Как молния попадает в человека
Гнев небесный: Почему молния бьет в людей и можно ли ею управлять
Молния – одно из самых пугающих и удивительных природных явлений. Физики раскрыли природу молнии, но изучение этого явления продолжается. Как молния выбирает, куда ударить? Почему она бьет в людей? Как от молнии защищают самолеты и высочайшие небоскребы? Удалось ли кому-нибудь научиться управлять молнией? На эти и другие вопросы ответили эксперты программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Почему молния бьет в людей и что оставляет на память
13 марта. Индия. Во время грозы четверо сотрудников парка решили спрятаться от дождя под деревом. Они не ожидали, что именно их укрытие для мощного удара выберет молния. К счастью, они остались живы, но сильно пострадали. Один в коме. Трое как после контузии. Случаи удара молнии в людей хорошо известны и в России. Лето 2020 года. Во время тренировки молния настигла юного футболиста Ивана Заборовского. Футболка вспыхнула как факел, бутсы обуглились. Но спортсмен выжил.
У многих выживших счастливчиков в память о молнии на теле остаются особые отметины. Их называют фигурами Лихтенберга.
По статистике, шансы умереть от удара молнии и от падения с кровати примерно равны. На каждые 2 миллиона человек 1 случай. Но почему молния выбирает человека в качестве мишени?
«Молния видит в человеке, так скажем, ниточку, за которую можно потянуть и намного быстрее добраться до этой самой земли, ведь мы достаточно хорошие проводники электрического тока, а воздух, наоборот, нет, в нём не так много заряженных частиц, а ведь именно они проводят это самое электричество. А в нас этих заряженных частиц очень-очень много, а электричество всегда побежит туда, где сопротивления намного-намного меньше», — объясняет физик Игорь Шепель.
Люди-громоотводы
В большинстве случаев после удара молнии люди выживают. Погибают чаще всего те, у кого слабое сердце или сосуды. Они просто не выдерживают напряжения. Остальных молния оглушает, обжигает, калечит, но не убивает.
«Если мы будем вспоминать про такие случаи, как неоднократное даже попадание молнии… Был американский егерь Рой Салливан, который семикратно смог выжить после попадания молнии», — рассказывает кандидат медицинских наук Елена Андриевская.
Американец Рой Салливан вошел в книгу рекордов Гиннеса как человек–громоотвод. 7 зарегистрированных поражений меньше чем за 30 лет. Каждая встреча с природным явлением оставляла на теле мужчины увечья. Но не убивала. Феномен ученые объясняют тем, что Рой Салливан жил в грозоопасной местности, к тому же работал смотрителем национального парка и часто бывал на открытой местности или рядом с деревьями во время грозы. Такое стечение обстоятельств превратило скромного егеря в настоящую легенду.
Как молния выбирает цель
Что такое молния? Вообще-то каждый из нас может её создать в домашних условиях. Если долго и упорно тереть пластиковой расчёской о волосы, то рано или поздно можно услышать потрескивание, а волосы наэлектризуются. Мы называем это статическим электричеством. Чтобы оно появилось, нужно что-то обо что-то потереть. Именно так и рождаются молнии. В грозовых тучах скапливается очень много воды. Эти мельчайшие капельки воды трутся друг о друга и в результате возникает статическое напряжение.
Как защищают самолеты и небоскребы
Очень часто молнии попадают в самолёты, но пассажиры лайнеров этого даже не замечают. Хотите знать почему? В самолётах предусмотрена специальная защитная капсула. Молния бьёт в корпус, но особый металлический каркас отводит электричество. Видео, где молния попадает в самолёт, всегда вызывает оживлённый интерес. Выглядит зловеще, но совершенно безопасно. Потому что у самолёта несколько степеней защиты от внезапного разряда электричества.
«У каждого самолета есть так называемые стекатели для статического электричества. Это чтобы самолет не привлекал к тебе молнию. Потому что потенциально это может быть искра, где эта искра выскочит, заранее сказать нельзя. В том числе она может выскочить где-нибудь там в районе топливной системы или гидравлической системы, то есть, где находятся пожароопасные жидкости. Потенциально это источник опасности», — рассказывает инженер-авиаконструктор Петр Савин.
