Корабель російського мореплавця Олексія Ілліча Чирікова пізньої осені плив північними водами Тихого океану. Моряки поверталися додому після чудового плавання – вони відкрили береги Аляски.

Зворотний шлях був дуже важким. Настала осінь з частими бурями та штормами. Кораблі в ті часи, приблизно двісті років тому, були вітрильні, тендітні - не те що теперішні громади, океанські теплоходи, - і вітри носили вітрильники хвилями, кидали, крутили як хотіли!

І ось розігралася така буря, якої не запам'ятали навіть досвідчені, старі моряки. Загибель здавалася неминучим. Сили моряків виснажилися, вони вже не в змозі були чинити опір шаленому натиску стихії, що розбушувалася.

І раптом на щоглах спалахнули довгі язики полум'я! Побачивши їх, змучені люди впали на коліна, завдяки долі за щасливе порятунок від смерті. Тому що ці вогні – добрі вісники, і вони означали, що негода стихає!

Моряки всіх країн та всіх часів бачили ці мови полум'я на щоглах. Про них згадують мореплавці Стародавню ГреціюПро них говорять моряки Христофора Колумба, який відкрив Америку, і супутники знаменитого Фернанда Магеллана, які здійснили перше кругосвітнє плавання і довели, що Земля наша - куля.

«Перед тим як зникнути, – розповідає один із товаришів Магеллана, – свічення спалахнуло так яскраво, що ми, можна сказати, були засліплені. Ми подумали, що тепер загинемо, але вітер стих у ту саму мить».

Траплялося, вогники спалахували на всіх щоглах, потім скочувалися вниз, бігали палубою, стрибали, скакали, при цьому хоч і влаштовували відчайдушний безлад, але нікого не ображали. Вони просто поводилися на кораблі, як діти, що розшалилися.

Ці вогні – теж розряди атмосферної електрики, але тільки тихі, безневинні. Вони й справді віщували кінець бурі, тож моряки недарма раділи їхній появі.

Загоряються вогники не тільки в морі, а й на суші, під час бур та снігових хуртовин. Спалахають вони завжди на високих предметах – на шпилях будівель, на верхівках дерев. Їх називають вогнями святого Ельма. Ця назва пішла із середньовічної Італії, де вогники часто спалахували на високих шпилях церкви святого Ельма, покровителя моряків.

Вогні святого Ельма – це гарне свічення, яке викликається накопиченням великого електричного розряду в грозовий час. В основному це явище спостерігається на корабельних щоглах, біля літаків, що летять через грозові хмари, інколи ж і на гірських вершинах.

Згідно з легендарними сказаннями того часу, вогні святого Ельма стали з'являтися після смерті святого Ельма в той час, коли на морі був дуже сильний шторм. Святий Ельм був покровителем моряків Середземного моря. Незадовго до того, як Ельм ліг на смертну одр, він пообіцяв, що сповіщатиме всіх моряків, подаючи їм знаки про те, чи будуть вони врятовані чи ні. І незабаром моряки, що знаходяться на щоглі корабля, побачили якесь свічення, яке ніколи ніхто не бачив, і яке було прийняте як обіцяний знак.

Сенека говорив, що під час грози зірки починають ніби сходити з неба і сідати на корабельні щогли. З тих пір такі яскраві містичні вогні були аж ніяк не злим, а добрим знаком для кожного моряка, тому що тлумачилося воно, що покровитель - святий Ельм - поруч, а значить, він не допустить появи біди. В іншому випадку поява одного вогню була поганою ознакою, так як за цим слідувала сильна і корабельна аварія.

Щаслива ознака полягала в тому, що вогні святого Ельма можна було побачити лише ближче до завершення штормової погоди. Вогні, на жаль, іноді з'являлися і не дуже гарні наміри. Якщо вони спускалися на палубну частину корабля, то вважалося, що дух покійника бродить кораблем і повернувся з метою попередження корабельного складупро швидке нещастя. Траплялося, що таке світіння опинялося над будь-якою людиною, тоді цей «світиться» повинен якнайшвидше загинути.

Вогні святого Ельма з'являються у різних формах. Їх можна побачити і як рівномірне свічення, і як окремі мерехтливі вогники, і як смолоскипи. Буває, що такі вогники можуть бути людям у вигляді мов полум'я, тому іноді люди тікають їх гасити.

