Тайна огней святого Эльма

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИМНАЗИЯ № 1

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

«ТАЙНА ОГНЕЙ СВЯТОГО ЭЛЬМА»

Работу выполнил: ученик 9 класса Киракосян Назарет Ширазович

Руководитель: учитель географии

Адрес гимназии № 1 140080, МО,

Телефон: 552 – 8981, 552 - 6263

2016 год

Содержание ………………………………………………………………………………….. 2

1. Введение …………………………………………………………………………………... 3

2. Тайна Огней святого Эльма ……………………………………………………………… 4

2.1. Историческая «родина» огней Кастора и Поллукса……………………………….. 4

2.2. Места, наиболее частых встреч людей, с описываемым природным явлением…. 5

2.3. Предположения, гипотезы и объяснения данной природной загадки…………….. 7

2.4. Попытки лабораторных исследований и их результаты …………………………… 8

3. Заключение…………………………………………………………………………………. 9

4. Литература…………………………………………………………………………………. 11

5. Приложение………………………………………………………………………………... 12

Введение

Тему моей работы «Тайна Огней святого Эльма », я выбрал не случайно. Такие завораживающие явления, как миражи, полярное сияние, радуга, явления шаровой молнии, всегда вызывали во мне огромный интерес. Люди познакомились с этими явлениями в разное время – одни из них известны с древности, о других человек узнал только в 20 веке. Многие из этих природных явлений давно описаны и объяснены научно, но некоторые из них до сих пор, не переставая быть реальными, всё равно остаются тайнами природы. Именно тайнами, потому, что до сих пор, как ни старались и не пытались люди, так и не смогли ответить на вопросы их появления, исчезновения, поведения, последствий и необычной красоты. Всё необычное всегда пугает людей, заставляет придумывать самые странные, нелепые и порой опасные объяснения. Одним из таких явлений природы, описанных в литературе, на мой взгляд, является тайна Огней святого Эльма. Люди, живущие на берегу моря, или в горах, где чаще всего встречают эти необычные огни, должны бояться их или понимать, что за явление перед ними, и чего можно от них ожидать? Я поднял много документальной литературы, искал стихи, всевозможную информацию в интернете, искал воспоминания очевидцев, собирал фотографии об этом необычном явлении. Не всё у меня получилось, как хотелось, и было задумано. Но, не смотря ни на что, я получил огромное удовольствие, узнал много интересного и полезного, а главное, смогу теперь достаточно грамотно и доступно рассказать любому интересующемуся природой человеку об этом удивительном природном явлении, называемом огни святого Эльма.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Цели и задачи представленной работы:

1) Познакомиться с загадочным, но реальным природным явлением – огнями святого Эльма, рассказать об истории знакомства людей с этим явлением.

2) Показать красоту и необычность Огней святого Эльма, на примере рассказов очевидцев, доказательства неопасности встреч с этим природным явлением.

3) Рассмотреть физическую природу феномена и представить разные версии, его объясняющие.

4) Объяснить какое отношение к огням святого Эльма имеют молнии – шаровые и линейные

5) Рассказать, где особенно часто встречается столь необычная природная тайна и почему

6) Пояснить людям, встречающимся с огнями святого Эльма, правила поведения и восприятия данного природного явления.

7) Представить результаты своих исследований в виде этой работы.

2. Тайна Огней святого Эльма

«В преддверии бури небо иногда людям посылает удивительные яркие огоньки, напоминающие то языки пламени, голубого, бело-голубого или красноватого цвета, вытягивающиеся вверх до 30-50 см, то небольшие шары, то светящиеся кисточки, струи, шлейфы. Они будто прирастают к острым шпилям башен, к громоотводам, крыльям самолетов, а особенно к корабельным мачтам или острым пикам горных вершин. Удивительной красоты явление сопровождается шипением, жужжанием, свистящим звуком или тихим потрескиванием». Именно так описывает свечение огней святого Эльма любой человек встретившийся с ним в природе. Однако, это до сих пор мaлоизученное природное явление является электрическим свечением, которое порой окружает высокие, заостренные объекты, при приближении грозы. Имеются различные описания чудесного огня: от «танцующего» пламени до настоящего фейерверка, факела или настолько реальных язычков, что некоторые люди бросаются их тушить. Но есть одна важная особенность, подтверждённая десятками свидетельств очевидцев - это пламя никогда не обжигает, не вызывает возгорания, не является причиной пожаров, то есть не причиняет никакого вреда людям и длится от минуты до нескольких часов.

