Анатолий Томилин - Хочу всё знать [1970]

Учёные ещё раз убедились в огромной жизненной силе некоторых растений. Даже века не властны над ними.

Нередко в дальних плаваниях люди любуются свечением моря. Иногда море светится зеленоватым или красноватым светом. Нередко оно по цвету соперничает со звёздным небом. Среди бесчисленного множества плавающих и колеблющихся искр появляются яркие вспышки.

Что же заставляет море переливаться разными тонами?

Разгадку таинственному свечению принесла химия.

Оказывается, светятся живые организмы — бактерии и рыбы. Свет возбуждается не тепловой энергией, а химической, которая выделяется в результате окисления на воздухе.

А. Муранов

ОГНЕННЫЕ СТРЕЛЫ НЕБЕС

Вряд ли найдётся человек, который ни разу не наблюдал грозы, не видел неба, расчерченного зигзагами молний, не слышал раскатов грома, подобных грохоту артиллерийских орудий.

Гроза… Это слово употребляют, когда хотят сказать о чём-то страшном, волнующем. А породило его и внесло в лексикон человека одно из опасных явлений природы.

Во многих районах земного шара проходят грозы, с ливнями, молниями, градом.

Пока люди не разгадали причины, порождающие это явление, они считали грозы проявлением божественных или сверхъестественных сил. Каждый народ по-своему объяснял происхождение грозы и сопутствующих ей явлений. И у народов были свои боги, повелевавшие грозами.

Древние греки, например, считали, что гроза возникает тогда, когда гневается Зевс. Поэтому этот грозный бог и был прозван «громовержцем», а изображали его с пучком молний в руке. Вспомните, как жестоко наказал Зевс спутников Одиссея: за то, что они, будучи дьявольски голодными, убили и съели священных быков, он дотла сжёг их корабль.

А легенда о Прометее? Когда младший из богов Прометей, сжалившись над несчастными людьми, прозябавшими в холоде и темноте, принёс им огонь, похищенный с неба, Зевс жестоко наказал его. Прометея приковали к скале, и каждый день кровожадный орёл терзал его печень.

Бога древних германцев Тора тоже нельзя отнести к существам добродушным. Это был злой и сердитый бог. Разгневавшись, он ударял гигантским молотом по небесной наковальне, отчего происходил ужасный грохот и на землю дождём сыпались огненные искры. «Тор разбушевался, жди беды!» — говорили люди, прячась по домам. И в самом деле: от калёных стрел загорались дома, хлевы, стога хлеба и сена.

Одна из древних индийских легенд рассказывает, что в небе часто происходят сражения между Индрой и Вритрой. Первый — добрый бог, покровитель земледельцев, второй — злой демон. Вритра, чтобы навредить людям, старается незаметно подкрасться к человеческому жилью, и там, где он проходит, гибнут растения, опалённые зноем, высыхает почва. От неурожая наступает голод.

Но Индра не даёт людей в обиду: он смело вступает в бой с крадущимся Вритрой и побеждает его, заставляя излить на землю живительную влагу дождей и ливней.

У нашего народа тоже есть свои легенды.

Ещё в давние времена у славян в почёте было знатное божество Перун. Оно, подобно Зевсу, считалось творцом молний и грома.

Позднее, когда христианство одержало победу над язычеством, функции Перуна перешли к Илье-пророку. Набожные люди всерьёз верили, что во время грозы, когда гремел гром и блистали молнии, Илья-пророк носился в вихревых облаках на гремящей колеснице и, карая людей, бросал на землю огненные стрелы.

Эти суеверия поддерживались служителями религиозных культов, утверждавшими, что гроза — проявление божьего гнева, а молнии, от которых нередко возникали пожары, гибли люди и домашние животные, являются «божьими знамениями», «карающими божьими мечами».

Всё это, конечно, было неправдой. Пытливый разум человека разгадывал одну загадку природы за другой.

Вот какие интересные данные можно привести о грозах и молниях. В любой момент времени на нашей планете в среднем наблюдается около 1800 гроз, в сутки — до 40 тысяч, а в год — до 16 миллионов!

В горах грозы бывают чаще, чем на равнинах, а самые «грозоопасные» районы — это тропики и экваториальная область, которые даже называют «поясами вечных гроз».

Самое же «грозовое» место на Земле — район Бютензорга, на острове Ява, где молнии сверкают в течение 322 дней в году.