Явище досить гарне, тому може заворожити кожного очевидця. Дехто може злякатися його. Але в цьому нема нічого страшного. Вперше такі вогники справді можуть відлякати. Але якщо їх бачити часто, до цього можна звикнути. І пов'язати його з поганою ознакою навряд чи вдасться.

Таке явище у 1957 році було помічено рибалками на Плещеївському озері під Переславлем-Заліським.

Пояснення явища з погляду науки

Міфологічних трактувань цього явища існує величезна кількість. Але його можна пояснити й із погляду наукових досліджень. У 1749 Бен Франклін прирівняв Вогонь до електрики, що виникає в атмосфері.

Згідно науковим дослідженням, вогні святого Ельма – це звичайний точковий розряд, що виникає переважно на одиночних об'єктах. І з'являється він лише тоді, коли значення електричного полястає більше 1000 вольт на 1 см. Саме тому вогні святого Ельма з'являються лише у грозу. Під час сильних грозових явищ можна бачити, як світяться листя, трава і роги тварин. Дуже часто таке світіння спостерігається неподалік торнадо, під час снігових бур та шквалів. Саме в цей час у хмарах та на земній поверхні накопичується велика кількість електричного розряду.

Планету Земля оточує електричне поле. Найчастіше повітря має позитивний заряд, А земля – негативний, що призводить до іонізації повітря. Так утворюється електричне поле. Коли «тихий» розряд трапляється з якихось гострих виступів (наприклад, шпилів, веж, щоглів, дерев, жердин), звідки вискакують маленькі електричні іскри, він називається «коронним». Якщо іскор досить багато, а сам процес відбувається протягом більш тривалого часу, то можна побачити сяйво блідо-блакитного кольору, яке схоже на язички полум'я.

Великий загін воїнів Стародавнього Римуперебував у нічному поході. Насувалась гроза. І раптом над загоном з'явилися сотні блакитних вогників. Це засвітилися вістря копій воїнів. Здавалося, залізні списи солдатів горять не згоряючи!

Природи дивовижного явища на той час ніхто не знав, і солдати вирішили, що таке сяйво на списах віщує їм перемогу. Тоді це явище називали вогнями Кастора та Поллукса – на ім'я міфологічних героїв-близнюків. А пізніше перейменували на вогні Ельма - за назвою церкви святого Ельма в Італії, де вони з'являлися.

Особливо часто такі вогні спостерігали на щоглах кораблів. Римський філософ і письменник Луцій Сенека говорив, що під час грози «зірки ніби сходять із неба і сідають на щогли кораблів». Серед численних оповідань про це цікаве свідчення капітана одного англійського вітрильника.

Сталося це 1695 року, у Середземному морі, біля Балеарських островів, під час грози. Побоюючись бурі, капітан наказав спустити вітрила. І тут моряки побачили в різних місцях корабля понад тридцять вогнів Ельма. На флюгері великої щогли вогонь досяг понад півметра заввишки. Капітан послав матроса з наказом зняти його. Піднявшись нагору, той крикнув, що вогонь шипить, як ракета із сирого пороху. Йому наказали зняти його разом із флюгером і принести вниз. Але тільки-но матрос зняв флюгер, вогонь перескочив на кінець щогли, звідки його було неможливо зняти.

Ще більш вражаючу картину побачили 1902 року моряки пароплава «Моравія». Перебуваючи біля островів Зеленого Мису, капітан Сімпсон записав у судновому журналі: «Цілу годину в морі палахкотіли блискавки. Сталеві канати, верхівки щоглів, нокреї, ноки вантажних стріл – усе світилося. Здавалося, що на шканцах через кожні чотири фути повісили запалені лампи, а на кінцях щогтів та нокрей засвітили яскраві вогні». Світіння супроводжувалося незвичайним шумом:

«Наче міріади цикад оселилися в оснастці або з тріском горів хмиз і суха трава...»

Вогні святого Ельма різноманітні. Бувають вони у вигляді рівномірного світіння, у вигляді окремих мерехтливих вогників, смолоскипів. Іноді вони настільки схожі на язики полум'я, що їх кидаються гасити.

