Большой отряд воинов Древнего Рима находился в ночном походе. Надвигалась гроза. И вдруг над отрядом показались сотни голубоватых огоньков. Это засветились острия копий воинов. Казалось, железные копья солдат горят не сгорая!

Природы удивительного явления в те времена никто не знал, и солдаты решили, что такое сияние на копьях предвещает им победу. Тогда это явление называли огнями Кастора и Поллукса - по имени мифологических героев-близнецов. А позднее переименовали в огни Эльма - по названию церкви святого Эльма в Италии, где они появлялись.

Особенно часто такие огни наблюдали на мачтах кораблей. Римский философ и писатель Луций Сенека говорил, что во время грозы «звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей». Среди многочисленных рассказов об этом интересно свидетельство капитана одного английского парусника.

Случилось это в 1695 году, в Средиземном море, у Балеарских островов, во время грозы. Опасаясь бури, капитан приказал спустить паруса. И тут моряки увидели в разных местах корабля больше тридцати огней Эльма. На флюгере большой мачты огонь достиг более полуметра в высоту. Капитан послал матроса с приказом снять его. Поднявшись наверх, тот крикнул, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Ему приказали снять его вместе с флюгером и принести вниз. Но как только матрос снял флюгер, огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было невозможно.

Еще более впечатляющую картину увидели в 1902 году моряки парохода «Моравия». Находясь у островов Зеленого Мыса, капитан Симпсон записал в судовом журнале: «Целый час в море полыхали молнии. Стальные канаты, верхушки мачт, нокреи, ноки грузовых стрел - все светилось. Казалось, что на шканцах через каждые четыре фута повесили зажженные лампы, а на концах мачт и нокрей засветили яркие огни». Свечение сопровождалось необычным шумом:

«Словно мириады цикад поселились в оснастке или с треском горел валежник и сухая трава...»

Огни святого Эльма разнообразны. Бывают они в виде равномерного свечения, в виде отдельных мерцающих огоньков, факелов. Иногда они настолько похожи на языки пламени, что их бросаются тушить.

Американский метеоролог Хэмфри, наблюдавший огни Эльма на своем ранчо, свидетельствует: это явление природы, «превращая каждого быка в чудище с огненными рогами, производит впечатление чего-то сверхъестественного». Это говорит человек, который по самому своему положению не способен, казалось бы, удивляться подобным вещам, а должен принимать их без лишних эмоций, опираясь только на здравый смысл.

Можно смело утверждать, что и ныне, несмотря на господство, - далеко, правда, не повсеместное, - естественнонаучного мировоззрения, найдутся люди, которые, окажись они в положении Хэмфри, увидели бы в огненных бычьих рогах нечто неподвластное разуму. О средневековье и говорить нечего: тогда в тех же рогах усмотрели бы, скорее всего, происки сатаны.

Коронный разряд, электрическая корона , разновидность тлеющего разряда, который возникает при резко выраженной неоднородности электрического поля вблизи одного или обоих электродов. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). При Коронном разряде эти электроды окружены характерным свечением, также получившим название короны, или коронирующего слоя.

Примыкающая к короне несветящаяся («тёмная») область межэлектродного пространства называется внешней зоной. Корона часто появляется на высоких остроконечных предметах (святого Эльма огни), вокруг проводов линий электропередач и т. д Коронный разряд может иметь место при различных давлениях газа в разрядном промежутке, но наиболее отчётливо он проявляется при давлениях не ниже атмосферного.

Появление коронного разряда объясняется ионной лавиной. В газе всегда есть некоторое число ионов и электронов, возникающих от случайных причин. Однако, число их настолько мало, что газ практически не проводит электричества.

При достаточно большой напряженности поля кинетическая энергия, накопленная ионом в промежутке между двумя соударениями, может сделаться достаточной, чтобы ионизировать нейтральную молекулу при соударении. В результате образуется новый отрицательный электрон и положительно заряженный остаток - ион.

Свободный электрон при соударении с нейтральной молекулой расщепляет ее на электрон и свободный положительный ион. Электроны при дальнейшем соударении с нейтральными молекулами снова расщепляет их на электроны и свободные положительные ионы и т.д.

Такой процесс ионизации называют ударной ионизацией, а ту работу, которую нужно затратить, чтобы произвести отрывание электрона от атома - работой ионизации. Работа ионизации зависит от строения атома и поэтому различна для разных газов.