2.1. Историческая «родина» огней Кастора и Поллукса.

В Италии есть церковь Святого Эльма (Эразма). Святой Эльм, считался покровителем средиземноморских моряков. Рассказывают, что Эльм умер на море во время сильного шторма, перед смертью пообещав морякам, что явится им в том или ином виде, чтобы сообщить, суждено ли им спастись. Вскоре после этого на мачтах стало появляться странное свечение, которое они восприняли как знак от святого. Поскольку огни обычно появляются тогда, когда пик шторма уже позади, моряки почти всегда радовались им и воспринимали как счастливый знак. Зaгaдочному феномену, возможно, было бы дaно другое нaзвaние, если бы верующие знaли, что подобные "чудесa" нaблюдaлись в другом месте и в другое время. Тaк, в Древней Греции это явление нaзывaлось "огнями Kaсторa и Поллуксa" - по имени мифических брaтьев-близнецов, которым Зевс дaл бессмертие, преврaтив их в две сaмые яркие звезды в созвездии Близнецов. Одиночное свечение огней называли «Елена», а двойное «Кастор и Поллукс». Они также были известны как «Святой Николай» и «Святой Гермес». Исторические документы того времени зaфиксировaли появление огней святого Эльмa среди греческих воинов перед решaющими морскими и сухопутными срaжениями, победы в которых прослaвили, впоследствии греческое оружие. С тех пор, устнaя трaдиция связывaет появление огней святого Эльмa с добрыми предзнaменовaниями. Haблюдaлись и дaже нaшли документaльное отрaжение в летописях описывaемые огни и нa Руси. "В день 11 феврaля месяцa в Печерском монaстыре явился столп огнен от земли до небеси, a молния осветишa всю землю, и в небеси прогреме в чaс первый нощи, се же столп первее стa нa трaпезнице кaмяной, яко не видете бысть крестa, и постояв мaло, соступи нa церковь и стa нaд гробом феодосевьевым" (Haчaльнaя летопись под 6618 годом). Есть упоминание об этом явлении и в Ветхом завете: «Моисей пас овец у своего тестя Иофора, Мадиамского священника и однажды он провёл стадо далеко в пустыню и пришёл к горе Хориву. Ему явился ангел в пламени огня из среды тернового куста и Моисей увидел, что терновый куст горит огнём, но куст при этом не сгорает. Моисей решил пойти и посмотреть на это явление Природы, по какой причине куст не сгорает. Ангел увидел, что он идёт смотреть и сказал: Моисей! Моисей! Вот я!». Ветхий Завет. Исход 3:1-4. Одно из известных документальных наблюдений огней святого Эльма относится к временам Карфагена. Известный полководец Ганнибал (около 247 -183 гг. до нашей эры) совершал переход через Альпы, чтобы внезапно напасть на римское войско. Ганнибал очень хотел вдохновить своих воинов и в этом ему помог совершенно необычный случай, хорошо описанный в истории. Во время одного из ночных маршей на остриях копий воинов вдруг ярко засверкали языки пламени. Вначале это были одиночные огоньки, а потом загорелись все копья. Впечатление было такое, что солдаты несут не оружие, а тысячи ярких факелов. Вокруг стало светло, как днём. Вначале все испугались и стали тушить огонь, это оказалось невозможно. Было удивительно, что пламя не обжигало, как обыкновенный огонь, а только немного потрескивало. Ганнибал немедленно провозгласил, что это "божественное знамение", которое предвещает великую победу. В 216 году до н. э., карфагеняне в битве при Каннах наголову разбили превосходящее их по численности римское войско. Эта победа вошла в военную историю, как один из блестящих примеров военной стратегии. Есть записи об этом явлении и у и древних римлян: «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».

