Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav Zeměpis I. ročník
KULOVÝ BLESK referát
Jméno a příjmení:
Daniel DOMINKO Adam MILNER
Třída: Datum:
I
5.O 26.2.2015
Kulový blesk
1. Obecná charakteristika jevu Základní informace Kulový blesk je přírodní atmosférický jev, jež se vyskytuje v bouřkovém počasí. Projevuje se jako nejčastěji kulovitý útvar, ovšem může mít i jiné tvary. Obvykle nabývá průměru od centimetrů až po metr. Objevuje se v různých barvách, pohybující se často po dobu několika sekund až minut různými směry. Zaniká buď výbuchem nebo i zcela poklidně. Věda považuje dlouhodobě existenci kulového blesku za prokázanou, podloženou celou řadou důvěryhodných pozorování.
Obrázek 1. Kulový blesk ilustračně
2. Kulový blesk v časové linii Historie Popisy pozorování kulového blesku jsou zaznamenány již od středověku a každoročně jsou hlášena častější setkání s tímto jevem. Pomocí vysokého napětí se dařilo vyrobit kulový blesk vynálezci Nikolu Teslovi, ale neznáme jak (struktura, funkce zařízení). Historicky je zajímavý například kulový blesk, který se údajně objevil roku 1753 při pokusech německého fyzika ze St. Petěrburku, jenž 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 hlavou vědce zabil. V minulosti se již ohnivé koule v laboratoři
Obrázek 2. Ilustrace kulového blesku v historii
podařilo vyrobit i dalším, např. ruským, českým, německým a americkým vědcům, „přežily“ jen cca. třetinu sekundy. Často dochází ke vzniku kulových blesků také v oblastech seismicky aktivních a v oblastech s pohybem lávy pod zemským povrchem. V moderní době ? Přelom může znamenat experiment Antonia Pavaa a Gersona Paiva z Federální univerzity v brazilském Pernambucu (2001) . Zrodil se při něm kulový blesk o velikosti ping-pongového
II
míčku, který se po laboratoři proháněl celých osm sekund. „Vypadaly jako živé,“ popisoval Antonio Pavao experiment nadšeně v časopise New Scientist.
3. Projevy? Tvar Ve většině případů těleso připomínající kouli, někdy také elipsovitý, prstencovitý, hruškovitý aj. Průměr od několika centimetrů po více než metr, obvykle asi jako pomeranč až fotbalový míč. Barva Nejvíce bílá, poté žlutobílá, žluta až oranžová, také modrá, červená a fialová Teplota Přímo nebyla nikdy změřena, svědci hlásí případy popálení pokožky (i bez přímého kontaktu), 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. Kulové blesky se tedy dělí na studené a horké. U horkých není ovšem jasné, zda je tepelný účinek vyvoláván infračerveným zářením, mikrovlnami, volnými elektrony nebo jinak. Elektrické projevy Bylo hlášeno poškození elektroniky a elektrických spotřebičů elektrickým přepětím, dokonce elektrické vedení a zásuvky vytrhány ze zdi; poměrně často sleduje elektrické vedení. 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. Doba životnosti Většina pozorování se odehrála v časovém úseku několika desítek sekund, výjimečně byl pozorován kulový blesk až několik minut.
III
Optické spektrum V roce 2012 se podařilo trojici čínských vědců zachytit toto optické spektrum. Záznam dlouhý jen 1,5 sekundy zachycuje kulový blesk krátce po vzniku. Asi pět metrů velká zářící sféra během toho v rychlosti 8 m/s několikrát změnila barvu. Spektrální analýza snímků vědci však prokázala jasné stopy křemíku, železa a vápníku - hlavních složek půdy.To prokazuje křemíkovou teorii (viz str. IV - V). Zároveň však vědce zaujala proměnlivá intenzita radiace. Unikátní záznam také zaujal tím, dusík a kyslík se pohyboval vyšší rychlostí než křemík, železo a vápník. To by napovídalo
Obrázek 3. Spektrum kulového blesku + popis
skutečnosti, že v kulovém blesku jsou hned dva zdroje záření.