Образовавшиеся под влиянием ударной ионизации электроны и ионы увеличивает число зарядов в газе, причем в свою очередь они приходят в движение под действием электрического поля и могут произвести ударную ионизацию новых атомов. Таким образом, процесс усиливает сам себя, и ионизация в газе быстро достигает очень большой величины. Явление аналогично снежной лавине, поэтому этот процесс был назван ионной лавиной.

Натянем на двух высоких изолирующих подставках металлическую проволоку ab, имеющую диаметр несколько десятых миллиметра, и соединим ее с отрицательным полюсом генератора, дающего напряжение несколько тысяч вольт. Второй полюс генератора отведем к Земле. Получится своеобразный конденсатор, обкладками которого являются проволока и стены комнаты, которые, конечно, сообщаются с Землей.

Поле в этом конденсаторе весьма неоднородно, и напряженность его вблизи тонкой проволоки очень велика. Повышая постепенно напряжение и наблюдая за проволокой в темноте, можно заметить, что при известном напряжении возле проволоки появляется слабое свечение (корона), охватывающее со всех сторон проволоку; оно сопровождается шипящим звуком и легким потрескиванием.

Если между проволокой и источником включен чувствительный гальванометр, то с появлением свечения гальванометр показывает заметный ток, идущий от генератора по проводам к проволоке и от нее по воздуху комнаты к стенам, между проволокой и стенами переносится ионами, образованными в комнате благодаря ударной ионизации.

Таким образом, свечение воздуха и появление тока указывает на сильную ионизацию воздуха под действием электрического поля. Коронный разряд может возникнуть не только вблизи проволоки, но и у острия и вообще вблизи любых электродов, возле которых образуется очень сильное неоднородное поле.

Применение коронного разряда

Электрическая очистка газов (электрофильтры). Сосуд, наполненный дымом, внезапно делается совершенно прозрачным, если внести в него острые металлические электроды, соединенные с электрической машиной, а все твердые и жидкие частицы будут осаждаться на электродах. Объяснение опыта заключается в следующем: как только и проволоки зажигается корона, воздух внутри трубки сильно ионизируется. Газовые ионы прилипают к частицам пыли и заряжают их. Так как внутри трубки действует сильное электрическое поле, заряженные частицы пыли движутся под действием поля к электродам, где и оседают.

Счетчики элементарных частиц

Счетчик элементарных частиц Гейгера - Мюллера состоит из небольшого металлического цилиндра, снабженного окошком, закрытым фольгой, и тонкой металлической проволоки, натянутой по оси цилиндра и изолированной от него. Счетчик включают в цепь, содержащую источник тока, напряжение которого равно нескольким тысячам вольт. Напряжение выбирают необходимым для появления коронного разряда внутри счетчика.

При попадании в счетчик быстро движущегося электрона последний ионизирует молекулы газа внутри счетчика, отчего напряжение, необходимое для зажигания короны, несколько понижается. В счетчике возникает разряд, а в цепи появляется слабый кратковременный ток. Чтобы обнаружить его, в цепь вводят очень большое сопротивление (несколько мегаом) и подключают параллельно с ним чувствительный электрометр. При каждом попадании быстрого электрона внутрь счетчика листка электрометра будут откланяться.

Подобные счетчики позволяют регистрировать не только быстрые электроны, но и вообще любые заряженные, быстро движущиеся частицы, способные производить ионизацию путем соударений. Современные счетчики легко обнаруживают попадание в них даже одной частицы и позволяют поэтому с полной достоверностью и очень большой наглядностью убедиться, что в природе действительно существуют элементарные заряженные частицы.

Громоотвод

Подсчитано, что в атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний в секунду. И хотя вероятность поражения молнией какого-либо отдельного человека ничтожно мала, тем не менее молнии причиняют немало вреда. Достаточно указать, что в настоящее время около половины всех аварий в крупных линиях электропередачи вызывается молниями. Поэтому, защита от молнии представляет собой важную задачу.

Ломоносов и Франклин не только объяснили электрическую природу молнии, но и указали, как можно построить громоотвод, защищающий от удара молнии. Громоотвод представляет собой длинную проволоку, верхний конец которой заостряется и укрепляется выше самой высокой точки защищаемого здания. Нижний конец проволоки соединяют с металлическим листом, а лист закапывают в Землю на уровне почвенных вод.

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли появляется большое электрическое поле. Напряженность его очень велика около острых проводников, и поэтому на конце громоотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния все же возникает (а такие случаи очень редки), она ударяет в громоотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя вреда зданию.