Многоступенчатая пассивная защита от молний есть и у небоскребов. Мало кто знает, что их снабжают так называемыми токоотводами и особым образом заземляют.
«Прежде всего, начинается с самого шпиля, который больше ста метров, и дальше это всё постепенно расходится по токоотводам через колонны, которые идут по периметру башни. И доходит до фундамента через специальную сетку, переходит в сваи, ну и дальше уже непосредственно соприкасается с землёй. То есть это вот такая ступенчатая, скажем так, структура», — рассказывает главный инженер небоскрёба «Лахта-центр» Сергей Никифоров.
Один из самых ярких небоскрёбов Санкт-Петербурга «Лахта-Центр» и вовсе прозвали громоотводом северной столицы. Если над городом гроза – молния всегда бьёт в самую высокую точку здания, токоотводы гасят электрический разряд и уводят в землю.
«Длительная молния может вызвать пожар. Поэтому все здания необходимо ограждать. В последнее время придумали новые способы защиты. Одним из таких ноу-хау является лазерная пушка, которая стреляет по грозовой туче. В это время, когда лазерный луч большой мощности пронзает атмосферу, то молекулы воздуха ионизуются. Молния идёт по этому каналу. То есть, она обходит здания», — объясняет кандидат физико-математических наук Александр Борцов.
Возможно ли управлять молнией?
В наши дни учёные пытаются научиться искусственно создавать молнии и даже ловить их с помощью специальных ферм. В грозоопасных местностях одна из американских компаний уже построила несколько ловушек для природных электрических разрядов. Металлические конструкции притягивают молнии и накапливают электричество. Хотя технология сырая и требует доработки, это огромный прорыв. Впрочем, учёные по-прежнему считают, что управлять молниями практически невозможно. По легенде, за всю историю это удалось единственному человеку. Правда, Никола Тесла унёс свой секрет в могилу.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко! Каждый вторник в 23:30 на РЕН ТВ!
Как громом пораженный: что происходит, когда в человека попадает молния
В мире зафиксировано около 2000 грозовых явлений ежедневно, но что такое молния, что это за ломаная полоса в небе и действительно ли она представляет такую опасность?
Природа молний
Сейчас будет немного занимательной физики, но ты не заскучаешь. Как рождается молния? Все начинается с облачного пара, который охлаждается настолько, что капельки внутри него превращаются в крошечные кристаллы льда. Льдинки взлетают вверх и сталкиваются с другими образованиями, покрупнее, которые, в свою очередь, спешат вниз. Из этого столкновения рождается электричество.
Последствия для человеческого тела
Очень сложно сказать, какое количество людей умирает от удара молнии. Данные колеблются от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч смертей в год.
Последствия удара для человеческого тела непредсказуемы — только представь, какие разряды энергии проходят через плоть. Самые серьезные — это прямые удары, когда молния ударяет непосредственно в человека и он становится частью энергетического канала. Тогда через тело проходят просто невероятные объемы электричества, и происходит это очень быстро. Если человек при этом не умирает, результаты такого удара все равно плачевные: молния способна вызвать внутренние ожоги, повреждение органов, взрывы плоти и костей, повреждения нервной системы.
Удар молнии может вызвать потерю зрения, судороги, паралич, а иногда стать причиной хронических головных болей и проблем с памятью. Проблемы поджидают сразу с нескольких сторон: со стороны электричества, высоких температур и ударной волны.
А еще на теле человека, вероятно, навсегда останется причудливый след в виде ветвистого дерева. Такие следы носят название «фигуры Лихтенберга» или «цветы молнии».
Они появляются на теле человека спустя несколько часов — вызваны такие повреждения разрывом кровеносных сосудов под кожей.
Правила безопасности
Реальные истории
Джеймс Черч (55 лет) вспоминает, что во время удара он услышал оглушительный грохот и вокруг стало так ярко, что обожгло глаза. Он очнулся в нескольких метрах от того места, где стоял. Лежа на спине, в темноте, он чувствовал, что тело парализовало. Спустя несколько минут мистер Черч все-таки сумел дотянуться до мобильного телефона и вызвать спасателей.
Это произошло во Флориде — штате, где больше всего гроз в США.
