Огни святого Эльма

Чаще всего огоньки возникают на мачтах кораблей и на острых железных объектах.

Еще давно люди стали наблюдать удивительное природное явление – большое скопление огней на шпилях Собора святого Эльма.

По легенде, во время одного военного похода в Древнем Риме, который был в грозу, воины на остриях своих копий заметили необычное природное свечение. Им показалось, что копья горят. Но как такое может быть, ведь они из железа? Затем мужчины заметили, что огни просто светятся и пропадают, не принося вреда. Был сделан вывод, что это боги их благословили на победу в походе. Каков был исход этого мероприятия – история умалчивает.

Довольно-таки часто яркие огоньки принимаются за призраков умерших людей, но эти факты не нашли подтверждения.

Как описывали данное явление в прошлые века

Изначально возникающие во время грозы огоньки были названы в честь сестры мифических братьев Поллукса и Кастора, которую звали Елена. В средние века их переименовали, и теперь волшебные танцующие огоньки названы в честь святого Эльма.

Обычно появление двойных огней высоко на мачтах было добрым знаком – это значило, что совсем скоро закончится гроза и в ближайшие дни на море будет полный штиль. Но если светящиеся звездочки спускались и ярко светили над головой человека, то конкретно ему это сулило самые страшные несчастья.

Святые покровители моряков

Во все времена у моряков были свои покровители.

Католический святой Эльм всю жизнь молился за благополучие моряков. Он умер во время страшной грозы и обещал всем, кто ему верил, что будет напоминать о себе веселыми танцующими яркими огоньками. Святой говорил, что даже после смерти будет всегда молиться за людей, которые работают в море.

В православии одним из главных святых покровителей для моряков считается Святитель Николай. По преданию он отправился в морское путешествие до Израиля, где желал поклониться святым местам. Благодаря его неустанным молитвам все прошло благополучно – корабль был убережен от бурь и непогоды, его сопровождал попутный ветер и спокойное море.

С тех пор моряки всегда брали с собой образ Николая Святителя и поклонялись ему во время непогоды.

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.

Знакомы не только морякам

Не только на кораблях, но и на шпилях и углах зданий, флагштоках, фонарных столбах, молниеотводах и других высоких предметах и сооружениях, имеющих острые окончания, загораются огни святого Эльма.

Пилотам самолетов также знакомо это явление. На винтах, заостренных кончиках крыльев и фюзеляжа пролетающего вблизи тучи лайнера могут появляться кисточкообразные разряды — огни святого Эльма. Фото Джеймса Эшби — командира экипажа, — сделанное однажды в грозу во время посадки в Пномпене, демонстрирует синее свечение на носу самолета.

Хорошо знакомы с огнями святого Эльма альпинисты. Когда они входят в грозовое облако, над головами может появляться светящийся нимб, сияют кончики пальцев, с ледорубов стекает пламя. Наблюдатели говорят, что в грозу светятся даже макушки деревьев, рога быков и оленей, высокая трава.

Загадочные эффекты

Природа преподносит людям много интересного для разгадывания. Все знают, что такие явления, как радуга, гало (три солнца) в мороз, мираж в жару — оптические проделки атмосферы, создающей в воздухе призмы и зеркала, преломляющие и отражающие свет.

Завораживающие синие и зеленые сполохи полярного сияния создает возмущение электромагнитных полей Земли. За огни святого Эльма ответственно электричество атмосферы.

Горизонтальная молния

Эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.

Практически все 90-е Дауни-младший провел, постоянно попадая в тюрьму за хранение наркотиков и оружия. Из-за наркотической зависимости он оказывался в центре скандалов и лишился контрактов с киностудиями. Но в итоге он поборол зависимость и стал невероятно популярным благодаря роли Железного человека в фильмах Marvel.

Фото: Kento Nara, Future image, Wenn

Какие духи огня упоминаются в летописях?

• Рафаэль – дух высшей иерархии, ангел огня. Живет в пламени, обладает горячим и вспыльчивым нравом. Вместе с тем, быстр и напорист при оказании помощи. В пылу ярости может превратиться в молнию или проснувшийся вулкан. Покровительствует людям, рожденным под огненными знаками Зодиака (Овну Льву и Стрельцу).

• Агни – верховный дух огня в ведических практиках. Имеет в своем подчинении более мелких сущностей — дэвов и элементалов этой стихии – как на физическом, астральном, так и ментальном уровне.

• От-Ана (огонь-мать) – дух огня у алтайских шаманов. Покровительствует им и служит связующим звеном между шаманом и божеством более высокого ранга.