В некоторых случаях коронный разряд с громоотвода бывает настолько сильным, что у острия возникает явно видимое свечение. Такое свечение иногда появляется и возле других заостренных предметов, например, на концах корабельных мачт, острых верхушек деревьев, и т.д. Это явление было замечено еще несколько веков тому назад и вызывало суеверный ужас мореплавателей, не понимавших истинной его сущности.

Здравствуйте. В этом выпуске канала TranslatorsCafe.com мы поговорим об электрическом заряде. Мы рассмотрим примеры статического электричества и историю его изучения. Мы поговорим о том, как образуется молния. Мы также обсудим использование статического электричества в технике и медицине и завершим наш рассказ описанием принципов измерения электрического заряда и напряжения и приборов, которые для этого используются. Как ни удивительно, но мы сталкиваемся со статическим электричеством ежедневно - когда гладим любимую кошку, расчесываем волосы или натягиваем свитер из синтетики. Так мы сами поневоле становимся генераторами статического электричества. Мы буквально купаемся в нём, ведь мы живем в сильном электростатическом поле Земли. Это поле возникает из-за того, что её окружает ионосфера, верхний слой атмосферы, слой, который является проводящим. Ионосфера образовалась под действием космического излучения, главным образом Солнца, и имеет свой заряд. Занимаясь обыденными делами вроде разогрева пищи, мы совершенно не задумываемся о том, что пользуемся статическим электричеством, повернув кран подачи газа на горелке с автоподжигом или поднеся к ней электрозажигалку. Электрический заряд - это скалярная величина, определяющая способность тела быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Единица измерения заряда в системе СИ - кулон (Кл). 1 кулон представляет собой электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. 1 кулон эквивалентен приблизительно 6,242×10^18 e (e - заряд протона). Заряд электрона составляет 1,6021892(46) 10^–19 Кл. Такой заряд называется элементарным электрическим зарядом, то есть, минимальным зарядом, которым обладают заряженные элементарные частицы. Мы с детства инстинктивно боимся грома, хотя сам по себе он абсолютно безопасен - это просто акустическое следствие грозного удара молнии, которая вызвана атмосферным статическим электричеством. Моряки времён парусного флота впадали в священный трепет, наблюдая огоньки святого Эльма на своих мачтах, которые тоже являются проявлением атмосферного статического электричества. Люди наделяли верховных богов древних религий неотъемлемым атрибутом в виде молний, будь то греческий Зевс, римский Юпитер, скандинавский Тор или Перун русичей. С тех пор, как люди впервые начали интересоваться электричеством, прошли века, и мы даже порой не подозреваем, что учёные, сделав из изучения статического электричества глубокомысленные выводы, спасают нас от ужасов пожаров и взрывов. Мы укротили электростатику, нацелив в небо пики громоотводов и снабдив бензовозы заземляющими устройствами, позволяющими электростатическим зарядам безопасно уходить в землю. И, тем не менее, статическое электричество продолжает хулиганить, создавая помехи приёму радиосигналов - ведь на Земле одновременно бушует до 2000 гроз, которые ежесекундно генерируют до 50 разрядов молний. Исследованием статического электричества люди занимались с незапамятных времён. Даже термину «электрон» мы обязаны древним грекам, хотя они подразумевали под этим несколько иное - так они называли янтарь, который прекрасно электризовался при трении. К сожалению, наука о статическом электричестве не обошлась без жертв - российский учёный немецкого происхождения Георг Вильгельм Рихман во время проведения эксперимента был убит разрядом молнии, которая является наиболее грозным проявлением атмосферного статического электричества. В первом приближении, механизм образования зарядов грозового облака во многом сходен с механизмом электризации расчёски - в нём точно так же происходит электризация трением. Льдинки, образуясь из мелких капелек воды, охлаждённой из-за переноса восходящими потоками воздуха в верхнюю, более холодную, часть облака, сталкиваются между собой. Более крупные льдинки заряжаются при этом отрицательно, а меньшие - положительно. Из-за разницы в весе происходит перераспределение льдинок в облаке: крупные, более тяжёлые, опускаются в нижнюю часть облака, а более лёгкие льдинки меньшего размера собираются в верхней части грозового облака. Хотя всё облако в целом остаётся нейтральным, нижняя часть облака получает отрицательный заряд, а верхняя - положительный. Подобно наэлектризованной расческе, притягивающей воздушный шарик из-за индуцирования на его ближней к расческе стороне противоположного заряда, грозовое облако индуцирует на поверхности Земли положительный заряд. По мере развития грозового облака, заряды увеличиваются, при этом растёт напряжённость поля между ними, и, когда напряжённость поля превысит критическое значение для данных погодных условий, происходит электрический пробой воздуха - разряд молнии. Человечество обязано Бенджамину Франклину за изобретение громоотвода (точнее было бы назвать его молниеотводом), навсегда избавившего население Земли от пожаров, вызываемых попаданием молний в здания. Кстати, Франклин не стал патентовать своё изобретение, сделав его доступным для всего человечества. Не всегда молнии несли только разрушения - уральские рудознатцы определяли расположение железных и медных руд именно по частоте ударов молний в определённые точки местности. В числе учёных, посвятивших своё время исследованию явлений электростатики, необходимо упомянуть англичанина Майкла Фарадея, впоследствии одного из основателей электродинамики, и голландца Питера ван