2.2. Места наиболее частых встреч людей, с описываемым природным явлением

Наблюдаются огни святого Эльма в 90 случаях из 100 во время сильной грозы, бури, снежной пурги, торнадо «просто на пустом месте». Но не повсеместно, а в определённых местах. На суше это молниеотводы, шпили храмов, высоких зданий, флюгеры, метеорологические станции. Отмечаются они и на самолетах, где ими венчаются винты и различные выступающие заостренные части корпуса на закрылках, пропеллерах и антеннах.

Но особенно часто они появляются в горах, причём во время сильной грозы здесь начинают светиться листья, трава, рога у животных и сами люди. Случается это когда основание облака почти касается земли. «При возникновении этих огней, венчавших головы и пальцы людей, был слышен сильный треск, а от голов и пальцев поднимались светящиеся языки длиной в несколько сантиметров. Вокруг голов возникает сияющий нимб, а с концов палок и ледорубов стекают языки пламени. Светятся кончики волос на голове. Если поднять руку, то по характерному жжению чувствуется, как из пальцев истекает электрический ток»

Есть свидетельства, подтверждающие, что огни святого Эльма возникают не только во время грозы, но и во время сильных песчаных бурь, когда мчащиеся с большой скоростью частицы песка сильно электризуются, и при извержении вулканов.

Настоящим же царством чудесных огней считают море. Римский философ и писатель Луций Сенека говорил, что во время грозы «звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей». Особенно благоговейно к этому явлению относились моряки 15 – 19 веков. Их охватывал радостный трепет, когда в обстановке низко летящих облаков на концах мачт, вдруг возникало свечение - символ того, что святой Эльм (Эрасмус) принял судно под свое покровительство. Это явление долгое время было своего рода знамением божественного вмешательства. Среди многочисленных рассказов об этом интересном явлении есть свидетельство капитана одного английского парусника. Случилось это в 1695 году в Средиземном море 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 описаны в судовых журналах знаменитых путешественников и первооткрывателей Х. Колумба и Ф. Магеллана. Эти огни вдохнули в моряков Христофора Колумба второе дыхание. Упавшие было духом моряки, увидели в сиянии святого покровителя знак того, что их бедам и мытарствам скоро будет конец. Встречался с огнями святого Эльма и Ч. Дарвин. Во время путешествия на «Бигле» он писал, что однажды ночью, когда «Бигль» стоял на якоре в эстуарии Рио-Плата «все было словно объято пламенем, небо исчерчено молниями, вода светилась множеством огней, и даже на верхушках мачт было голубое пламя».

2.3. Предположения, гипотезы и объяснения данной природной загадки

Природа этого крaсивого и зaхвaтывaющего явления во многом (но не во всём!) рaскрытa современной нaукой. Свечение огней святого Эльмa возникaет в нaэлектризовaнной aтмосфере, когдa величинa нaпряженности электрического поля достигaет десятков и дaже сотен тысяч вольт нa метр. Hеобходимое условие для появления свечения - нaличие в воздухе твердых диэлектрических чaстиц пескa, пыли, воды или снегa, переносимых ветром. При взaимном трении, во время метели, бури - чaстицы aэрозоля электризуются. Это приводит к локaльному увеличению нaпряженности электрического поля, что и вызывaет появление электрических рaзрядов. Иногдa в популярной литерaтуре, в чaстности в книге Р. Хеффлингa "Все чудесa в одной книге", огни святого Эльмa связывaются с нaличием линий высоковольтных передaч. Это не совсем верно. Вокруг проводов высокого нaпряжения при определенных метеорологических условиях действительно нaблюдaется свечение, которое носит нaзвaние "коронный рaзряд". Внешне оно похоже нa свечение огней святого Эльмa, но природa его инaя, поскольку для его появления не требуется нaличия диэлектрических чaстиц в воздухе. Бенджамин Франклин был первым, кто поставил знак равенства между огнем святого Эльма и атмосферным электричеством в 1749 году в своем описании молниеотвода, который, как он считал, может притягивать электрический огонь «из облака еще до того, как оно сможет подойти на достаточное для удара расстояние; и свет будет выглядеть точь в точь, как огонь святого Эльма». Всем известно, что тела состоят из положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти частицы притягиваются друг к другу, и если их разъединить, то они всячески стремятся соединиться вновь. Когда у основания облака скапливаются отрицательно или положительно заряженные частицы, то они способствуют возникновению противоположного заряда на поверхности земли. Между землей и облаками образуются потоки заряженных частиц, и когда они начинают двигаться с большой скоростью, то на небе появляются яркие вспышки молний. Если заряды не имеют возможности накопиться до возникновения желаемой разрядки, так как где-то произошла их "утечка", то молнии не могут образоваться. Огни святого Эльма - естественное свечение, которое сопровождает атмосферные электрические "утечки". Иными словами, огни святого Эльма и молнии – постоянные спутники.