• Рарог – воплощение духа огня у западных славян. Проявляется чаще всего в виде хищной птицы, извергающей огонь из клюва, огненного дракона или вихря. Он покровитель домашнего очага. Согласно чешским поверьям, может появиться из яйца, которое человек 9 дней и 9 ночей высиживает на печи. Выступает посредником между богами и людьми.

• Жиж – дух огня у древних белорусов, который постоянно ходит под землей и выпускает из себя пламя. Если жиж ходит медленно, то согревает почву, а если быстро — огонь вырывается из-под земли, начинаются пожары, уничтожающие леса и поля.

• Абабинили – дух огня у некоторых племен североамериканских индейцев. Одновременно является у них высшим божеством, дарующим жизнь, свет и тепло.

• Ифриты – злые воплощения духов огня у мусульман, разновидность джиннов, демонов. Обитают в одном из низших кругов ада. Выглядят как огромные огненные люди мужского и женского пола.

• Чжужун – дух огня в Китае. Имеет туловище зверя и лицо человека. Является повелителем юга.

• Феникс. Олицетворяет возрождение и трансформацию, которые присущи духам огня. Являет собой птицу, способную к самосожжению и восстановлению из пепла.

Огневушка — поскакушка, огненный полоз, Жар-птица – все это существа, в виде которых представляли духов огня в России. Огневушка – крохотная рыжеволосая девочка, появляющаяся из пламени костра. Она обладает способностью согревать почву даже в лютые морозы, мгновенно создавая островки лета посреди зимы. Существо является хозяйкой поверхностного золота, хранящегося в верхних пластах земли.

Полоз – змей, обладающий ядовитым дыханием, может в гневе поджечь любую постройку. Несмотря на опасность полоза, от него легко можно откупиться любимым лакомством – хлебом. Жар-птица – пернатое существо с огненным оперением, слепящим глаза, исполняющее желания смелых, сообразительных и чистых духом людей, способных ее поймать.

Были ли чухонские старцы, сделавшие пророчества о Петербурге, православными верующими

Историки затрудняются дать однозначный ответ, были ли чухонские старцы православными верующими. Это связно с тем, что жившие на берегу Невы финские племена, до основания Петербурга приняли православие, однако по привычке продолжали придерживаться некоторых народных традиций связанных с язычеством. Таким образом, чухонцы были православными христианами лишь официально.

В сложных жизненных ситуациях они имели обычай обращаться к чухонским старцам.

Таким образом, язычество продолжительное время имело огромное влияние среди представителей прибалтийско-финских народностей. В центре современного Санкт-Петербурга возле Троицкой площади ранее находилось языческая святыня в виде искривлённой ветрами сосны. Приходя туда, старцы наблюдали за ней и во время совершения обрядов, определяли, когда будут наводнения. Сохранившиеся предания о языческом капище рассказывают, что над кроной дерева появлялись огни святого Эльма.

Атмосферное электричество. Виды и особенности. Явления

В атмосфере Земли возникают различные акустические, оптические и электрические явления. Атмосферное электричество это совокупность электрических явлений в атмосфере, а также раздел физики атмосферы, изучающий эти явления. Однозначной картины того, чем является атмосферное электричество, до настоящего времени нет. Существующие модели объясняют часть явлений, обладая своими плюсами и минусами каждая.

Изучаются существующее в атмосфере электрическое поле, ионизация атмосферы и ее электрическая проводимость, атмосферные электрические токи, объемные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и другое. К атмосферному электричеству относятся тропосферные и стратосферные процессы. Тропосфера (нижний слой атмосферы) простирается до высоты 8-18 км, в зависимости от географической широты местности; выше, до высот порядка 50 км, простирается стратосфера, еще выше лежит ионосфера.

История изучения

Атмосферное электричество было доказано одним из отцов-основателей Соединенных Штатов Бенджамином Франклином, соавтором Декларации независимости и Конституции страны, чей портрет украшает 100-долларовую купюру. Будучи ученым-самоучкой, Франклин интересовался множеством физических проблем, в т.ч. и исследованиями электричества. Франклин изобрел плоский конденсатор и молниеотвод, что внесло вклад в изучение и объяснение процессов в атмосфере.

К заслугам Франклина следует отнести то, что он в 1752 году показал, что атмосферное электричество, получаемое посредством запуска воздушных змеев, способно заряжать лейденскую банку (цилиндрический конденсатор с металлическими обкладками и стеклянным диэлектриком) не хуже «земного» электричества, добываемого трением. Им же была установлена электрическая природа молнии. Для доказательства того что в воздухе присутствует атмосферное электричество Франклин использовал бумажный змей с проволокой на нем. Эти заслуги были высоко оценены его российским коллегой М.В. Ломоносовым.