Американський метеоролог Хемфрі, який спостерігав вогні Ельма на своєму ранчо, свідчить: це явище природи, «перетворюючи кожного бика на чудовисько з вогненними рогами, справляє враження чогось надприродного». Це говорить людина, яка за своїм становищем не здатна, здавалося б, дивуватися подібним речам, а повинна приймати їх без зайвих емоцій, спираючись лише на здоровий глузд.

Можна сміливо стверджувати, що й нині, незважаючи на панування, - далеко, правда, не повсюдне, - природничо-наукового світогляду, знайдуться люди, які, якби вони опинилися в становищі Хемфрі, побачили б в вогняних бичачих рогах щось непідвладне розуму. Про середньовіччя і говорити нема чого: тоді в тих же рогах побачили б, швидше за все, підступи сатани.

Коронний розряд, електрична корона, Різновид тліючого розряду, який виникає при різко вираженій неоднорідності електричного поля поблизу одного або обох електродів. Подібні поля формуються у електродів з дуже великою кривизною поверхні (вістря, тонкі дроти). При Коронному розряді ці електроди оточені характерним світінням, що також отримало назву корони, або коронуючого шару.

Що примикає до корони несвітиться («темна») область міжелектродного простору називається зовнішньою зоною. Корона часто з'являється на високих гострих предметах (святого Ельма вогні), навколо проводів ліній електропередач і т. д. Коронний розряд може мати місце при різних тисках газу в розрядному проміжку, але найбільш виразно він проявляється при тисках не нижче атмосферного.

Поява коронного розряду пояснюється іонною лавиною. У газі завжди є кілька іонів і електронів, що виникають від випадкових причин. Однак, кількість їх настільки мала, що газ практично не веде електрики.

При досить великій напруженості поля кінетична енергія, накопичена іоном у проміжку між двома суударениями, може стати достатньою, щоб іонізувати нейтральну молекулу при зіткненні. В результаті утворюється новий негативний електрон та позитивно заряджений залишок - іон.

Вільний електрон при зіткненні з нейтральною молекулою розщеплює її на електрон та вільний позитивний іон. Електрони при подальшому зіткненні з нейтральними молекулами знову розщеплює їх на електрони та вільні позитивні іони тощо.

Такий процес іонізації називають ударною іонізацією, а роботу, яку треба витратити, щоб зробити відривання електрона від атома - роботою іонізації. Робота іонізації залежить від будови атома і тому різна для різних газів.

Електрони та іони, що утворилися під впливом ударної іонізації, збільшує число зарядів у газі, причому у свою чергу вони починають рух під дією електричного поля і можуть зробити ударну іонізацію нових атомів. Таким чином, процес посилює сам себе, і іонізація в газі швидко сягає дуже великої величини. Явище аналогічне сніговій лавині, тому цей процес було названо іонною лавиною.

Натягнемо на двох високих ізолюючих підставках металевий дріт ab, що має діаметр кілька десятих міліметра, і з'єднаємо її з негативним полюсом генератора, що дає напругу кілька тисяч вольт. Другий полюс генератора відведемо до Землі. Вийде своєрідний конденсатор, обкладками якого є дріт та стіни кімнати, які, звичайно, повідомляються із Землею.

Поле в цьому конденсаторі неоднорідне, і напруженість його поблизу тонкого дроту дуже велика. Підвищуючи напругу поступово і спостерігаючи за дротом у темряві, можна помітити, що при відомій напрузі біля дроту з'являється слабке світіння (корона), що охоплює з усіх боків дріт; воно супроводжується шиплячим звуком і легким потріскуванням.

Якщо між дротом і джерелом включений чутливий гальванометр, то з появою світіння гальванометр показує помітний струм, що йде від генератора по дротах до дроту і від нього повітря кімнати до стін, між дротом і стінами переноситься іонами, утвореними в кімнаті завдяки ударній іонізації.

Таким чином, свічення повітря та поява струму вказує на сильну іонізацію повітря під дією електричного поля. Коронний розряд може виникнути не тільки поблизу дроту, а й у вістря і взагалі поблизу будь-яких електродів, біля яких утворюється дуже неоднорідне поле.

