Гроза с ее атрибутами — громом, молниями, темным небосводом, ливнями, — с опасностью, которую она представляет для живых существ и строений, во все времена привлекала к себе внимание людей. Человечество в знакомстве с грозой прошло все стадии приближения к истине: эмоциональное восприятие (ужас — недаром ведь гроза); преклонение, покорное смирение перед грозой как проявлением действия потусторонних сил; научное познание — стремление узнать, почему возникает гроза, почему бывают молнии, гром, какими они бывают, нельзя ли от них защититься, можно ли управлять грозой. И хотя сейчас многое стало понятным в тайнах грозы, хотя молниеотводы возвышаются почти над каждым домом и защищают тысячи километров линий электропередач, хотя достигнуты первые успехи в регулировании грозовой активности, все же в отношении человечества к грозе многое сохранилось от ощущений донаучного периода знакомства с грозой. И если раньше человека, пораженного молнией, закапывали в землю как жертву, намеченную божеством для себя, то в наш просвещенный век его нередко закапывают якобы для того, чтобы из него «вытекло электричество» (на всякий случай следует знать: человека, пораженного молнией, надо поместить в теплое, хорошо проветриваемое помещение).
В рассказах о грозе и ее проявлениях причудливо сочетаются факты и фантазия, вера и знание. Надо сказать, что в «поведении» молнии есть много непонятного и для современной науки. Не так давно группа японских школьников, будучи в горах, попала в грозу. Учитель велел им связаться веревкой (так, как обычно поступают альпинисты). В эту цепочку попала молния, и каждый третий школьник был убит. Почему? Конечно, веревка от дождя намокла и стала проводником, по которому прошла молния. Но почему каждый третий? Это до сих нор неясно, хотя в Японии провели множество исследований.
С другой стороны, то, что люди узнали о молнии, позволяет понять и объяснить многие особенности ее поведения, в частности и многие «чудеса», описанные в данной книге.
Линейные молнии по современным представлениям — это гигантские электрические искры. Их длина в среднем составляет несколько километров, но отмечались отдельные молнии длиною 50 и даже 150 километров. Различают два вида линейных молний: наземные и внутриоблачные. В рассказах, помещенных в этой книге, в основном фигурируют первые. Токи наземных молний в среднем равны 20 к А (килоампер), но зарегистрированы токи молний, доходящие до 100–200 к А. Зарегистрирована одна молния, ток в которой доходил до 500 к А, но отмечались и молнии с токами всего 1 к А. Линейные молнии сильно разветвлены. Их энергия в среднем составляет около 1011 — 1013 Дж (джоуля), но может заметно превосходить эту величину.
Перемещаясь, молния в своей начальной — лидерной — стадии при приближении к земле обычно вызывает стример — разряд, идущий от земли к молнии. Эти разряды обычно возникают из заостренных, вытянутых вверх тел. Соединяясь с идущей к земле молнией, стример как бы замыкает облако на землю, и по возникшему проводящему каналу протекает главная часть тока молнии. Нередко этот процесс повторяется многократно, при этом, естественно, грозовое облако разряжается. Длительность молнии может меняться от нескольких, скажем десятитысячных, долей секунды примерно до одной секунды.
На свойстве заостренных предметов «притягивать» к себе молнию основано действие молниеотводов. Обычай возводить церкви, костелы с куполами и крестами, их венчающими, самыми высокими в округе приводил к тому, что многие храмы становились молниеотводами и поражались молниями чаще, чем остальные здания. Роль молниеотвода могут сыграть и отдельно стоящие деревья. На ровной поверхности местами, наиболее часто поражаемыми молниями, могут оказаться участки, под которыми протекает вода, лежат трубы, находятся рудные тела, т. е. участки наибольшей электропроводности. Появление высотных сооружений высотой более 100–200 метров — небоскребов, труб, телевизионных мачт (например, Останкинская телебашня в Москве имеет высоту более 500 метров) — позволило обнаружить любопытный эффект: эти конструкции, оказалось, могут не только менять направление уже падающей на землю молнии, но и сами помогать генерации молнии в облаках. Такие сооружения неоднократно поражаются молниями.