Мушенбрука, изобретателя прототипа электрического конденсатора - знаменитой лейденской банки. Наблюдая за гонками DTM, IndyCar или Formula 1, мы даже не подозреваем, что механики зазывают пилотов для смены резины на дождевую, опираясь на данные метеорологических РЛС. А эти данные, в свою очередь, основаны именно на электрических характеристиках подступающих грозовых облаков. Электростатическое электричество - наш друг и враг одновременно: его недолюбливают радиоинженеры, натягивая заземляющие браслеты при ремонте сгоревших плат в результате удара поблизости молнии. При этом, как правило, из строя выходят входные каскады оборудования. При неисправном заземляющем оборудовании оно может стать причиной тяжёлых техногенных катастроф с трагическими последствиями - пожаров и взрывов целых заводов. Тем не менее, статическое электричество приходит на помощь людям с острой сердечной недостаточностью, вызванной хаотическими судорожными сокращениями сердца больного. Его нормальная работа восстанавливается пропусканием небольшого электростатического разряда при помощи прибора, называемого дефибриллятором. Такие приборы можно увидеть в местах, где бывает много людей. Сцена возвращения пациента с того света с помощью дефибриллятора является своего рода классикой для кино определённого жанра. При этом следует отметить, что в кино традиционно показывают монитор с отсутствующим сигналом сердцебиения и зловещей прямой линией, хотя на самом деле применение дефибриллятора, как правило, не помогает, если сердце пациента полностью остановилось. Нелишне будет вспомнить о необходимости металлизации самолетов для защиты от статического электричества, то есть, соединения всех металлических частей самолета, включая двигатель, в одну электрически целостную конструкцию. На законцовках всего оперения самолета устанавливают статические разрядники для стекания статического электричества, накапливающегося во время полета вследствие трения воздуха о корпус самолета. Эти меры необходимы для защиты от помех, возникающих при разряде статического электричества, и обеспечения надежной работы бортового электронного оборудования. И самое главное, учёные пришли к выводу, что статическому электричеству, точнее его разрядам в виде молний, мы, вероятно, обязаны появлению жизни на Земле. В ходе экспериментов в середине прошлого века, с пропусканием электрических разрядов через смесь газов, близкую по составу газов к первичному составу атмосферы Земли, была получена одна из аминокислот, которая является «кирпичиком» нашей жизни. Для укрощения электростатики очень важно знать разность потенциалов или электрическое напряжение, для измерения которого придуманы приборы, называемые вольтметрами. Ввел понятие электрического напряжения итальянский учёный 19-го века Алессандро Вольта, по имени которого и названа эта единица. В своё время для измерения электростатического напряжения использовались гальванометры, названные по имени соотечественника Вольта Луиджи Гальвани. К сожалению, эти приборы электродинамического типа, вносили искажения в измерения. К систематическому изучению природы электростатики учёные приступили со времён работ французского учёного 18-го века Шарля Огюстена де Кулона. В частности, он ввёл понятие электрического заряда и открыл закон взаимодействия зарядов. По его имени названа единица измерения количества электричества - кулон. Правда, ради исторической справедливости, надо заметить, что годами ранее этим занимался английский учёный лорд Генри Кавендиш; к сожалению, он писал в стол и его работы были опубликованы наследниками лишь спустя 100 лет. Работы предшественников, посвященные законам электрических взаимодействий, дали возможность физикам Джорджу Грину, Карлу Фридриху Гауссу и Симеону Дени Пуассону создать изящную в математическом отношении теорию, которой мы пользуемся до сих пор. Главным принципом в электростатике является постулат об электроне - элементарной частице, входящей в состав любого атома и легко отделяющегося от него под воздействием внешних сил. Помимо этого, действуют постулаты об отталкивании одноимённых зарядов и притягивании разноимённых. Первым измерительным прибором явился простейший электроскоп, изобретённый Кулоном - два листочка электропроводной фольги, помещённые в стеклянную ёмкость. С тех пор измерительные приборы значительно эволюционировали - и теперь они могут измерять разницу в единицы нанокулон. С помощью особо точных физических приборов, российский учёный Абрам Иоффе и американский физик Роберт Эндрюс Милликен независимо друг от друга и почти в одно и то же время сумели измерить электрический заряд электрона. Ныне, с развитием цифровых технологий, появились сверхчувствительные и высокоточные приборы с уникальными характеристиками, которые из-за высокого входного сопротивления почти не вносят искажений в измерения. Помимо измерения напряжения, такие приборы позволяют измерять и другие важные характеристики электрический цепей, таких, как омическое сопротивление и протекающий ток в широком диапазоне измерений. Самые продвинутые приборы, называемые из-за их многофункциональности мультиметрами, или, на профессиональном жаргоне, тестерами, позволяют измерять также и частоту переменного тока, емкость конденсаторов и осуществлять проверку транзисторов и даже измерять температуру. Как правило, современные приборы имеют встроенную защиту, не позволяющую вывести прибор из строя при неправильном применении. Они компактны, просты в обращении и безопасны в работе - каждый из них проходит через ряд испытаний на точность, проверяется в тяжёлых режимах работы и заслужено получает сертификат безопасности. Спасибо за внимание! Если вам понравилась это видео, пожалуйста, не забудьте подписаться на наш канал!

