Existujú guľové blesky?

Všetci o nich počuli a niektorí ich aj videli, teda aspoň to tvrdia. O guľových bleskoch máme mnoho svedectiev. Problém je, že sú nekonzistentné.

Stretnutie s guľovým bleskom na rytine z prelomu 19. a 20. storočia, ilustrácia wikipédia, public domain

Niekto napríklad opisuje elektrické výboje pobehujúce po povrchu materiálu. Iní zasa svietiacu guľu, ktorá vošla do domu, pohybovala sa miestnosťami a následne vybuchla. Niektoré správy hovoria o červenom, iné o oranžovom či žltom blesku. Čo sa týka vône, spomínajú sa síra či ozón. Niekedy trvá minúty, niekedy zlomok sekundy.

Niekoľko otázok

Mám dojem, že tak ako používame slovo ufo na neidentifikovaný lietajúci objekt, guľový blesk sa používa ako označenie neidentifikovaného krátkotrvajúceho svetielka. Niektorým prípadom sa dá rozumieť. Na lodiach bolo bežné, že sa počas búrky ťahali zo sťažňov dlhé elektrické výboje. Tento jav sa nazýva Eliášov oheň a je spôsobený vysokým elektrickým napätím.

Eliášov oheň na sťažňoch, ilustrácia wikipédia, public domain

Blesk funguje tak, že sa elektrický náboj pohybuje z bodu A do bodu B, lebo medzi týmito bodmi je vysoké elektrické napätie, ktoré umožní preraziť bežne dobre izolujúci vzduch. Tento prúd spôsobí ohriatie na desaťtisíce stupňov Celzia, čo zapríčiní jas (horúce veci svietia) a zvuk (horúci vzduch vibruje).
Guľový blesk smeruje z bodu A späť do bodu A, čo nedáva zmysel. Kým bežné blesky majú energiu z potenciálového rozdielu medzi oblakmi a zemou, čo by poháňalo guľový blesk? A keby mal naozaj svietiť ako bežný blesk, prečo nevydáva aj zvuk a nespečie všetkých, ktorí ho sledovali zblízka?

Prvé vedecké pozorovanie

Vyzerá to tak, že časť javov sa dá pripísať Eliášovmu ohňu (presnejšie korónové výboje) a časť je buď výmysel, alebo čosi iné ako blesk. Niektoré svedectvá však hovorili o niečom, čo na základe tejto jednoduchej argumentácie nemôžeme úplne vylúčiť. Občas sa vraj objavovali krátkotrvajúce záblesky guľového tvaru v blízkosti miesta, kde udrel blesk. To by už mohlo dávať zmysel – pozostatok energie z blesku vytvorí akúsi explóziu.
Dlho to boli len svedectvá, až v roku 2014 takýto blesk nasnímali Jianyong Cen, Ping Yuan a Simin Xue. Počas toho, ako fotografovali búrku v jednej čínskej provincii, zachytili vyše sekundy trvajúcu guľovú explóziu práve v blízkosti miesta, do ktorého udrel blesk. Táto guľa mala vysokú teplotu, ale nižšiu ako samotný blesk. Pohybovala sa horizontálne rýchlosťou asi 30 kilometrov za hodinu a existovala jeden a pol sekundy, počas ktorej boli pozorované prudké oscilácie v celkovom jase – až kým za zlomok sekundy nezhasla.

Guľový blesk zobrazený v článku spomínanej trojice výskumníkov, ilustrácia Cen, J., Yuan, P., Xue, S. (2014). Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning. Physical review letters. 112. 035001. 10.1103/PhysRevLett.112.035001

Teórie vzniku

Existujú dva možné známe mechanizmy vzniku tohto javu. Buď došlo vplyvom blesku k vznieteniu nanočastíc kremíka, alebo išlo o plazmu vyvolanú koncentrovaným mikrovlnným žiarením. V princípe je predstaviteľné, že takýto objekt dokáže existovať aj niekoľko sekúnd, počas ktorých prejde nezanedbateľnú vzdialenosť a v dôsledku svojej vysokej teploty intenzívne žiari.
Presnejšie označenie pre takýto úkaz by bola bleskom vytvorená plazmová guľa, no rozumiem, že by tým prišiel o trochu marketingového cvengu. Nie je to presne to, o čom ľudia storočia rozprávajú fantastické príbehy, no je to to najlepšie, čo sa nám podarilo zachytiť v prírode, opísať pomocou matematiky a zároveň čiastočne zrekonštruovať v laboratóriu. Myslím si, že môžeme byť spokojní.

Samuel Kováčik
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Viac podobných článkov nájdete na stránke vedator.space.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 7/2023. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.