Когда возникают огни святого эльма. Огни святого Эльма и Брокенские видения

Данное явление получило широкую известность благодаря классической литературе и морским рассказам, в которых говорится, что моряки считают огни святого Эльма добрым знаком, а также то, что они возникают накануне сильной грозы. Когда на мачтах загораются еле заметные бледные огоньки, моряки понимают, что их покровитель - святой Эльм присматривает за ними и не позволит недобрым силам моря увлечь их судно в пучину.

Святой Эльм

История Эльма весьма трагична, впрочем, как почти все истории христианских святых. Согласно легенде, палачи намотали его внутренние органы на лебёдку таким образом достав их из живота. Лебёдка олицетворяла атрибутику этого святого. Согласно Википедии этот человек родился в Антиохии, а всю жизнь прожил в Формии. Скончался примерно в 303 году. После того, как город Формия подвергся набегу сарацин и был полностью разграблен, мощи святого были перенесены в соседний город Гаэта (сейчас это один из районов Неаполя), где впоследствии был построен красивый собор в его честь, который и ныне находится там.

Святые покровители моряков

Антоний Падуанский . Оказывает помощь путешественникам и бедным.

Гертруда . Существует легенда в которой она защитила некое судно от морского монстра.

Клеменс . Сарацины привязали его к якорю, который затем был сброшен в море.

Колумбан . Обладал способностью вызывать попутный ветер.

Брандан . Его почитают все моряки северных государств. В бытность свою он являлся миссионерам и нёс дикарям имя Господа нашего.

Огни святого Эльма - как природное явление

Огни святого Эльма известны «общественности» благодаря морским мифам, в которых утверждается, что, во-первых, огни появляются накануне грозы, во-вторых, это добрый знак, указывающий, что покровитель моряков - святой Эльм рядом и не даст корабль в обиду злым силам океана.

Святой Эльм

У него ещё несколько имен: Расмус, Эразм, Эразмус, Эрмо - в зависимости от национальности почитающих его моряков. Эльм - в Средиземноморье, Расмус - в Балтийских и северных странах.
Эльм был христианским мученником, которого за убеждения враги Учения подвергли жестокой казни. Родился на восточном берегу Средиземного моря, в Антиохии в четвертом веке нашей эры, умер в 303 году. В итальянском городе Гаэта (район Неаполя) до сих пор существует собор в его честь.

Святые покровители моряков

• Брандан. Был миссионером, использовал корабль для распространения христианства, чтим моряками северных стран
• Колумбан. Умел выпрашивать попутный ветер
• Клеменс. Был привязан сарацинами к якорю и утоплен
• Гертруда. Спасла некий корабль от морского чудовища
• Антоний Падуанский. Покровительствует бедным и путешественникам
• Ниволай Мирликийский (Чудотворец). Понимал чаяния моряков, лишь призывал их не забывать о бессмертии души. Когда в Ликии (нынче юго-запад Турции), где он проповедовал, случился голод он приводил в порт корабли с продовольствием

Огни святого Эльма, как физическое явление

Огни… - это точечный электрический разряд. Он случается в момент, когда потенциал электрического поля на каком-то предмете превышает 1000 вольт на сантиметр. При ясной погоде значение потенциала равно одному вольту на сантиметр. Но по мере образования грозовых туч потенциал возрастает, и перед самим ударом молнии его значение превышает 10000 вольт на сантиметр. Таким образом, Огни святого Эльма, или свечение топов мачт, или слабо-голубые язычки пламени на концах реев случаются лишь перед самой грозой, да и то не каждой, а только очень сильной.

Это явление знакомо в основном морякам. Во время шторма на мачтах кораблей появляются светящиеся шары, которые могут спускаться на палубу или висеть на снастях.

Среди моряков огоньки считаются хорошим знаком. Говорят, что это сигнал о скором окончании шторма, который подает святой Эльм - покровитель мореходов. Святой скончался во время бури, но перед смертью он обещал своим товарищам помочь справиться со стихией и, указывая путь огнями, провел корабль сквозь волны в тихую гавань.

Огни святого Эльма не раз были описаны путешественниками. О появлении загадочного свечения вспоминал сам Христофор Колумб . Огоньки появились на мачте его кораблей незадолго до того, как великий мореплаватель наконец-то увидел землю. Еще одним свидетелем появления огней святого Эльма был Чарльз Дарвин. Он наблюдал таинственный свет во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль».