Иногда в грозовую погоду можно наблюдать интереснейшее природное явление: на вершинах шпилей, башен и даже стволов отдельных деревьев появляется яркое свечение. Этот интересный феномен давным давно известен морякам. Древние римляне называли его огнями Поллукса и Кастора (мифологические близнецы). Когда на море гроза, такие огни обычно появляются не вершинах мачт. Историк Древнего Рима Луций Сенека писал по данному поводу: "Создаётся впечатление, что звёзды сходят с неба и садятся на мачты кораблей".

В Средневековой Европе огни на мачтах стали связывать с именем святого Эльма. В христианской традиции он считался покровителем моряков. Вот что писали в XVII веке о загадочных огнях моряки: "Началась гроза и на флюгере большой мачты появился огонь, достигающий в высоту 1,5 метра. Капитан приказал матросу загасить его. Тот забрался наверх и крикнул, что огонь шипит, как сырой порох. Матросу крикнули, чтобы он снял его вместе с флюгером и принёс вниз. Но огонь перескочил на конец мачты, и добраться до него стало невозможно".

Огни святого Эльма можно увидеть не только в море. Американские фермеры не раз рассказывали, как во время грозы светились рога коров на ранчо. Неподготовленный человек такое явление может ассоциировать с чем-то сверхъестественным.

Как возникают огни святого Эльма

Современная физика знает об огнях святого Эльма практически всё. Это электрические коронные разряды, а суть данного феномена объясняется совсем просто: любой газ имеет некоторое количество заряженных частиц или ионов. Возникают они по причине отрыва электронов от атомов. Число таких ионов в обычных условиях ничтожно, поэтому газ не проводит электричество. А вот во время грозы напряжённость электромагнитного поля резко возрастает.

В результате этого ионы газа начинают более интенсивно двигаться, так как получают дополнительную энергию. Они начинают бомбардировать нейтральные молекулы газа, и те распадаются на положительно и отрицательно заряженные частицы. Данный процесс называется ударной ионизацией. Идёт он лавинообразно, и в результате этого у газа появляется способность проводить электричество.

Данный феномен первым изучил сербский изобретатель Никола Тесла. Он доказал, что в переменном электромагнитном поле напряжённость более интенсивна вокруг острых выступов зданий и предметов. Именно в таких местах и возникают области ионизированного газа. Внешне они похожи на короны. Отсюда и пошло название - коронный разряд .

Эффект ударной ионизации используется в счётчиках Гейгера, то есть с его помощью замеряют уровень радиации. А коронные разряды послушно служат людям в лазерных принтерах и ксероксах.

Огни святого Эльма напрямую связаны с попыткой сфотографировать ауру человека. Что такое аура? Это семь энергетических слоёв, окружающих человеческое тело. Первый связан с удовольствием и ощущением боли, второй с эмоциями, третий с мышлением. Четвёртый связан с энергией любви, пятый с человеческой волей, шестой с проявлением божественной любви, а седьмой с высшим разумом.