Застосування коронного розряду

Електричне очищення газів (електрофільтри). Посудина, наповнена димом, раптово робиться абсолютно прозорою, якщо внести в неї гострі металеві електроди, з'єднані з електричною машиною, а всі тверді та рідкі частинки будуть триматися в облозі на електродах. Пояснення досвіду полягає в наступному: як тільки дроту запалюється корона, повітря всередині трубки сильно іонізується. Газові іони прилипають до частинок пилу та заряджають їх. Так як усередині трубки діє сильне електричне поле, заряджені частинки пилу рухаються під дією поля до електродів, де осідають.

Лічильники елементарних частинок

Лічильник елементарних частинок Гейгера - Мюллера складається з невеликого металевого циліндра, з віконцем, закритим фольгою, і тонкого металевого дроту, натягнутого по осі циліндра і ізольованого від нього. Лічильник включають у ланцюг, що містить джерело струму, напруга якого дорівнює кільком тисячам вольт. Напруга вибирають необхідним появи коронного розряду всередині лічильника.

При попаданні в лічильник електрона, що швидко рухається, останній іонізує молекули газу всередині лічильника, від чого напруга, необхідна для запалення корони, дещо знижується. У лічильнику виникає розряд, а ланцюга з'являється слабкий короткочасний струм. Щоб виявити його, у ланцюг вводять дуже великий опір (декілька мегаом) і підключають паралельно з ним чутливий електрометр. При кожному попаданні швидкого електрона всередину лічильника листка електрометра будуть вклонятися.

Подібні лічильники дозволяють реєструвати не тільки швидкі електрони, а й взагалі будь-які заряджені частинки, що швидко рухаються, здатні виробляти іонізацію шляхом зіткнень. Сучасні лічильники легко виявляють попадання в них навіть однієї частинки і дозволяють тому з повною достовірністю і дуже наочністю переконатися, що в природі дійсно існують елементарні заряджені частинки.

Громовідвід

Підраховано, що в атмосфері всього земної кулівідбувається одночасно близько 1800 гроз, які дають у середньому близько 100 блискавок на секунду. І хоча ймовірність поразки блискавкою будь-якої окремої людини мізерно мала, проте блискавки завдають чимало шкоди. Досить зазначити, що в даний час близько половини всіх аварій у великих лініях електропередач викликається блискавками. Тому захист від блискавки є важливим завданням.

Ломоносов і Франклін як пояснили електричну природу блискавки, а й вказали, як можна побудувати громовідвід, який захищає від удару блискавки. Громовідвід являє собою довгий дріт, верхній кінець якого загострюється і зміцнюється вище найвищої точки будівлі, що захищається. Нижній кінець дроту з'єднують із металевим листом, а лист закопують у Землю лише на рівні грунтових вод.

Під час грози на Землі з'являються великі індуковані заряди і на поверхні Землі з'являється велике електричне поле. Напруженість його дуже велика у гострих провідників, тому наприкінці громовідводу запалюється коронний розряд. Внаслідок цього індуковані заряди не можуть накопичуватися на будівлі та блискавки не відбувається. У тих же випадках, коли блискавка все ж таки виникає (а такі випадки дуже рідкісні), вона вдаряє в громовідвід і заряди йдуть в Землю, не завдаючи шкоди будівлі.

У деяких випадках коронний розряд з громовідводу буває настільки сильним, що у вістря виникає видиме свічення. Таке свічення іноді з'являється і біля інших загострених предметів, наприклад, на кінцях корабельних щоглів, гострих верхівок дерев тощо. Це явище було помічено ще кілька століть тому і викликало забобонний страх мореплавців, які не розуміли справжньої його сутності.

Здрастуйте, дорогі читачі сайту Спринт-Відповідь. Сьогодні в ефірі Першого каналу йде телегра під назвою "Хто хоче стати мільйонером?" У цій статті ми розглянемо дуже цікаве питанняпро вогні святого Ельма. Гравці дуже довго розмірковували, точніше витратили на час. Більше гравці розмовляли на абстрактні теми, наприклад про місце народження та навчання Яни Кошкіної, яка грала сьогодні разом із Андрієм Козловим.

Де часто з'являються вогні святого Ельма?

Правильна відповідь традиційно виділено синім кольором та напівжирним шрифтом.