В России 18 века заметный вклад в изучение атмосферных электрических явлений был внесен академиками М.В. Ломоносовым и Г.В. Рихманом. В 1745 году Рихман разработал «Электрический указатель», представлявший собой электроскоп с разделенной на градусы шкалой. Этим указателем Ломоносов с Рихманом воспользовались при создании «громовой машины» — установки для изучения интенсивности атмосферных электрических разрядов. «Громовая машина», в отличие от «электрического змея» Франклина, непрерывно фиксировала изменения атмосферного электричества, вне зависимости от погоды, и позволила ученым установить, что в атмосфере электричество разлито и в отсутствие грозы. Также им удалось доказать, что молния является электрическим разрядом в атмосфере. Особо зрелищной явилась пальба при стечении народа из батареи пушек в небо, с целью показать, что «гром не показывает электрической силы», поскольку при этом «электрический указатель ничего не показывал».

В 1753 году Рихман, во время очередного эксперимента, был убит шаровой молнией, вышедшей из «электрического указателя» во время грозы. В том же году Ломоносов выступил с докладом о разработанной им материалистической теории «Атмосферное электричество», соответствующей в принципиальных основах современным представлениям.

Ломоносов полагал, что причиной атмосферного электричества является трение пылинок воздуха о капельки воды, все это на фоне восходящих и нисходящих потоков воздуха. Северные сияния также имеют, по мнению Ломоносова, электрическую природу, он проводил опыты по воспроизведению северных сияний на моделях. Также Ломоносов рекомендовал повсеместную установку громоотводов.

Интересен опыт, произведенный в 1868 году американским дантистом Малоном Лумисом. Лумис в присутствии членов Конгресса США устанавливал беспроводную связь между двумя пунктами посредством поднятых над землей на высоту 190 м двух электропроводов, служащими передающей и приемной антенной. На расстояние 30 км при замыкании передающей антенны ключом на землю передавался сигнал, регистрируемый включенным в цепь приемной антенны гальванометром. Поскольку в цепь антенны никакие источники электропитания не подключались, придется признать, что без атмосферного электричества и здесь не обошлось.

В дальнейшем Лумис вместо воздушных змеев соорудил высокие металлизированные деревянные мачты. Особого интереса к его опытам современники не проявляли – в это время А.С. Попов еще учился в школе, а Г. Маркони еще не успел родиться. Будущее радиосвязи было связано с мощными источниками электропитания на передающей стороне с преобразованием их энергии в энергию электромагнитных волн.

По завершению 19 века наблюдается уменьшение интереса к изучению гроз и молний. Больше внимания ученые уделяляли изучению электрического поля при хорошей погоде.

Исходя из того, что человечество на Земле живет между обкладками заряженного конденсатора, неоднократно возникала мысль воспользоваться этой бесплатной энергией. Одним из первых такие мысли высказывал ученый сербского происхождения Никола Тесла, и даже проводил практические опыты в этом направлении – построил 47-метровую вышку для получения «атмосферного электричества».

Модели

Самой распространенной моделью, предоставляющей хорошую аналогию атмосферным процессам, и теоретические возможности их рассмотрения, является конденсаторная модель.

В этой модели Земля с окружающей атмосферой представлена огромным сферическим конденсатором, и, как и любой конденсатор, способна сохранять электрическую энергию. Обкладками этого конденсатора служат поверхность земли и ионосфера. Диэлектриком конденсатора служит воздух, обладающий низкой электропроводимостью. Обкладки этого «конденсатора» разнополярно заряжены – отрицательно поверхность Земли и положительно ионосфера, и между ними формируется электрическое поле.

Однако, в отличие от идеального конденсатора, где поле между обкладками однородное, поле «земного» конденсатора неоднородно, его напряженность максимальна у поверхности земли и уменьшается с высотой. Неравномерность атмосферного электрического поля объясняется электрическими явлениями в облаках, создающими объемные заряды в слоях атмосферы и обусловливающими большую напряженность электрического поля у поверхности Земли. Если у земной поверхности напряженность составляет 130 В/м, то уже на километровой высоте она падает до 40 В/м, а на высоте 12 км составляет всего 2,5 В/м. Атмосферное электричество и его конденсаторная модель называется теорией Вильсона, по имени шотландского физика. По теории Ч. Вильсона, обкладки земного конденсатора заряжаются грозовыми облаками, обладающими зарядом в 10-20 Кл, иногда доходящими до 300 Кл.