Официальная наука ауру отрицает. Однако есть люди, которые предлагают сфотографировать ауру и по снимку определить возможные неполадки со здоровьем. О возможности фотографирования ауры заговорили в результате исследования супругов Кирлиан. Они создали у себя дома подобие лаборатории, где в качестве источника высоковольтного напряжения использовали резонансный трансформатор.

Вначале речь шла лишь о фотографической фиксации коронных разрядов. Однако вскоре все заговорили об эффекте Кирлиан . Рассказывали, что светимость кончиков человеческих пальцев заметно увеличивается после прочтения молитвы. Также писали, что если от листа бумаги отрезать кончик и сфотографировать обрезанный лист, используя метод Кирлиан, то на фотографии отразится светящийся неповреждённый лист.

Что касается науки, то она к данному эффекту отнеслась равнодушно. Физики заявили, что такого эффекта в природе не существует. Мотивировали они это тем, что при повторном воздействии высокочастотного поля, скажем, на кожу человека, её электропроводность увеличивается. Происходит это за счёт выделения пота, который содержит ионы, необходимые для электропроводности. Вот и весь эффект.

Эффект Кирлиан, фото №1 (слева) и фото №2

Отсюда понятно, почему повторный снимок свечения получается ярче. Пробовали после первого фотографирования читать не молитвы, а произносить ругательные выражения. Вторая фотография получалась всё равно ярче, как будто произносились благие слова.

Если же говорить о свечении всего листа после отрезания его части, то с этим специалисты разобрались очень быстро. Выяснилось, что лист клали на ту же подложку, которая была до этого. А на ней присутствовали те вещества, которые лист успевал выделить во время первого исследования. Стоило протереть подложку спиртом или положить на неё чистый лист бумаги, как эффект пропадал.

А что же с аурой человека? Существует она или нет? Смотря что понимать под этим термином. Кожа человека выделяет самые разнообразные вещества. Электропроводность кожи здорового и больного человека заметно различаются. Практически, каждая белковая молекула, входящая в состав клеток живых организмов, несёт на своей поверхности положительные и отрицательные заряды. Следовательно, любой организм создаёт слабое электрическое поле. Такая аура вполне реальна.

Художники древности украшали головы святых на иконах нимбами. Они считались символическим образом святости. Тут трудно что либо возразить, так как человек, посвятивший себя богоугодным делам, действительно, как бы светится изнутри.

С другой стороны, каждый может увидеть нимб вокруг своей головы. Для этого надо ранним утром встать на росистой траве спиной к солнцу и посмотреть на тень от своей головы. Вокруг неё будет заметно лёгкое свечение. Это вовсе не признак святости, а лишь оптический эффект отражения солнечных лучей от капель росы .

Традиционно, по субботам, мы публикуем для вас ответы на викторину в формате «Вопрос - ответ». Вопросы у нас самые разные как простые, так и достаточно сложные. Викторина очень интересная и достаточно популярная, мы же просто помогаем вам проверить свои знания и убедиться, что вы выбрали правильный вариант ответа, из четырех предложенных. И у нас очередной вопрос в викторине - Где часто появляются огни святого Эльма?

• A. на сталактитах пещер
• B. на мачтах судов
• C. на дне Марианской впадины
• D. на поверхности Луны

Правильный ответ В. На мачтах судов

Огни святого Эльма – явление природы, которое можно наблюдать во время грозы. Когда у основания облака скапливаются отрицательно или положительно заряженные частицы, то они способствуют возникновению противоположного заряда на поверхности земли. Между землей и облаками образуются потоки заряженных частиц, и когда они начинают двигаться с большой скоростью, то на небе появляются яркие вспышки молний.

Предметом поклонения всех моряков стали огни, названные в честь католического святого Эльма – покровителя моряков. Все дело в том, что именно моряки впервые обратили внимание на особое свечение острых мачт и других частей своего корабля, которое происходило перед грозой или во время ее. В таком случае считалось, что святой Эльм спустился, чтобы защитить корабль от невзгод и неприятностей в море.

Легенда связывает это явление со святым Эльмом (или Эразмом) , покровителем моряков Средиземноморья, который, как рассказывают, умер на море во время сильного шторма. Перед смертью он обещал морякам, что непременно явится им в том или ином виде, чтобы сообщить, суждено ли им спастись. Вскоре после этого на мачте появилось странное свечение, которое они и восприняли как явление либо самого святого, либо посланного им знака во исполнение своего обещания.