Вогні святого Ельма або Вогні святого Елмо (англ. Saint Elmo's fire, Saint Elmo's light) - розряд у формі пучків або пензликів (або коронний розряд), що світяться, що виникає на гострих кінцях високих предметів (вежі, щогли, дерева, що самотньо стоять) , гострі вершини скель тощо) при великій напруженості електричного поля в атмосфері. Вони утворюються в моменти, коли напруженість електричного поля в атмосфері в вістря досягає величини близько 500 В/м і вище, що найчастіше буває під час грози або при її наближенні, і взимку під час хуртовин.

1. на сталактитах печер
2. на щоглах суден
3. на дні Маріанської западини
4. на поверхні Місяця

Верхні гілки дерев, шпилі веж, на морі – верхівки щоглів та інші подібні місця іноді осяють мерехтливим блакитним сяйвом. Виглядати воно може по-різному: як рівне мерехтливе свічення у вигляді корони або ореолу, як язички полум'я, що танцюють, як феєрверк, що розсипає іскри.

Добре, що Андрій знав правильну відповідь на запитання, тому відповідь виявилася вірною: на щоглах суден.

На королівський потрапив корабель. Всюди там від носа до корми. На палубі та в трюмі, і в каютах Я сіяв жах; полум'ям здіймався На щоглі, на бушприті та на реях.

Ці рядки, взяті епіграфом, не є поетичною вигадкою. Є чимало свідчень очевидців, які спостерігали на щоглах, стіньгах, реях світяться султани. Давні мореплавці називали їх «вогнями святого Ельма».

Дві тисячі років тому римський філософ Сенека говорив, що під час грози «зірки ніби сходять із неба і сідають на щогли кораблів». Він мав на увазі розряди у вигляді полум'я, які виникають не тільки на рангоуті кораблів, а й на куполах церков, верхівках веж, шпилях та високо в горах. Однак найчастіше "святі вогні" спостерігаються в океані. Іноді, коли грозові хмари проходять над судном, на щоглах видно світло, що зазвичай супроводжується легким потріскуванням. При денному світлі вогні не видно, але вночі являють собою ефектну, іноді моторошну картину.

Поява «вогнів Ельма» сприймалася моряками як знак, що сповіщає про закінчення шторму та важкої роботи на кораблі. Одна з переказів про плавання Христофора Колумба до Америки говорить: «Здавалося, що буря ніколи не вщухне. Змучені важкою роботою, налякані блискучими блискавками та лютим океаном матроси почали нарікати. У всьому звинувачували Колумба, який затіяв це небезпечне плавання, якому, здавалося, не буде кінця. Тоді Великий мореплавець наказав усім піднятися на палубу та подивитися на щогли. На їхніх верхівках красувалися вогники синюватого кольору. Матроси зраділи, порахувавши вогні, що розсипалися на щоглах, вісником милості до них святого Ельма».

З подивом спостерігали в Атлантичному океаніпоява вогнів супутників Магеллана. Один із них, лицар Пігафетта, зробив у своєму щоденнику такий запис: «Під час бур ми часто бачили свічення, яке називають вогнями святого Ельма. Якось у темну ніч воно стало нам подобою доброго світла. Вогні залишалися на верхівці грот-щогли протягом двох годин. У розпал лютої бурі це було для нас великою втіхою. Перед тим, як зникнути, свічення спалахнуло так яскраво, що ми, можна сказати, були приголомшені. Усі вважали, що тепер настане загибель. Однак тієї ж миті вітер стих...»

Справді, сильний вітері високі хвилі передують грозі. Але коли гроза над головою і запалюються вогні Ельма, найгірше вже позаду.

Буває, що свічення султанів триває тривалий час. Зафіксовані випадки, коли вогненна куля, спустившись до основи щогли, котиться потім палубою. Іноді вогні бігають хвилями. Про подібні явища писали ще Гомер і Горацій. Тоді люди також вважали ці вогні щасливою ознакою і обожнювали їх, називаючи іменами Кастора і Поллукса - напівбогів, що заступають морякам. Англійські моряки називали "вогні святого Ельма" тілом святого.

"Святі вогні" нерідко з'являлися у великих кількостях. В 1622 після негоди всі галери острова Мальта раптом освітлилися цими вогнями. Вони ніби перестрибували з щогли на щоглу, вітаються триразовим свистом і вигуками матросів.