«Излечение длилось 30 дней, — вспоминает Джеймс. — И все это время меня преследовала сокрушительная боль, обезболивающие не помогали, больно было нон-стоп».
Одно из его легких было почти полностью сожжено. Несмотря ни на что, мужчина поправился.
Последствия попадания молнии в человека. Факты и вымыслы.
Ежеминутно в землю ударяет 6 тыс. молний. Вероятность поражения человека составляет примерно 1 к 600 тысячам, при этом примерно треть пострадавших погибает на месте, а выжившие получают серьезные повреждения. Статистика весьма неточная, но дает общую картину: от прямых ударов смертность значительно ниже, чем, например, от автокатастроф или вирусных заболеваний. Тем не менее риск поражения существует, а последствия могут быть самыми неожиданными и удивительными.
Отличия удара молнии от бытового поражения током
Тело человека отлично пропускает электричество — в разумных пределах. Фактически попадание молнии является очень мощным ударом тока, медициной классифицируется, как электротравма. Напряжение разряда составляет около 300 кВт, а в бытовых приборах редко превышает 20-30 кВт. При этом длительность контакта с молнией составляет 3 миллисекунды, а поражение в бытовых условиях может длиться 500 и более миллисекунд.
Небесный разряд нагревает воздух вокруг, провоцирует появление ожогов и причудливых узоров на коже — вследствие разрыва сосудов. При поражении током, как правило, страдают руки и запястья. Молния же бьет в грудную клетку или в голову.
Симптомы поражения
Последствия удара молнии
Слух и зрение
Примерно 50% пострадавших от прямого попадания получают серьезные проблемы с органами слуха и зрения. В течение 2-3 дней или нескольких лет развивается катаракта, зафиксированы случаи отслоения сетчатки, атрофии зрительных нервов и кровотечения.
Шум в ушах и временные потери слуха, головокружения, инфекционные заболевания среднего уха — последствия удара преследуют жертв на протяжении всей жизни. Непосредственно после удара возможен разрыв барабанных перепонок.
Кожа
Обширные ожоги I и II степени и разрывы сосудов оставляют пожизненные следы на теле. Появляются воспаления и покраснения кожного покрова, которые проходят через несколько дней.
Нервная система
Кровоизлияние в мозг, внутренние гематомы, амнезия и общий паралич — травмы ЦНС неизбежны при попадании молнии. Также, после реабилитации, могут развиваться психоневрологические заболевания.
Сердечно-сосудистая система
Если удалось быстро восстановить нормальный ритм сердца — последствия будут незначительны. Но если не провести реанимацию — человек погибает от гипоксии и нехватки кислорода.
Мышечная система
Разряд поражает мышцы, провоцируя токсичные выделения, которые сильно вредят почкам. Из-за сильных сокращений мышечных тканей во время удара ломаются кости, велика вероятность трещины позвоночника.
Удивительные способности, открывшиеся в людях после поражения
Рой Кливленд Салливан
Хорхе Маркес
Кубинец выжил после 5 ударов. Первые три поражения спровоцировали сильнейшие ожоги конечностей и спины, полное выгорание волос и выпадение пломб из зубов. Но удивительно, что все последующие удары не нанесли сколько-нибудь серьезных повреждений. Хорхе жив, ради собственной безопасности не выходит на улицу в грозу.
Владимир Игнатьевич Дронов
Бруно Ди Филиппо
Ванга
Болгарская целительница, известная на весь мир, в детстве пострадала от урагана и удара молнии, потеряв при этом зрение, но обретя дар предсказания.
Гарольд Дин
После поражения молнией Гарольд стал невосприимчив к холоду: даже зимой житель Миссури выходит на улицу в одной футболке.
Василий Сайко
Пензяк получил разряд шаровой молнией, который прошел через грудную клетку и вышел со спины, не нанеся при этом видимых повреждений или поражений внутренних органов. Однако при обследовании выяснилось, что мучившая Василия хроническая язва желудка исчезла без следа.
Вагнер Кейси
На проходивших в Техасе гонках по бездорожью Вагнера с друзьями настигла гроза. Пытаясь укрыться под деревом, мужчина получил сильнейший разряд. Упав на землю, несчастный был второй раз поражен молнией. Кейси был немедленно госпитализирован, отделался незначительными повреждениями кожи и потерей чувствительности в правой ноге. Через несколько недель пострадавший полностью восстановился.