Древние язычники – греки и римляне – полагали, что это явления божественных близнецов Кастора и Поллукса и называли их Еленой в честь их сестры.

Язычки голубого пламени, фейерверк с букетом из искр, возникающий без рукотворного действия человека, завораживал взгляд. Пугал своей необъяснимой мистикой, будоражил воображение. Красота природного явления, называемого Огни святого Эльма, давно нашла научное объяснение, но по-прежнему интересует, интригует человечество.

Что такое огни святого Эльма

Редкое явление природы наблюдается при конкретных природных условиях рядом с вершинами острых предметов. Рождаются они под действием сил естественного электричества, когда увеличивается напряженность электрического поля в местах с острыми предметами.

Это случается во время грозы, а зимой среди больших метелей. Возникающее рядом с острием свечение и называются огнем Эльма. Впервые версии их связи с атмосферным электричеством появились в XVIII столетии по результатам опытов Бенджамина Франклина.

Исторические сведения

Огни святого Эльма - природное явление с мистическим пламенем, от которого не возникали ожоги, были известны в древности. Они назывались огни «Кастора и Поллукса» (именем мифологических близнецов) во времена античности. В древних письменных источниках о путешествии Колумба, Магеллана, Дарвина рассказывается о появлении загадочных свечений. Информация средних веков подтверждает возникновение их на шпиле Святого Эльма в Германии, что стало одной из версий появления названия. Огни видели высоко в горах, на вершинах деревьев, в пустынях среди песчаных бурь, в период извержения вулканов, на морских просторах.

Светятся многие предметы:

• скалы;
• мачта;
• верхушки деревьев;
• рога животных, обычные волосы;
• летящие самолеты;
• обычные удочки.

Предполагается, что несгорающий библейский куст на Синайской горе - это те же огни Эльма.

Происхождение названия

Основной легендой, объясняющей название огней, считается, что Святой Эльма был католическим покровителем моряков. Умирая во время грозы на палубе корабля, он пообещал морякам, что будет и на том свете молиться за их судьбу и предупреждать о любой опасности в море. В качестве предупреждения он будет посылать танцующие огоньки. С той поры они стали добрым знаком для моряков. Их появление говорило о скором окончании грозы. Огоньки нельзя было потушить, они не опускались на палубу, поднимаясь с любого обломка мачты. В случае, когда огни возникали на палубе или туловище человека, надо было ожидать неприятностей.

Внешний вид

Огни святого Эльма имеют разную форму и оттенки свечения. С научной точки зрения они называются коронным разрядом. Название произошло от вида свечения на электродах сложной формы. Оно напоминает корону. Если из острия электрода вылетает много искр, то создается впечатление танцующих язычков света. Огни Эльма могут быть в виде равномерного свечения, небольших огоньков и факелов, похожих на пожар. Их цвет определяется составом ионизированного газа. Кислород и азот являются веществами, максимально содержащимися в атмосфере. Они создают свечение светлого, голубого оттенка.

Кто такой святой Эльм

Католический мученик известен под именами Эразм, Эрмо, Эльма Антиохийский или Формийский. С давних времен он считался покровителем моряков Средиземноморья. День памяти святого отмечают 2 июня. Его мощи находятся в храме Италии.

Согласно легенде, мученическая смерть католика наступила во время жестокой пытки. Убийцы намотали внутренности погибшего на лебедку. До сих пор она считается атрибутом, с которым святой приходит на помощь морякам, попавшим в беду. Пляшущие огоньки подтверждают его присутствие.

Где и кому встречается явление

Редкое природное явление возникает на острых концах предметов, находящихся на большой высоте. Это происходит в момент образования электрического поля напряженности около 500 В /м. Часто такая ситуация случается во время грозы, зимних метелей, песчаных бурь, извержений вулканов.

Морякам

В судовых журналах многих кораблей есть описание огней. Знаменитые путешественники Магеллан, Колумб, Чарльз Дарвин, служивший на корабле «Бигль», описывают пляску «танцующего пламени».

Огонь потушить из-за боязни возникновения пожара нельзя.

Во время кратковременного танца раздается шипящий или свистящий звук. У моряков Колумба вид огней вызвал улучшение настроения, надежду на счастливый исход путешествия.

Пилотам

Чаще всего огни Эльма наблюдают люди, летящие в самолетах. Они могут появиться на крыльях, пропеллере, лобовом стекле во время пролета через грозовые тучи. Это не просто красивое зрелище, но и очень опасное явление. Возникающие разряды могут быть очень сильными, создавать помехи используемому оборудованию.