4. Hypotézy původu jevu 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, což je stav hmoty, kdy vedle sebe existují volné elektrony a kladně nabité ionty společně reagující na magnetické pole. V současné době není technickým problémem vytvořit plazma, ale díky své teplotě silně vyzařuje, a tím se rychle ochlazuje. Dlouhodobá existence je možna pouze při dodávání energie. Podle teorie je možné, aby za doposud neznámých podmínek v malé části prostoru došlo k vytvoření uzavřené elektromagnetické
Obrázek 4. Plazma ilustrační foto
„kapsy“, která udržuje plazma při životě. Hlavním problémem je poměrně stabilní konfigurace kulového blesku. Struktury vytvořené a udržované elektromagnetickými silami, které jsou v plazmatu dominantní, snadno nabývají vláknitých (blesk) nebo plošných tvarů (polární záře), ale kulové vytvářejí jen velmi zřídka. Křemík Tato teorie vysvětluje fenomén kulového blesku jako poměrně pomalou oxidaci páry křemíku, spojenou možná i s reakcí vodních par. Autoři tvrdí, že například úderem klasického
IV
blesku do povrchu s vysokým obsahem křemene může vlivem energie blesku dojít k vytvoření útvaru, jakéhosi oblaku z křemíku ve stavu atomu. Atomární křemík se potom poměrně pomalu slučuje s kyslíkem ze vzduchu za uvolňování 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 (nanočástice grafitu). Lokální topografické porucha Kulový blesk představuje určitý jev v prostoru i čase, což není ovšem v přírodě nic mimořádného (na úrovni atmosférických jevů viz např. tornádo nebo cyklon). Velmi spekulativní je ovšem hypotéza, vysvětlující kulový blesk jako poruchu přímo v (časo)prostoru, resp. že taková porucha s jeho výskytem může souviset. Někteří záhadologové se ale domnívají, že teorie morfické rezonance Ruperta Sheldraka, která říká, že příroda má paměť a to, o čem obvykle uvažujeme jako o přírodních zákonech, mohou být spíše zvyky, a také že všechno v našem světě je obklopené a prostoupené morfickými poli, obsahujícími kompletní informaci o charakteru a činnosti daného objektu. Tedy dává šanci i na popis případů narušení struktury (časo)prostoru a struktur dalších úrovní existence fyzikální reality, které byly doposud předmětem fyzikálního popisu. Další teorie Byla podána řada dalších vysvětlení pozorování kulového blesku z nichž některá jsou přinejmenším humorné, 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; více badatelů nezávisle na sobě upozornilo na možnou shodnost podstaty kulových blesků a tzv. hlavní třídy UFO (přirozeného původu), objevují se i teorie o shodě s podstatou tzv. pravých obilných kruhů. • mimozemský původ • duchovní původ; zjevení některých entit může mít podle některých badatelů někdy kulový tvar; takový jev je ale pravděpodobně většinou značně omezen co do rozměrů, jasu, teploty a schopnosti působit ničivě, navíc je pravděpodobné, že jej většinou mohou vnímat jen osoby senzitivní.
V
5. Zdroje 1. Štoll, Ivan. Tajemství kulového blesku. Praha : Horizont, 1988. str. 192. 40-033-88. 2. Kousal, Jaroslav. Štěstí přeje připraveným: První spektrum kulového blesku . osel.cz. [Online] 18. 1 2014. [Citace: 18. 2 2016.] http://www.osel.cz/7406-testi-preje-pripravenymprvni-spektrum-kuloveho-blesku.html. 3. Morfická rezonance. wikipedia.org. [Online] 19. 11 2013. [Citace: 17. 2 2016.] https://cs.wikipedia.org/wiki/Morfick%C3%A1_rezonance. 4. Kulový blesk. wikipedia.org. [Online] 17. 1 2016. [Citace: 17. 2 2016.] https://cs.wikipedia.org/wiki/Kulov%C3%BD_blesk. 5. Focus: First Spectrum of Ball Lightning. http://physics.aps.org. [Online] 17. 1 2014. [Citace: 17. 2 2016.] http://physics.aps.org/articles/v7/5. 6. Kulový blesk přichycen inflagranti. national-geographic.cz. [Online] 16. 1 2014. [Citace: 17. 2 2016.] http://www.national-geographic.cz/clanky/kulovy-blesk-prichyceninflagranti.html#.VsRlZNDcrup.
6. Seznam obrázků Obrázek 1. Kulový blesk ilustračně .......................................................................................... II Obrázek 2. Ilustrace kulového blesku v historii ........................................................................ II Obrázek 3. Spektrum kulového blesku + popis........................................................................ IV Obrázek 4. Plazma ilustrační foto ............................................................................................ IV
VI
