Непознанное
Шрифт:
На долю Ренкина досталось и замечательное и страшное испытание, но о чем оно свидетельствует? О том, что энергии, бушующие внутри кумулятивного облака, невероятны. Об этом мы знали и раньше. Не очень продвигают понимание природы молний и многочисленные истории о них:
— о молнии, которая подорвала в 1856 году пороховую мину, заложенную 1 января 1523 года отходящими с Родоса крестоносцами; взрыв развалил крепость и дома, как будто здесь произошло землетрясение;
— о молнии, которая попала в человека и оставила у него на коже рисунок, напоминающий «фигуры электрических разрядов по Лихтенбергу»;
— о молнии, которая сорвала платья с двух девочек, но сами они не пострадали;
— о
— о молнии, которая угодила в летящую птицу, в результате чего на землю упало жаркое.
Легенды, сказки, полуправдивые истории, что тут истинного, где ложь? Намечен целый ряд интересных экспериментов для исследования грозы. Упомянем только два из них. Существует проблема — нельзя ли «укротить» грозу, если она так опасна?
Идея была в принципе несложной. Без сомнения, молния возникает только тогда, когда напряжение электрического поля становится столь значительным, что проскакивает искра — молния. А как помешать увеличению напряжения электрического поля? Если бы мы имели в этом поле проводящие частицы, они снижали бы напряжение, не давая ему возрастать.
Решение оказалось очень простым. Вначале исследователи в лаборатории внесли в электрическое поле с высоким напряжением мелкие частички металла и тут же наблюдали эффект, на который рассчитывали: по краям появились заряженные газовые частицы — ионы, позволяющие стекать напряжению и компенсировать заряды.
Мало того, эксперимент удалось провести на практике, во что мало кто верил. На тучу с самолета был сброшен миллион тончайших алюминиевых лент, их общий вес едва превышал 100 граммов — и за восемь минут напряжение поля в 300 тысяч вольт снизилось до 30 тысяч. Правда, это еще не доказательство, что так можно будет «нейтрализировать» грозовые тучи, но определенные возможности открываются.
Сходный характер имеет и другая исследовательская работа, о которой мы хотим упомянуть. Как меняется электрическое напряжение поля, когда по нему пробегает молния? С одной стороны, имеется электрическое поле грозы, с другой — по нему пробегает молния, электрический ток, который, как и любой ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. В результате встречаются два противоположно направленных потока. Электрические поля накладываются друг на друга, проникают друг в друга, и за доли секунды здесь происходят процессы, которые нам пока до конца непонятны, известно одно: изменения поля, вызванные молнией, регистрируются на расстоянии сто километров!
На Земле за год происходит в среднем 16 миллионов гроз, а между тем мы даже толком не знаем, почему гром издает именно те звуки, какие мы слышим. Требуется определенное мужество, чтобы в этом признаться, но зато такое признание дает толчок любознательности. Наверное, важнее знать, что это за мир, в котором мы живем, чем бездумно пользоваться его благами.
Штормовые ветры наряду с грозой и ливнем относятся к самым разительным проявлениям сил природы.
Все было бы просто, если бы Земля была равномерно покрыта сушей или водой и не вращалась. В этом случае теплый воздух поднимался бы от экваториальных широт и устремлялся к холодным полюсам, а холодный воздух оттекал вблизи поверхности Земли к экватору. Благодаря наклонному положению земной оси имели бы место некоторые различия по временам года, но в основном царила бы одинаковая погода. Но поверхность Земли отнюдь
Ветер и облака, снег и дождь, все явления природы оказывают влияние друг на друга, создавая различную ситуацию на различных уровнях атмосферы. Именно эти трехмерные факторы создают такую запутанную картину, что с их учетом не справляются даже электронно-вычислительные машины. Поэтому, несмотря на весь свой богатый опыт, на огромную массу данных, ученые, которые занимаются предсказанием погоды, метеорологи, с трудом могут составить прогноз лишь на сутки или на двое, да и эти прогнозы, как и все научные предсказания, частенько не сбываются. А вот какой-нибудь старый чабан безошибочно угадывает ее. Погода — это классический пример, показывающий, какой объем научных исследований необходимо вложить в развитие науки, чтобы можно было сказать, какое коленце выкинет природа через три-четыре недели. А ведь метеорология — одна из самых древних наук.
Наиболее точно составляется прогноз, когда учитывается, где есть зона высокого и где низкого давления, тогда можно увидеть, как эта разница будет компенсироваться, другими словами, куда будет дуть ветер и что за погоду он принесет с собой. Гораздо сложнее при этом учитывать специфические отношения Земли и водных масс, не говоря уже о множестве других факторов, особенно вращения Земли. Ведь каким бы легким и подвижным нам ни казался окружающий нас воздух, масса его огромна: вес воздушной оболочки Земли составляет 57 000 000 000 000 тонн!
Попробуем представить эту цифру. Вообразим, что мы должны сколотить ящик, наполнить его водой и поставить на весы, чтобы уравновесить тяжесть воздуха. Такой ящик имел бы в основании квадрата тысячу километров, а его высота равнялась бы 57 километрам. Если бы мы собрались уравновесить воздушную оболочку гранитными блоками, то пришлось бы воздвигнуть сверхпамятник из гранита, по сравнению с которым любое известное нам сооружение было бы едва заметным — ведь при длине и ширине основания в тысячу километров такой памятник имел бы высоту 20 километров. Под такой могильной плитой уместилась бы вся Федеративная Республика Германии да еще несколько соседних территорий.
Когда воздушные массы медленно перемещаются, то такой ветер в душный летний день нам приятен. Но если они стремительно проносятся в виде урагана, то ему ничто не может воспрепятствовать. Штормовые ветры срывают даже мощные стальные конструкции. В 1945 году шторм и волны буквально оторвали нос с башней и тремя орудиями большого калибра от тяжелого американского крейсера «Питтсбург». Это произошло близ острова Окинава.
Сообщению трудно поверить, но фотографии убеждают нас в реальности происшедшего.
Чтобы понять, как велика сила давления ветра, приведем несколько цифр: ветер, имеющий скорость 80 км/ч = 22 м/с, давит на один квадратный метр с силой почти 30 килограммов и может в океане поднимать волны высотой до 20 метров.
2 сентября 1935 года ураган обрушился на Флориду, при этом замеренная скорость ветра составила 330 км/ч, то есть давление 500 кг/м2! В некоторых районах были совершенно разрушены дома и все, что хотя бы слегка поднималось над поверхностью. Ветер с такой силой влек за собой тучи песка, что они сошлифовывали лак с автомобилей, среди жертв были обнаружены люди, у которых песчаная буря не только «стерла» одежду вплоть до толстых кожаных ремней и ботинок, но и кожу. Это была жуткая смерть.