Распространенные мифы о молнии
От молнии не укрыться даже в здании
При попадании в здание, разряд уходит в землю по громоотводам. Дом — одно из самых безопасных мест во время грозы: чаще всего удары получают люди, находящиеся на открытой местности, возле водоемов или под деревьями. Не менее безопасным местом является автомобиль с прочной крышей.
Молния сбивает самолеты
Не менее одного раза в год разряд попадает в самолет, но редко приводит к авиакатастрофам: корпус лайнера изготовлен из металла, отлично проводящего электричество.
Молния не бьет в одно место дважды
Распространенное заблуждение, не обоснованное с научной точки зрения. Разряд может ударить дважды в один объект. Например, в сооружение высотой 500 метров ежегодно приходится 50-80 попаданий. Кроме того, физики вычислили, что после первого разряда молния ударит в радиусе от 10 до 100 метров с вероятностью 67%.
Молния образуется только во время дождя
Страшное заблуждение, из-за которого зачастую не оказывают первую медицинскую помощь пострадавшему. В действительности тело человека не способно удерживать электрический разряд.
Мобильный телефон опасен в грозу
Наука не приводит никаких фактов в поддержку этого мифа. Только телефон в металлическом корпусе, который соприкасается с кожей, может увеличить вероятность попадания молнии.
Оказать первую помощь и вызвать врача — обязанность каждого, ставшего свидетелем удара молнии в человека. Это несложно, велика вероятность, что вы спасете жизнь пострадавшему!
Интересные материалы по этой теме:
Последствия удара молнии в человека
Молния как оружие
Что происходит, когда молния попадает в человека?
Где-то в небесах, в недрах бури, образуется молния. Хотя это случается редко, и шансы на то, что в вас ударит молния, составляют примерно 1 к 12 000, человек всегда был привлекательной мишенью для молнии. Из 500 человек, в которых попадает молния каждый год, выживает около 90%. Что будет, если в человека ударит молния? Что происходит в этот момент?
Как появляются молнии
Хотя мы до конца не уверены в этом, ученые считают, что частицы льда, которые сталкиваются внутри облака, могут приводить к тому, что в нижней части облака будет скапливаться отрицательный заряд. Этот заряд может быть настолько мощным, что будет отправлять электроны — отрицательно заряженные частицы — на землю под облаком. В результате этого почва станет положительно заряженной.
Как выглядит плазма
Что происходит при ударе молнии в человека
Когда молния попадете и выходит из тела, она оставляет глубокие раны — ожоги третьей степени. Волосы и одежда могут загореться. Одежду может даже разорвать взрывной силой воздуха, который раскаляется до 50 000 градусов на долю секунду (и переходит в состояние плазмы). Ударом молнии человека может выбить из обуви.
Попадание молнии может оставить следы ожогов в форме молнии. Они называются фигурами Лихтенберга.
Фигура Лихтенберга после удара молнии
Повреждения будут еще хуже, если человек держит металлический объект. Во-первых, это увеличивает шанс попадания в первую очередь. Знаете, почему от ударов молний во Флориде гибнет больше всего людей? Это связано с развитой индустрией гольфа. Люди фанатично машут клюшками, стараясь закончить раунд побыстрее, и получают удары молнии.
Любые надетые металлические объекты — цепочки, ожерелья, браслеты, пирсинг — могут привести к появлению электрической дуги и быстро раскалиться, оставив на теле серьезные ожоги.
Почему молнии убивают людей
90% людей выживает после удара молнии, но платят за это большую цену.
Вещи Джейме Сантаны после удара молнии
Если электрический ток проникнет в череп, он может буквально обжечь мозг, привести к его повреждению или ввергнуть человека в кому. Может даже парализовать. Но это еще не все.
Удар молнии может сделать человека гением?
Ученые не знают, как и почему это происходит.
Одна из теорий состоит в том, что гибель клеток, вызванная ударом молнии, может вызвать единовременное наводнение мозга нейротрансмиттерами из умирающих нейронов. Это приведет к переподключению нейронов и обеспечит доступ к областям мозга, которые ранее были недоступны. Грубо говоря, откроет новые способности внутри человека.
