A villámról sokan tudni vélik, hogy az voltaképpen egy nagy energiájú elektromos ívkisülés, illetve azok sorozata. Meglehet, még számukra is meglepő lesz, de a tudomány voltaképpen máig sem tud mit kezdeni eme rejtélyes, de azért majd mindennapos fizikai jelenséggel.
Ménkű nagy
A villám természeténél fogva lenyűgöző. Haladási sebessége meghaladhatja a 60 kilométert másodpercenként (sőt ennek a két-háromszorosa is lehet, ami tényleg villámgyors!), a villámcsatornában a hőmérséklet elérheti a 30 ezer Celsius-fokot, ami többszöröse a Nap felszíni hőmérsékletének, a keletkező áramerősség pedig a 30 kiloampert a szokványosabb, ún. negatív villámoknál, de a ritka, nagy energiájú, a pozitív töltésű felhőcsúcsokból kiinduló, ún. pozitív villámok esetén ennek tízszerese is lehet. A villám sokszor egy terawattos (ez a tíz 12. hatványa!) teljesítménye sok mindenre elég volna, ha be tudnánk fogni - kár, hogy átlagosan csak 30 mikromásodpercig tart. (Friss kutatások szerint Brazíliában gyakorta fordulnak elő kisebb áramerősségű, de hosszabb időtartamú, akár másodperces hosszúságú, a többinél sokkal veszélyesebb, gyakorta végzetes hatású, "gyilkos" villámok.)
Hogy mire képes egy villám, jól jellemzik azok az üvegcsatornák, melyek azután keletkeznek, hogy a ménkű kvarchomoktartalmú talajba csapódott. Ilyen méretű és energiájú kisülésekhez nagyon nagy mérvű töltéselválasztásra van szükség - márpedig ennek mechanizmusát még mindig csak részlegesen értjük. Bár léteznek villámok, melyek erdőtüzek nagy magasságig hatoló füstjében vagy éppen erős vulkáni erupció során keletkezett gigantikus kitörési felhőkben indukálódnak, sőt nukleáris robbanás gombafelhőjében is gyakori ez az esemény, leggyakrabban mégiscsak mindennapos időjárási eseményekhez, zivatarokhoz köthetők. A legelterjedtebb hipotézis szerint a zivatarfelhőkben (bővebben: Nimbusza van, Magyar Narancs, 2009. június 11.) található, eltérő halmazállapotú vízfázisok között jön létre az elsődleges töltésmegosztás: a nehezebb, így fokozatosan lesüllyedő víz-jég kása kapja a negatív töltést, míg a tiszta jégből álló felhőcsúcs a pozitívot. Ráadásul a felhő alján található negatív töltés könnyen polarizálhatja a talajt is, annak felszínéről eltaszítva a hozzá hasonlókat. A villámok különösen szeretik a kiálló csúcsokat, melyeken még látványosabban megy végbe ez a fajta töltésmegosztás. Amikor megindul a negatív töltésű ionok leáramlása a felszín felé (elővillám), az elektrosztatikus vonzerő miatt egy pozitív töltésű ellenáramlat is kialakul, s a kettő ideális esetben találkozik. Ekkor már létre is jött egy, a töltésáramlás által ionizált, s így ideális vezetővé tett, vékony légcsatorna, melyen át megtörténhet a voltaképpeni ívkisülés - néha több is egymás után, ez váltja ki a villámlás során gyakori stroboszkóphatást. Amúgy aki látott már villámot, az tudja, hogy nem egyetlen óriás szikrával, hanem kisülések egész kötegével van dolgunk - az elektromos szikra a látszólag kaotikus szerkezetű kisülések miatt oly ágas-bogas szerkezetű. Természetesen nem csak felhő-föld villámok léteznek - ismerünk felhők közötti, felhőn belüli kisüléseket és hálószerű felületi villámokat is, melyek a zivatarfelhők külső peremén képződnek. Némely villámok pedig a felső atmoszférában keletkeznek - ezek még a többinél is rejtélyesebbek és egyben lenyűgözőbbek.
Mint az köztudott, a villámnak nemcsak fénye, de hangja is van: a villámcsatornában fellépő óriási hőmérséklet (amely ionizálja és egy pillanatra plazmaállapotba viszi az érintett vékony légoszlopot) hatására a gáz hirtelen kitágul, ez a léglökés idővel hanghullámmá "szelídülve" terjed tovább. A hang pedig lassabban terjed, mint a fény, előbb látjuk, s csak később halljuk a villámot - a tévéknél, mint tudjuk, éppen fordítva van, de ez már egy másik történet.