2.4. Попытки лабораторных исследований

Неоднократно огни святого Эльма пытались получить в лабораторных условиях и в нашей стране и за рубежом. Но прежде следует добавить, что постоянными и частыми спутницами огней являются шаровая и линейные молнии, поэтому получить огни святого Эльма в лаборатории, не получив, молнию – нельзя, в связи с этим описания эксперемента затрагивают и ещё одну загадку природы – шаровую молнию. Вот выдержки из истории искусственно полученных огней cвятого Эльма и шаровой молнии в лаборатории Богдана Войцеховского. "На рис. 1 (см. Приложение 1) представлена фотография огня святого Эльма размером ~5 см на подвешенном в воздухе лепестке растительного происхождения, помещенном в однородное электрическое поле ~3 кВ/см. Огонь святого Эльма на лепестке - концентраторе электрического поля - можно рассматривать как модель шаровой молнии ". Лепесток подвешен на стеклянном изоляторе длиной 0,5м. На левом конце лепестка видна отрицательная тлеющая корона, обеспечивающая токовую подпитку огня св. Эльма. Это самые первые в мире результаты экспериментального моделирования шаровой молнии в лабораторных условиях, с наиболее близкими свойствами к шаровой молнии, наблюдаемой в природе. Вот как комментируют сами авторы свои первые экспериментальные результаты по генерации огней святого Эльма в лаборатории: « Многие ученые считают, что огни святого Эльма это свечение коронного разряда. Эксперименты, проведенные с потоком заряженных капель, приводят к иной точке зрения. Для моделирования атмосферного электричества, в особенности такого интересного явления, как шаровая молния, нужно создать в лаборатории "грозовые облака" с очень большой плотностью заряда. Эту проблему можно решить, создав облака из заряженных капель. Специально сконструированный генератор позволяет получить довольно плотную струю заряженных водяных капель, которые выносятся мощным потоком воздуха. После вылета из генератора струя из-за трения и перемешивания с окружающим воздухом быстро замедляется. При этом возникают сильные электрические поля. Различные предметы, поставленные в поток заряженных капель, начинают светиться. Светятся кончики пальцев руки. От вставленного в поток конуса свечение расходится в виде веера. Если в поток поместить карандаш, то светятся оба его конца. Свечение интенсивное, оно отчетливо видно на расстоянии трех метров. По-видимому, огни святого Эльма вызваны именно таким свечением предметов в потоке заряженных капель. Как представить себе поток заряженных капель в природе? В ненастную погоду ветер создает горизонтальный поток воздуха, над землей несутся низкие облака, капли воды в них заряжены, попадающие в такой поток высокие предметы начинают светиться». Первая публикация Б. В. и на тему шаровой молнии и огней святого Эльма была представлена в Академию Наук СССР в 1974 г., где были высказаны основные идеи о механизмах шаровой молнии. Но сколько ни упражняйся в размышлениях, необходимо подтверждение высказанных моделей экспериментально. И вот первые результаты были получены в 1976 г.: на рис. 2 (см. Приложение 1) представлена фотография впервые полученных огней святого Эльма в лабораторных условиях с автором постановки экспериментов . На связь шаровых молний и Огней святого Эльма обратили внимание и исследователи Кавказа. Мы можем прочитать много документальных подтверждений этой связи. Так, , будучи военным топографом и альпинистом не мог не встретиться с Огнями святого Эльма. Результатом его исследований явились очерки «Восхождение на Эльбрус», «Огни Святого Эльма и шаровидные молнии» и др.