Температура молний равна 25 000 — 30 000° К. При ее возникновении появляется не только яркая световая вспышка, но и сильное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Естественно, что, чем ближе к молнии расположен какой-то предмет, тем сильнее он облучается. Диаметр канала молнии в ее основной стадии обычно невелик — около 3 сантиметров, но плотность энергии в нем очень велика. Молния способна расплавлять или превращать в пар металлические предметы, разрушать диэлектрики. Она расщепляет деревья и даже вырывает их с корнем. Энергии излучения молнии достаточно, чтобы ее вспышку можно было ясно увидеть с Луны.
Путь молнии у земли может быть очень сложен. При исследованиях в лабораториях и поисках объяснения случая с японскими школьниками выяснилось, что если на матерчатом манекене человека разместить, скажем, металлический гребень на «голове», металлическую брошку на «груди», опоясать манекен металлическим поясом, то электрический разряд пройдет через эти металлические предметы, не задевая манекен. При исследовании самолетов, пораженных молнией, отмечалось, что бывают (и нередко) случаи, когда молнии, оплавляя головки заклепок на обшивке самолета, не затрагивают листы, соединенные этими заклепками. Бывает и так, что оплавляется только та часть заклепок, которая находится с внутренней стороны обшивки.
Как часто наблюдаются молнии? В наших широтах число дней в году, когда бывают грозы, равно двадцати-тридцати, но есть районы земного шара, где число таких дней доходит до ста пятидесяти-двухсот. В одной грозе может быть несколько десятков, а то и сотен разрядов, хотя встречаются грозы, дающие один разряд. В местах, где грозы случаются часто, особенно на тех участках местности, где ее рельеф и подземная структура способствуют привлечению молний, есть точки, наиболее часто ими поражаемые. Нередко наблюдательные люди, обнаружив эти места, могут не только искать в них подземные источники воды, но и могут, как это делают, например, колдуны в Африке, демонстрировать искусство вызывания молний. Мужчины племени собираются в круг (около места, выбранного колдуном, и в час наиболее вероятного возникновения гроз — от четырнадцати до семнадцати), потрясая копьями, ритмично, часами исполняют ритуальный танец, пока молния не ударит в круг. В зависимости от «вкуса» колдуна это может рассматриваться как благоприятный или неблагоприятный знак.
Возможно ли появление молний при ясном небе? В Тбилиси имеются две метеостанции. Одна из них из года в год — в течение уже многих десятилетий — отмечает большее число грозовых дней в году, чем другая («Ботанический сад»). Последняя расположена под горой, поэтому ее наблюдатель видит только часть неба и слышит только гром, приходящий из открытой части небосвода. Наблюдатель станции «Ботанический сад» может видеть над головой ясное небо и очень удивится, если вдруг возникнет молния, а наблюдатель первой метеостанции в это время видит, как молния из облака, находящегося над горой, протянулась к городу. В местах, где часть небосклона закрыта горами, домами и т. д., может казаться, что молния возникла в чистом небе.
Перед тем как перейти к рассказу о чудесах, творимых молниями, о картинах, которые она «рисует», о странных смертях и жертвах молний, о таинственных огнях, попробуем уточнить, что же такое чудо. Не будем ограничиваться восклицаниями типа: «Чудо — это то, что непостижимо», «Чудо — это то, что лежит за границей возможного», — а попытаемся выявить, какие соображения приводят нас к «непостижимости» того или иного явления, к определению координат «границы возможного». Как это ни кощунственно на первый взгляд звучит, определим количественно, что такое чудо. Нормальный человек может с некоторой натугой поднять 50 килограммов. Человек, поднимающий 200–250 килограммов, для нас уникален, он феномен, но чуда мы все же не видим, а если он поднимет груз в 10 раз больше, это невероятно! Еще в 10 раз больше — тут мы уверенно скажем: «Это чудо». Чудо — это то, что во много раз превосходит привычные силы, размеры, отрезки времени и т. д. Какие такие привычные? Те, к которым мы привыкли с детства, т. е. которые не удивляют окружающих нас людей. Если вы вдруг увидите человека парящим в воздухе без всяких приспособлений, то это покажется чудом, но человек, лежащий (парящий) в воде, не вызывает удивления. Удельный вес воды в 1000 раз больше удельного веса воздуха. По закону Архимеда человек в воздухе «теряет в весе» около 100 граммов и, естественно, не замечает этого, а в воде, поскольку удельный вес человека немного меньше удельного веса воды, чудо левитации кажется рядовым явлением.