Интересным примером является случай с британским лайнером, попавшим в облако вулканического пепла над островом Ява. Огни окружили все двигатели самолета и вывели их из строя.

Приборы не показали приближение грозы, не зафиксировали нарушений в работе систем самолета.

Опыт, усилия пилотов помогли избежать аварии и посадить лайнер в аэропорту Джакарты.

Альпинистам

Покоряя горные вершины, альпинисты встречаются со многими трудностями и загадками природы. Часто случается, что ледорубы, пальцы, рога животных, деревья начинают зажигаться необычными факелами пламени. Это не радуга, гало или сполохи северного сияния, а огни Эльма. О них ходит много слухов, легенд.

А жители поселений в Швейцарских Альпах использовали огни для определения погоды на ближайшее время. Для этого они крепили копье с деревянной ручкой на стене дома. Стражник древних замков периодически подносил к нему алебарду. Если возникали искры, он звонил в колокол, предупреждая о приближении грозы.

Научное объяснение огней

Физики давно доказали, что создателем огней Эльма является атмосферное электричество. Первым это предположения высказал Бенджамин Франклин в XVIII столетии при проведении опытов с электрическими разрядами. Перед грозой в атмосфере появляется много ионизированных элементов, создающих электромагнитное поле. Его напряжение быстро растет и создает условия для зарождения энергетического потока частиц в виде снежной лавины. Их максимальная концентрация появляется рядом с острыми предметами в виде светящейся ионизированной плазмы. Она не двигается как молния, а зажигается на конкретном месте.

Причины возникновения

Во время грозы у оснований облаков скапливаются заряженные частиц (положительные или отрицательные). У земли появляются элементы противоположного заряда. Образующиеся потоки создают условия для рождения молнии. Громоотвод создает канал для прохождения лишнего заряда из атмосферы. Эту же функцию выполняют острые предметы для «стекания» атмосферного электричества, формируя вспышки.

Коронный разряд

Тлеющий, или коронный, разряд в атмосфере возникает при наличии электрического поля с большим неоднородным потенциалом. Самое высокое значение неоднородности находится рядом с острыми предметами, расположенными на определенной высоте. Во время грозы (движения торнадо) образуются условия для образования ионной лавины, рождающей голубое свечение. Причиной образования потока ионов является песчаная пыль, пепел вулканов, любые явления, ионизирующие воздух.

Главным условием зарождения разряда рядом с острым концом электрода считается наличие электрического поля с более высокой напряженностью, чем на пути между электродами, формирующем разность потенциалов.

Как увидеть свечение в домашних условиях

Аналогичный разряд просто получить в домашних условиях. Для этого снимают синтетическую одежду и прикасаются к ней острием иголки. На ее конце будут видны голубые огоньки и раздаваться характерное потрескивание. Этот же эффект образуется при приближении иглы к кинескопу телевизора.

Огни в массовой культуре

Ушли в прошлое необъяснимые мифы, легенды, связанные с необычным явлением природы. Человек научился использовать, управлять ими для своих целей. Искусственно созданный коронный разряд применяется в неоновых, галогенных, лампах дневного света. Его используют для уничтожения вредных частиц пыли в качестве электростатического фильтра на ксероксах, лазерных принтерах. По значениям интенсивности коронного разряда определяется давление в лампе накаливания, эффективность ее свечения.

Специалисты нашли способы борьбы с вредным действием коронного разряда на проводах ЛЭП. Для этого провода расщепляются на несколько отдельных линий. В зависимости от климатических параметров (температуры, влажности) напряжение на линии уменьшается на конкретную величину, допускающую образования короны свечения с минимальными размерами.

Несколько интересных фактов об удивительном природном явлении:

1. Не стоит сожалеть об отсутствии красивых огней святого Эльма. Они повреждают бытовую технику, мобильные телефоны, компьютеры. Ремонт обойдется человеку дорого.
2. Физическая природа холодного огня была раскрыта в прошлом столетии.
3. Появление свечения вокруг головы человека связывали с его скорой кончиной.
4. Причина редкого появления огней над равнинной территорией России связана с минимальной высотой грозовой тучи над поверхностью земли. У нас она составляет около 500 м, что недостаточно для образования потока ионизированного пучка. В горах расстояние значительно ниже.

Видео

В предлагаемом видео рассказывается об удивительном свечении.