В южной части Эфиопии за год бывает до 220 — 230 дней с грозами, на юге Мексики — 140 — 150 дней, в наших умеренных широтах — 30 — 40 дней, а за Полярным кругом — 1 — 2 дня. А вот в Сахаре гроз почти не бывает. Это явление здесь большая редкость. В нашей стране грозы чаще всего наблюдаются на Кавказе в летнее время.

Зимняя гроза с громом у нас явление чрезвычайно редкое. В других же странах, например в Исландии, Великобритании и в приморской полосе Швеции и Норвегии, зимние грозы — обычное явление.

Почему во время гроз блистают молнии и гремит гром?

Чтобы ответить на эти вопросы, нужно было изучить явление, проникнуть в самую его суть. И люди сделали это, хотя кое-кто из пионеров науки и поплатился жизнью за свою дерзость.

Нельзя при этом не назвать имён великого русского учёного М. В. Ломоносова и его друга профессора Г. В. Рихмана. Они были одними из первых, кто стал изучать природу молнии. Для этой цели учёные изобрели «громовую машину» и при её помощи проводили различные опыты.

«Громовая машина» была громоздким сооружением. На высоком дереве был водружён деревянный шест, от которого шёл провод, заканчивавшийся железной линейкой и шёлковой нитью. Во время грозы прибор оказывался в электрическом поле, и тогда от наэлектризованной линейки можно было вызвать молнии-искры. Одним из таких сильных разрядов был поражён насмерть профессор Рихман.

Грозовое облако имеет весьма внушительный вид; огромное, свинцово-чёрное, оно обычно бывает увенчано гигантской «наковальней». Знаете ли вы, что такое облако представляет собой небесную электростанцию, могучую динамо-машину? Почему так происходит?

В атмосфере, окружающей Землю, всегда имеются большие запасы электрической энергии. Эта энергия рассеяна повсюду. Мельчайшие частицы, капельки, ледяные кристаллики, захватывая ионы из окружающего воздуха, приобретают микроскопический электрический заряд. У одних частичек он положительный, у других — отрицательный. В нижней части облака чаще всего скапливаются отрицательно заряженные частицы, а в верхней — положительные. Такое разделение зарядов приводит к тому, что поверхность земли под грозовым облаком тоже становится заряженной положительно.

Эти наэлектризованные области занимают позиции друг против друга словно враждебные полчища, состоящие из бесчисленных мириад крошек-воинов, вооружённых электрическими копьями.

Наступает такой критический момент, когда отдельные когорты разноимённых заряженных частиц бросаются в атаку. В тот же миг заблещут молнии, загремит гром, разразится гроза.

Великие учёные М. В. Ломоносов и В. Франклин в середине XVIII века сделали открытие: молния представляет собой электрическую искру, проскакивающую между облаками и землёй или непосредственно в атмосфере. Когда опыты с электричеством стали производиться в лабораториях, учёные выяснили, что для появления искры-молнии нужно, чтобы между облаками и землёй находилось поле с напряжением около 30 тысяч вольт на каждый метр расстояния между ними.

И вот, как только наступает такой критический момент, начинает интенсивно развиваться ионизационный процесс. Ионы и электроны, с огромными скоростями ударяясь о молекулы и атомы, ионизируют их. Образующиеся при этом электроны и атомы в свою очередь ионизируют другие молекулы и атомы. Этот процесс разрастается, словно лавина. Но всё это происходит в узком канале, где воздух сильно нагревается. Канал нагретого воздуха служит путём, по которому из облака начинает стекать электрический заряд — предшественник молнии, называемый её лидером.

Лидер молнии развивается скачкообразно. За каждый скачок, длящийся в течение нескольких тысячных долей секунды, он успевает продвинуться к земле на 50 — 100 метров.

Как только канал приблизится к земле, по нему навстречу друг другу помчатся разноимённые заряды, отрицательные из облака, положительные — с земной поверхности. Скорость таких потоков поистине огромна — несколько десятков тысяч километров в секунду.

Так в канале возникает электрический ток огромной силы и мощности.

Это и есть молния, которую мы видим на небе. Когда заряды нейтрализуются, ток ослабевает. Но уже новый лидер прокладывает дорогу своей госпоже — молнии. Процесс повторяется многократно.

Поэтому молния и имеет вид длинной разветвлённой искры, напоминающей по своим очертаниям речную систему, какой её обычно изображают на картах. Длина молнии может быть самой различной — от 2 до 20, а в отдельных случаях до 50 километров.