletně vysvětlit hlášená pozorování tohoto úkazu. Přitom je obvyklé, že z teoretického vysvětlení jevu vyplyne i způsob jeho laboratorního opakování za definovaných fyzikálních podmínek. To se však doposud nezdařilo, přestože se občas objeví zprávy o uměle vyrobených kulových blescích. Ty však mají obvykle jen velmi malou životnost i velikost a zdaleka se svými vlastnostmi nepodobají hlášeným jevům. Je také možné, že existuje několik druhů kulových blesků s odlišnou fyzikální podstatou.
[editovat] Plazmatická teorie
Patrně nejvíce přijímanou teorií o podstatě kulového blesku je jeho plazmatický původ. Podle této teorie jde o ohraničenou část prostoru, v níž se nějakým doposud nevysvětleným způsobem daří udržovat relativně stabilní plazma, tedy stav hmoty, kdy vedle sebe existují volné elektrony a atomová jádra. Pro uvedený stav je charakteristická vysoká teplota minimálně několik tisíc °C, jaká panuje například na Slunečním povrchu.
V současné době není technickým problémem plazma vyrobit a prakticky je používáno v řadě aplikací od svařování kovů po přípravu nových chemických sloučenin. Na rozdíl od kulového blesku však uměle připravené plazma není stabilní a jeho dlouhodobou existenci je možno udržet pouze neustálým dodáváním energie do systému a obvykle i vytvořením silného magnetického pole definovaného tvaru.
Podle zastánců plazmatické teorie kulového blesku je možné, aby za doposud neznámých podmínek v malé části prostoru došlo k vytvoření uzavřené elektromagnetické „kapsy“, která udržuje plazma při životě. Tento útvar je obvykle označován jako rotující plazmoid. Pro počáteční vznik plazmy by pak postačil úder klasického blesku, který může snadno vytvořit dostatečnou teplotu i dodat energii pro ionizaci atomů atmosféry nebo zemského povrchu. Někteří výzkumníci dokonce uvažují o možnosti transportu plazmatu ze Slunečního povrchu na Zem a vysvětlují tak například i případ Tunguského meteoritu, kde prý mohlo jít o explozi mimořádně velkého kulového blesku, vzniklého odtržením velké oblasti Slunečního povrchu a jejího setkání se Zemí.
[editovat] Oxidace atomárního křemíku
Tato teorie vysvětluje fenomén kulového blesku jako poměrně pomalou oxidaci páry atomárního křemíku, spojenou možná i s reakcí vodních par. Autoři tvrdí, že například úderem klasického blesku do podloží s vysokým obsahem křemene může vlivem energie blesku dojít k vytvoření lokálního útvaru, jakéhosi oblaku z křemíku v atomárním stavu. Elektrostatické síly udržují oblak křemíkové páry pohromadě a ochlazováním vzniká aerosol křemíkových nanočástic o velikosti maximálně jeden nanometr. Křemík v uvedené podobě se potom poměrně pomalu slučuje s kyslíkem ze vzduchu za vývoje světla a tepla, do reakce se může zapojit i vodní pára přítomná v atmosféře.
Objevují se i teorie že podobným způsobem by mohl reagovat atomární uhlík, tedy jakési nanočástice grafitu, vzniklé analogicky jako v případě křemíkové teorie. Spekuluje se i o možnosti zpětné reakce vodíku s kyslíkem, jichž atomy vznikly rozkladem vody po úderu obyčejného blesku.
Základní nevýhodou obou teorií je skutečnost, že se doposud nikomu nepodařilo podobný jev vytvořit uměle, přestože se v laboratorních podmínkách dá poměrně snadno nasimulovat jeho počáteční fáze, tedy působení silného elektrického výboje na různé materiály.
[editovat] Lokální topologická porucha
Poměrně zajímavá je i teorie vysvětlující kulový blesk jako lokální topologickou poruchu našeho časoprostoru. Současná teoretická fyzika pokládá za možné větší narušení struktury časoprostoru pouze za extrémních podmínek – rychlost blízká rychlosti světla nebo obrovská koncentrace hmot například v okolí černých děr.
Autoři této hypotézy tvrdí, že nad určitými místy jisté struktury, geometrie a materiálového složení, resp. za přítomnosti určitých sil, procesů a energií může dojít k narušení homogenity našeho prostoru i bez uplatnění uvedených extrémních podmínek. Porušená časoprostorová struktura pak může způsobit „nasátí“ hmoty nebo energie z paralelních časoprostorů a vyrovnávání rozdílů energií obou prostorů nebo vlastně návrat do původního stavu může být provázen vývojem nebo odčerpáním značného množství energie.
Nedostatkem zmíněné hypotézy je fakt, že současná fyzika existenci popsaných jevů za běžných podmínek nepřipouští a jev nelze ani laboratorně simulovat. To pochopitelně neznamená, že k jevu nemůže dojít, ale přesto to staví tuto hypotézu spíše do říše vědecké fantazie než mezi vážná vysvětlení existence kulového blesku.
[editovat] Další teorie
Byla podána řada dalších vysvětlení pozorování kulového blesku z nichž některá jsou spíše úsměvná, jiná mohou vysvětlit jen velmi malou část pozorovaných jevů. Patří mezi ně např.:
- hořící koule bahenního plynu nebo vodíku
- optický klam způsobený obyčejným bleskem
- světélkující peří ptáků
- UFO
- přírodní termonukleární reakce
- antihmota
[editovat] Zajímavé webové stránky s tématem kulový blesk
- [1] souhrn různých článků o kulovém blesku, topologická teorie podrobně
- [2] poměrně podrobný výčet vlastností a teorií vzniku
- [3] vlastnosti kulového blesku
- Talbot, Michel T., "Ball Lightning : Rare Atmospheric Phenomena (RAP)"
- Bill Beaty's Ball Lightning Page a Eyewitness reports
- Straight Dope: Does ball lightning really exist?
- Ball lightning properties
