А давайте "посчитаем" шаровую молнию на основе рассказов очевидцев. Итак, дано:
- Хаотически и легко "плавает" в атмосфере. Это значит плотность вещества (плазма) шаровой молнии равна плотности воздуха: ρ ≈ 1,2 кг/м³.
- Цвет шаровой молнии идентичен цвету Солнца, то есть, температура T ≈ 5800 К, при этом вещество в состоянии плазмы.
- Место рождения — воздух, т.е. состав в основном — ионизированные молекулы Азота с молярной массой M = 0.028 кг/моль.
- Из уравнения состояния идеального газа PV = (m/M)⋅RT, где m — масса шаровой молнии, а R = 8.31 Дж/моль⋅К, имеем P = ρ⋅RT/M, откуда оценим давление внутри шаровой молнии: P ≈ 2×10⁶ Дж/м³ или P ≈ 20 атм. Это в 10 раз больше чем давление в автомобильных шинах.
- Чтобы удержать это давление плазмы, магнитное поле должно иметь индукцию B ≈ √(2μ₀Ɛ), где Ɛ ≡ P плотность энергии магнитного поля, а μ₀ = 1,26×10⁻⁶ N/A² — магнитная постоянная. Таким образом, индукция магнитного поля шаровой молнии равна B ≈ 2.2 T, что в 40000 раз больше, чем среднее магнитное поле на поверхности Земли.
- Для того, чтобы создать такое магнитное поле в случае кольцевого тока, необходимо иметь силу тока I = 2rB/μ₀, где r – радиус кольца, равный радиусу шаровой молнии. Для r = 10 см, оценка силы тока для удержания плазмы шаровой молнии равна I ≈ 3.6×10⁵ A. Это значение значительно больше средней силы тока в разрядах молний между облаками и землёй.
- Энергетика шаровой молнии определяется плотностью энергии магнитного поля: u = ½B²/μ₀ ≈ 2 МДж/м³ и плотностью тепловой энергии излучения шаровой молнии (закон Стефана-Больцмана): q = σT⁴ ≈ 64 МДж/м², что для шаровой молнии радиусом r = 10 см соответствует полной энергии U = uV + qS ≈ 8 МДж, где V и S — объём и площадь поверхности шаровой молнии соответственно. Полная энергия U ≈ 8 МДж соответствует 190 кг взрывчатки в тротиловом эквивалента (ТНТ).
Полученные оценки физических параметров шаровой молнии противоречат рассказам очевидцев — вошедшей через форточку, возникающей и исчезающей бесшумно, длительное время (секунды и более) перемещающаяся в пространстве и т.п.
Вспоминая "Бритву Оккама" можно заключить — шаровых молний, в том виде, о котором рассказывают очевидцы, по видимому не существует, а в наблюдениях этого явления вероятно надо искать психологическую природу.
Чудо не противоречит природе, оно противоречат нашими представлениями о природе. Шаровые молнии наблюдались при многочисленных военных конфликтах (например у пилотов, моряков) поэтому есть точка зрения что это могли быть и некие неопознанные летающие объекты для наблюдения третьей стороны за человеческими конфликтами.
Нет, кроме лженаучных (а вот их сколько угодно). Потому что явление не удается воспроизвести в лаборатории. Да и описания очевидцев весьма сомнительны, многие считают случаи наблюдений либо враньем, либо оптическим обманом.