- три года вместе со своими друзьями в тяжелейших природных условиях он не просто жил на Эльбрусе, но и исследовал его, впервые поднялся на его западную вершину и описал много интересного в своей книге «Три года на Эльбрусе». Именно там встречается и его описание огней святого Эльма. описал необычные на Кавказе места, куда с удивительным постоянством бъют молнии. Такие места получили название «гнёзда молний» - места с пониженным электрическим сопротивлением – вот там то и можно наблюдать Огни святого Эльма.

В настоящее время разработаны методы, позволяющие получать подобный разряд искусственным путём. Некоторые из них доступны в домашних условиях - например, снять с себя синтетическую майку (или свитер) и направить на неё иголку. С определённого расстояния на кончике иголки возникает разряд, хорошо видимый в темноте, при этом слышно потрескивающее шипение. Возможно также вызвать разряд на кончике иголки, приблизив её к экрану цветного телевизора с кинескопом.

Заключение

Итак, подведя итог проделанной мной работы, можно сказать, что Огни святого Эльма - это разряд в форме светящихся пучков или кисточек, возникающий на острых концах высоких предметов при большой напряжённости электрического поля в атмосфере. Они образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, и зимой во время метелей. Чаще всего это явление встречается на море и в горах. Вполне закономерно, что суеверные люди принимaли описывaемое природное явление зa небесное "знaмение", в особенности если видели свечение высоко рaсположенных нaд землей церковных крестов. Служители культa использовaли этот феномен для усиления религиозности среди верующих. В Швейцарских Альпах жители использовали огни святого Эльма для своеобразного прогноза грозы. На возвышенно месте, например, на стене замка, водружалось копьё с деревянным древком. Стражник замка время от времени подносил к этому копью алебарду, и если появлялись искры, он звонил в колокол, предупреждая крестьян, пастухов и рыбаков о приближающейся грозе.

Огни святого Эльма наблюдали и наблюдают люди во многих районах нашей страны. Вот, например, как необычно они выглядят на фото, сделанных в Кировской и Рязанской областях (см. приложение 2).

Для тех людей, которые любят отдыхать в горах нужно отметить, что огни святого Эльма совершенно не опасны для человека и животных, не зафиксировано ни одной трагедии связанной с ними. Однако, надо помнить, что их постоянные спутники – шаровая и линейная молнии очень опасны. Поэтому проявлять беспечность в горах во время грозы, любуясь голубыми огоньками неразумно и небезопасно.

Литература

«Огни святого Эльма и шаровидные молнии». «Три года на Эльбрусе», 1936 год. Я. Фролов «Гроза на вершине Кавказа». «Огни святого Эльма у Вас дома», А Панцулая. Ю. Любимов «Гнездо молний», журнал «Калейдоскоп приключений», №4 2001 год. М. Мезенцев «Обычное в необычном». Энциклопедия «Чудеса» том 1, 1990 год «Метеорологический вестник», 2009 год. Р. Хефлинг «Все чудеса в одной книге». «Прикосновение к тайне» (шаровая молния или НЛО). «Наука и жизнь» - журналы разных лет. «Письма в ЖЭТФ» - журнал 1976год, т.23.(статья Войцеховского). http://www. kmvline. ru/lib/sedovl/5.php http://www. kmvline. ru/lib/mount/12.php

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Рис. 1. Модель шаровой молнии - изолированнный огонь св. Эльма размером ~5 см на лепестке. Расстояние между дисковыми электродами 25 см, напряженность поля ~3 кВ/см. Лепесток подвешен на стеклянном изоляторе длиной 0,5м. На левом конце лепестка видна отрицательная тлеющая корона, обеспечивающая токовую подпитку огня св. Эльма.