Молниеносная смерть: почему россияне гибнут во время гроз
В России произошел первый в этом году случай гибели человека от удара молнии. Жертвой стала 61-летняя сотрудница администрации города Гусь-Хрустальный. Женщину нашли мертвой с ожогами во время субботника в парке. Спасатели, врачи и физики рассказали «Известиям», как вести себя во время грозы, чтобы не пострадать от молнии.
Жертвы молнии
В России произошел первый в этом году случай гибели человека от удара молнии. Жертвой стала 61-летняя жительница Владимирской области Ольга Новская.
Как сообщалось, трагедия произошла в одном из парков города Гусь-Хрустальный. 23 апреля сотрудники местной администрации проводили там субботник. В это время началась гроза, и молния попала в главного специалиста отдела капитального строительства. Женщина скончалась на месте от полученных ожогов.
Подобные случаи происходят с печальной регулярностью. Прошлым летом на берегу Финского залива погиб семилетний мальчик. Ребенок вместе с родителями находился в загородном доме в Петродворцовом районе Санкт-Петербурга.
Летом 2019 года в Челябинской области скончалась 58-летняя женщина, купавшаяся в реке во время грозы. Молния ударила в ее золотую цепочку. Когда женщину вытащили на берег, она была мертва. Причиной случившегося назвали природную электротравму.
Эксперты рассказали «Известиям», как вести себя во время грозы, если вы остались в помещении или оказались на природе.
Сезон гроз
Для снижения опасности поражения молнией зданий на них устанавливается специальная молниезащита в виде заземленных металлических мачт и натянутых высоко над сооружениями объекта проводов. Потому вне помещения риск пострадать гораздо выше.
— Перед поездкой на природу обязательно уточните прогноз погоды. Если предсказывается гроза, то перенесите отдых на другой день, — советуют в МЧС.
Если вы уже оказались на природе и заметили грозовой фронт, то в первую очередь нужно определить примерное расстояние до него по времени задержки первого раската грома и вспышки молнии, а также оценить, приближается или удаляется фронт.
— Поскольку скорость света огромна (300 тыс. км/с), вспышку молнии мы наблюдаем мгновенно. Следовательно, задержка звука будет определяться расстоянием и его скоростью. Если запаздывание звука растет, то грозовой фронт удаляется, а если сокращается, то приближается. Молния опасна, когда вслед за вспышкой следует раскат грома. В этом случае нужно принять меры предосторожности, — отмечают в ведомстве.
Меры безопасности
Самое безопасное во время грозы — оставаться дома или в любом помещении, говорит в беседе с «Известиями» Станислав Виноградов, заместитель заведующего кафедрой общей физики МФТИ. Пользоваться бытовыми приборами и компьютером можно, но стоит учитывать риски для техники: она может выйти из строя.
Если вы оказались в сельской местности, в МЧС советуют закрыть в доме окна, двери и вентиляционные отверстия и не растапливать печь. Кроме того, не стоит разговаривать по телефону: молния может попасть в натянутые между столбами провода.
— Во время ударов молнии не подходите близко к электропроводке, молниеотводу, водостокам с крыш, антенне, не стойте рядом с окном, по возможности выключите телевизор, радио и другие электробытовые приборы, — говорят в МЧС.
В случае если гроза застала вас в поле, не ложитесь на землю, подставляя току всё свое тело. Спуститесь в овраг или другую низину и сядьте на корточки, обхватив ноги руками. Ни в коем случае не пытайтесь спрятаться под деревом.
— Молния выбирает наиболее высокие объекты, потому, оказавшись на открытой местности, вы можете войти в их число, — объясняет старший медицинский консультант «Теледоктор24» Мария Меньшикова. — Расстояние от высоких одиноких предметов должно быть не менее 200 м.
В лесу безопаснее всего будет найти укрытие под мелкими кустарниками. А вот от деревьев, особенно сосен, дубов и тополей, лучше держаться подальше — на расстоянии не менее 4–5 м. Еще более опасно находиться рядом с водой и тем более купаться в водоемах — есть большой риск того, что в них попадет молния.