Имеется также гипотеза советского ученого Я.И. Френкеля, в которой электрическое поле формируется путем взаимодействия и поляризации поверхности Земли и облаков, ионосфере при этом особая роль в создании электрического поля не отводит

Следствия конденсаторной модели

Из конденсаторной модели вытекает наличие токов утечки, в обычном конденсаторе снижающих его эффективность как хранителя электрического заряда, и в итоге приводящих к разряду конденсатора. Аналогом токов утечки конденсатора в «земном» конденсаторе являются конвективные токи грозовых и ураганных областей, достигающие десятков тысяч ампер. Но, в отличие от физического конденсатора, разность потенциалов между ионосферой и земной поверхностью не изменяется, т.е. земной конденсатор не разряжается, а напряженность электрического поля в атмосфере не спадает. Подобное возможно только, если дополнительный генератор будет постоянно подпитывать зарядами обкладки конденсатора. Источником энергии, подпитывающим конденсатор, является магнитное поле земли. Вращение Земли в потоке исходящего от Солнца излучения приводит к выработке электрического напряжения, создающего разность потенциалов между ионосферой и земной поверхностью.

Из конденсаторной модели вытекают следующие характеристики системы: общий заряд Земли 6·10 5 Кл, разность потенциалов между обкладками 300 кВ, полное сопротивление атмосферы 230 Ом. Земной конденсатор постоянно разряжается суммарными токами порядка сотен ампер, и в отсутствие источников постоянного подзаряда конденсатора он бы разрядился полностью примерно за 10 минут. Природа подзаряда конденсатора окончательно не выяснена, но известно, что в областях с грозовыми облаками текут токи заряда, а в свободных от облаков областях текут токи разряда.

Атмосферные явления

Гроза и молнии

Гроза сопровождается искровыми разрядами – молниями, сопровождающимися световыми вспышками и громом. С точки зрения конденсаторной модели все это – паразитные явления. Для наземных объектов (и летящих самолетов) молнии представляют огромную опасность, вследствие своего электрического, теплового и ударного воздействия.

Атмосферное электричество как молнии бывают не только на земле, но и на других планетах Солнечной системы. Сила тока линейной земной молнии доходит до полумиллиона ампер при напряжении до миллиарда вольт и типичном значении в десятки миллионов вольт. Длительность молний достигает нескольких секунд, а длина доходит до сотен километров, при том, что молний короче нескольких сотен метров тоже не бывает.

В верхних слоях атмосферы за последние десятилетия открыты и совершенно особые виды молний – эльфы, спрайты и джеты.

Зарницы

Зарницы – вспышки света на горизонте при удаленной грозе. Вследствие удаленности раскаты грома не слышны, но видны вспышки молний. Иногда зарницы видны при совершенно ясном небе. Появляются они обычно в жаркое время года.

Огни Святого Эльма

Помимо молний (искрового разряда) в атмосфере наблюдается и коронный разряд, называемый огнями Святого Эльма. Коронный разряд возникает в газе в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острие, провода). К появлению огней Святого Эльма ведет повышение напряженности электрического поля в окружающей среде, во время грозы или ее приближении, метели, шторма и пр.

В зонах вблизи острия нейтральные частицы газа ионизируются и возбуждаются в результате соударения с электронами, в результате вокруг электродов возникает «корона» – светящийся ореол. В атмосфере коронный разряд выглядит как наблюдающиеся в темноте светящиеся кисти на острых концах высоких предметов (башен, корабельных мачт).

Шаровые молнии

Шаровая молния – это газовый разряд сферической формы, выглядит как плавающее в воздухе светящееся образование, перемещающееся по непредсказуемой траектории. Очевидцы свидетельствуют, что шаровая молния появляется в грозовую погоду, иногда наряду с обычными молниями. При этом она выходит из проводника или даже предмета (столба, дерева). Попытки сфотографировать шаровую молнию или произвести видеосъемку обычно оказывались неудачными ввиду низкого качества отснятого материала.

Шаровая молния – настолько редкое и уникальное природное явление, что до сих пор не существует признанного всеми теоретического обоснования этого феномена, а до 2012 года даже не существовало подтверждения их реальности. Есть и теории, считающие наблюдения шаровой молнии следствием расстройств психики. Получить устойчивую шаровую молнию в лабораторных условиях также еще не удалось.