11 червня 1686 року французький військовий корабель, перебуваючи на траверзі Мадагаскару, зазнав справжньої атаки «святого вогню». Абат Шаузі, що знаходиться на борту корабля, записав: «Дув страшний вітер, лив дощ сяяли блискавки, все море було у вогні. Раптом я побачив на всіх наших щоглах вогні святого Ельма, які спускалися на палубу. Вони були завбільшки з кулак, сяяли, стрибали і зовсім не обпалювали. Усі відчули запах сірки, але грому не було. Блукаючи вогники поводилися на кораблі, як у себе вдома. Це тривало до світанку».

30 грудня 1902 року пароплав «Моравія» знаходився поблизу островів Зеленого мису. Вся команда тоді стала свідком дивовижного видовища. Ось запис у судновому журналі, зроблений капітаном А. Сімпсоном: «Протягом цілої години в небі палахкотіли блискавки. Сталеві канати, верхівки щоглів, ноки рей та вантажних стріл – усе світилося. Здавалося, на всіх штагах через кожні чотири фути повісили запалені ліхтарі...». Говорячи далі про дивний шум, що супроводжує світіння, капітан писав: «Наче міріади цикад оселилися в оснастці або з тріском горів хмиз і суха трава».

Нерідко спостерігають це цікаве явище та сучасні мореплавці.

«У липні I960 року я брав участь у перегоні теплохода «Двіна» з порту Провидіння до порту Находка, – повідомляє В. Алексєєв з Приморського краю, – і між мисом Олюторським та Командорськими островами став свідком дивного, таємничого явища природи. Коли о другій ночі я заступив на вахту, небо було вкрите чорно-фіолетовими хмарами. Ми йшли на буксирі біля пароплава «Пугачов». Хвилин через 30 я раптом побачив, що контури його щоглів, вант та надбудови стали якось надзвичайно чітко видно. Ще через кілька хвилин на всіх виступаючих частинах судна з'явилося свічення, а на клотиках щогтів виникли пензлики, що ніби світяться. Незабаром, здавалося, вся поверхня судна вкрилася блакитною бахромою, що світилася. Особливих звуків та запахів я не помітив. «Пугачов» спостерігався як суцільна пляма, що світиться. Все це тривало години дві з половиною».

Що таке вогні Ельма? Яка причина такого загадкового на перший погляд явища природи?

Вони схожі на язики полум'я, але насправді не мають нічого спільного з вогнем. Це звані тихі розряди атмосферної електрики, які найчастіше спостерігаються під час гроз, снігових бур, шквалів.

Феєрверки атмосферної електрики не завжди супроводжуються грозовими явищами. Під час грози, іноді ще задовго до її розвитку, напруженість електричного поля в атмосфері зростає у багато сотень і навіть тисяч разів. Ось тоді-то нерідко і з'являються особливі розряди, що світяться на вістрях і гострих кутахпредметів, що височіють над земною поверхнею. Потенціал електричного поля може досягти такого критичного значення, яке виявляється достатнім для електричного пробою повітря. Це явище супроводжується стіканням електричних зарядів, що викликають утворення «корони», що світиться. Подібне свічення можна спостерігати у лампах денного світла.

"Вогні Ельма" вперше були відтворені в лабораторії члена-кореспондента АН СРСР Б. В. Войцеховського. Щодо цього явища Богдан В'ячеславович висловив тоді свою, відмінну від загальноприйнятої, думку: «Як і більшість явищ, пов'язаних з атмосферною електрикою, «вогні Ельма» протікають у хмарах - у масі заряджених частинок, які зазвичай несуть негативний заряд. У негоду хмари можуть дуже низько опускатися і своєю нижньою частиною торкатися земних предметів: шпилів, веж, дерев, корабельних щоглів. Краплі води з негативним зарядом зустрічаються з цими позитивно зарядженими предметами, і виникають нескінченні розряди, свого роду мікроблискавки. Вони й змушують світитися шпилі та щогли».

«Святі вогні» створюють перешкоди та ускладнюють радіозв'язок. І хоча вони безпечні, їх все ж таки слід уникати, оскільки вони вказують на місця можливої ​​концентрації великих зарядів атмосферної електрики.