— Если вы попали в грозу в походе, нужно загасить костер, отнести металлическую посуду за пределы лагеря и переодеться в сухие вещи. Мокрая одежда также способна притянуть молнию, как и поверхность водоема, — отмечает собеседница «Известий».
Помимо воды и мокрой одежды молнию способны привлечь работающий мобильный телефон, зонт (особенно спицы и стержень) и любые вещи из металла (ключи, инструменты).
Шаровые молнии
Если гроза застала вас в автомобиле, не покидайте его. Там вы будете в безопасности, поскольку даже при ударе молнии разряд пройдет по поверхности металла, говорит Станислав Виноградов. А вот на велосипеде или мотоцикле в это время ездить опасно.
В редких случаях во время грозы можно встретиться с шаровой молнией, которая может попасть в помещение через открытые форточки, окна и двери. По этой причине в квартире лучше исключить любые сквозняки.
— Если шаровая молния движется в вашу сторону, ни в коем случае не бросайте в нее предметы в попытке изменить направление. При столкновении с любым предметом молния просто взорвется, что может привести к плачевным последствиям. Лучше всего медленно и плавно отойти с ее траектории. При приближении шара обязательно замрите. Двигаясь по направлению воздуха, он просто отлетит в сторону, — говорит Мария Меньшикова.
Правда, добавляет заместитель заведующего кафедрой общей физики МФТИ, такое явление встречается редко. Людей, которые видели шаровую молнию и тем более становились ее жертвами, очень мало.
По словам Станислава Виноградова, чаще всего молния бьет не в людей, а в здания, деревья, высокие сооружения. Но находящийся рядом человек при этом тоже может пострадать: поверхность земли послужит проводником для электричества, и тогда оно достигнет ног и пронзит всё тело.
Помощь пострадавшим
Поражающими факторами молнии являются и электрический разряд, и его высокая температура (до 9500 градусов по Цельсию), и вспышка света, и мощная звуковая волна. Тем не менее не все случаи попадания молнии в человека оканчиваются гибелью, говорит врач Мария Меньшикова.
— В самом легком случае у пострадавшего проявляются такие симптомы, как нарушение координации, потемнение в глазах, снижение слуха и сильные головные боли. При более серьезном поражении отмечаются потеря сознания с последующей амнезией, перебои в работе сердца, нарушение чувствительности конечностей вплоть до паралича и судороги. Также при поражении молнией и падении нередко случаются травмы: переломы, кровотечения и сотрясения, — отмечает врач.
Попадание молнии может спровоцировать возгорание, приводящее к масштабным и глубоким ожогам. На коже пострадавшего часто остаются особые отметины (фигуры Лихтенберга) — красные или розовые разветвляющиеся линии, исчезающие при нажатии.
— В отличие от бытовой электротравмы, человек после удара молнии не находится под напряжением, поэтому нет необходимости искать средства защиты от электричества и пытаться «обесточить» жертву, — говорит врач. — Если своевременно оказать человеку квалифицированную помощь, шанс спасти его значительно возрастает. Потому необходимо сразу вызвать скорую помощь.
До приезда медиков пострадавшего нужно перенести в укрытие, положить в удобное положение и накрыть покрывалом. В случае ожогов не нужно самостоятельно снимать с него одежду. Если человек находится без сознания, следует проверить у него наличие дыхания и нащупать пульс на сонной артерии. При их отсутствии нужно провести реанимационные мероприятия: давление руками на грудину пострадавшего, искусственное дыхание «рот ко рту» и «рот к носу» и непрямой массаж сердца.
— Если пульс и дыхание в норме, но пациент без сознания, поднесите к его носу нашатырную салфетку или иное раздражающее средство. Не оставляйте пострадавшего одного. Помните, что пострадавшего от удара молнии в любом случае нужно госпитализировать, чтобы предупредить расстройство электрической активности сердца, — подчеркивает собеседница «Известий».
По ее словам, очень незначительное количество людей, в которых попал разряд молнии, отделываются испугом и легкими повреждениями. Чаще всего повреждения организма весьма обширны и имеют долговременные последствия. У выживших нарушается сон, появляются симптомы депрессии, потеря памяти и нарастающая умственная деградация. Могут в значительной мере снизиться слух и зрение.