Isten nyila
Korántsem kellemes élmény, ha az ember mellett csapódik be a villám: csak a közelmúltban egy galgagutai kamasz fiú, egy tűzoltó (emelőkocsiban tartózkodott, a sisakjába ütött a mennykő), egy németországi fesztivál tucatnyi vendége (itt fák közé csapott az isten haragja), illetve egy ausztriai kisvárosi focimeccs játékosai tapasztalták meg a nem kívánt elektrosokk hatásait. A villám ráadásul nem "csak" az általa okozott erős áramütés miatt veszélyes (bár az is éppen elég volna...), elvégre rendkívüli hőhatása miatt könnyen okoz égési sérüléseket, mechanikai hatása miatt csontokat törhet, az általa indukált erős elektromágneses tér pedig megzavarhatja az élőlények finom bioelektromos rendszerét - például könnyen megállhat a szíve annak, aki mellé villám csapott. Ennek elkerülésére ajánlják, hogy kerüljük villámlás idején a kicsúcsosodó tárgyakat, fémoszlopokat, fákat, de még a barlangbejáratokat is, mivel ezek mögött gyakorta találhatók különleges elektromos viselkedésű vízerek és áramlások. Legjobban akkor járunk el, ha fémdobozba bújunk, ami Faraday-kalitkaként viselkedik, nem engedi magába az elektromos erővonalakat, és belsejében a térerősség nulla. Vagyis például autónkban biztonságban vagyunk, sőt még repülőn is - más kérdés, hogy többek között épp a villámtevékenység miatt sem ajánlatos belerepülni egy zivatarfelhőbe. Az utasok ugyan megússzák az áramütést, de a villám okozta mechanikai sérüléseket és az esetleges, ritka elektromos zavarokat (elvileg a repülőgép elektromos berendezései is védve vannak túlfeszültség ellen...) már nem biztos. Persze az is igaz, hogy egy rendszeresen használt távolsági repülőbe évente átlag egyszer belevág az égi áldás, és többnyire meg sem kottyan neki.
A villámhárító, tudjuk, remek találmány, de csak a villám direkt hatásaitól védi házunkat - legalább nem ég porrá, vagy nem robban fel a kémény. A talajba és a különféle drótokba, kábelekbe (pláne szabad vezetékbe!) jutó töltésözön azonban simán tönkrevághatja értékes elektromos ketyeréinket. Éppen ezért érdemes vihar érkeztekor áramtalanítani, és a vezetékeket (antenna!, tv- és internetkábel!, telefonzsinór!) a készülékekből eltávolítani, de mivel a vihar általában váratlanul érkezik, nem árt beszerezni egy túlfeszültség-levezetőt sem, ha nincs beépítve a villanyóra mellé.
Kileng a matató
Külön cikk tárgyát képezhetnék az úgynevezett gömbvillámok (néprajzi megfelelője: matató ménkű), melyeket megörökíteni is alig-alig sikerült, s laboratóriumi reprodukálhatóságuk is vita tárgya. A gömbvillámok a leírások szerint (melyeket persze sokáig kétségbe s az ufóészlelésekkel egy kalap alá vontak) gömb vagy ellipszoid alakú, lassú mozgású, fénylő képződmények, melyek általában rövid élettartamúak. Hektikus mozgásuk során gyakorta követnek fémtárgyakat, vezetékeket, hajlamosak tönkretenni a ház valamennyi elektromos berendezését, továbbá tüzeket okozni. Élettani hatásaik sem feltétlenül kellemesek - égési sérülést, áramütést, légzési és szívpanaszokat tőlük is szerezhetünk. A tudományos hagyomány szerint egy villámkísérlet közben véletlenül generált gömbvillám okozta volna Georg Wilhelm Richmann 18. századi szentpétervári illetőségű kísérleti fizikus tragikus végét. A gömbvillámok általában zivatarok (néha nem is túl közeli) környezetében jelennek meg, főképp nyílt területen, de megfigyeltek ilyet (vagy effélét) zárt szobában is. A legkülönbözőbb színekben tündökölhetnek: sárga, narancs, vörös, kék, a legtöbbjük azonban gyenge fényű, inkább áttetsző (némelyek ezért gondolják, hogy a nappali gömbvillámok jó részét észre sem vesszük). Méretük lehet borsószemnyi vagy méteres - legtöbbjük a narancs és a gumilabda mérettartományában tanyázik. A legdurvább észlelések szerint néha csoportban járnak, s eközben össze is olvadhatnak - máskor meg alakot váltva szűk réseken furakszanak át, akárcsak a nyestek. Laboratóriumi körülmények között már sikerült effélét előállítani - persze erről meg nem tudhatjuk, hogy gömbvillám volt-e: mint az a fentiekből is kiderült, korántsem biztos, hogy a gömbvillám ugyanazt a fizikai fenomént takarja. Egyesek szerint villámok keltik őket, amikor magas szilíciumtartalmú talajba csapódnak (gerjesztett szilíciumionok alkotnák a matató mennykövet), mások plazmagömbökről beszélnek, vagy szintúgy nagy energiájú kisülések (a fent említett pozitív villámok) által életre keltett ún. szuperszimmetrikus részecskék aknamunkáját sejtik a spiccesen imbolygó, fénylő objektumok mögött.
Míg a hivatalos tudomány oktalanul kétkedik, hümmög, s a fejét csóválja, a parafizika rögvest tud megoldást eme kázusra. Elég csak Egely György négydimenziós plazmagyűrűjére és annak háromdimenziós terünkkel alkotott metszéspontjaira gondolnunk. Kár, hogy a mainstream tudomány a maga szűklátókörűségében nem akar tudomást venni eme magasabb dimenziókról.
(E témában lásd még: A viharok veszélyei - Villámtól sújtva)