Так что же это за свечение? На самом деле ничего загадочного в появлении «голубого пламени» нет. Это всего лишь электрический разряд в атмосфере, который возникает во время грозы. Вокруг объектов с острыми верхушками, расположенных на большой высоте, потенциал электрического поля особенно велик, что и рождает свечение.

Огни святого Эльма могут появляться не только на мачтах кораблей, они часто возникают на вершинах гор, на линиях электропередач, макушках высоких деревьев, шпилях церквей. Свечение может образоваться и на обшивке самолета, когда лайнер попадает в облако вулканического пепла. Такой случай был зафиксирован в 1982 году. Инцидент произошел с британским лайнером, пролетавшим над островом Ява и попавшим в столб вулканического пепла. Ни экипаж, ни пассажиры ни о чем не подозревали, пока на борту не начались серьезные проблемы. Сначала пилоты заметили огни на лобовом стекле. Затем свечение появилось на крыльях самолета, при этом приборы не показывали наличия грозового фронта. Вскоре огни окружили двигатели самолета. Пассажиры могли наблюдать яркие всполохи, вырывавшиеся прямо из турбин.

Спустя несколько часов у самолета поочередно отказали все четыре двигателя. Командир корабля обратился к пассажирам с заявлением, которое впоследствии назвали самым большим преуменьшением в истории. «Дамы и господа! - сказал командир корабля. - На борту возникла небольшая проблема. Отказали все четыре двигателя. Мы делаем все возможное, чтобы их запустить.»

Завести двигатели так и не удалось - экипаж лишь на время запустил две вышедшие из строя турбины. Лайнер планировал, стараясь дотянуть до аэропорта Джакарты, где можно было совершить аварийную посадку. Незадолго до того, как самолет приблизился к порту, на ветровом стекле вновь появились огни святого Эльма. Пилоты сочли это добрым предзнаменованием. Самолет благополучно сел, несмотря на то, что лобовое стекло почти полностью потеряло прозрачность, руление оказалось невозможным, а большинство приборов отказало.

Брокенские видения

Горный массив Гарц в Германии с давних пор привлекает любителей острых ощущений. В окрестностях горы Брокен время от времени в небе появляются призрачные великаны - огромные подвижные тени, окруженные светящимися кольцами.

Говорили, что Брокен - место, где ведьмы собираются на свои шабаши. Ходили слухи, что в окрестностях горы живут колдуны огромного роста, способные растворяться в пространстве.

Тайна брокенских призраков была раскрыта лишь в XVIII веке. Разгадал ее физик Хауэ . Ему удалось встретиться с брокенским призраком. В момент появления светящегося привидения Хауэ не растерялся и снял шляпу, чтобы поздороваться с пришельцем. Призрак сделал такое же движение. Хауэ взмахнул рукой - призрак повторил и это. Тут-то ученый и догадался, что фигура в светящемся кольце - не что иное, как его собственная тень!

Объяснение оказалось довольно простым. Вокруг горы Брокен часто выпадают туманы, а облака частенько опускаются ниже вершины. В результате, когда солнце светит из-за спины человека, его тень проецируется в тумане или попадает на облака. И тут возникает оптический обман. Когда тень лежит на земле, наблюдатель вполне может оценить ее размер. А когда тень лежит на прозрачной поверхности, она становится объемной. При этом оценить точное расстояние до нее невозможно. В этом случае тень кажется несоизмеримо большой. Кроме того, тень, отображенная на земле, полностью повторяет движения «хозяина», и, когда тот неподвижен, тень тоже остается статичной. Другое дело тень, отброшенная в тумане или облаках. На такой поверхности тень может колебаться из-за движения воздуха, и создается ощущение, что силуэт движется сам по себе. Что касается световых колец, окружающих «призрак», то это всего лишь солнечный ореол, свет которого отражается от капель воды в облаках или в тумане. Таким образом создается эффект, подобный радуге.

Свеча покойника

Так называют блуждающие огоньки, появляющиеся в районе кладбищ и болот. Обычно свет возникает на уровне человеческой груди, и кажется, будто кто-то движется в темноте, освещая свой путь свечой. Встреча с такими огнями никогда не сулила добра - считалось, что призраки умерших огоньками заманивают живых в лесные чащи или болота.

За привидения часто принимают фосфористый водород, который образуется при гниении, - не случайно призраки обитают в основном в окрестностях кладбищ и болот, где под землей идет активное разложение органических останков. Светящийся газ поднимается до двух метров над землей и хорошо виден в темноте. При малейшем порыве ветра он начинает движение, таким образом, человеку может показаться, что призрак заманивает его в трясину.

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.