Пикачу вызывает молнии, Тор метает их молотом, а Азула из «Аватара» создает сверкающие дуги. В фантастических фильмах управление электричеством выглядит легко, как простой взмах меча, но на практике метать молнии оказывается весьма сложно.
На практике заставить электрический разряд пройти по воздуху именно туда, куда необходимо, крайне сложно: заряженным частицам требуется проводник, а воздух плохо проводит ток. Тем не менее, в природе есть существа, которые действительно способны управлять электричеством. Ученые постепенно приближаются к тому, чтобы человек также овладел этой способностью.
Одним из самых удивительных природных «электриков» является электрический угорь из Амазонки. Взрослая особь может достигать длины двух с половиной метров и генерировать разряды до 860 вольт — это примерно в семь раз превышает напряжение в американской электрической розетке. «Электрические угри обладают потрясающим контролем над своими суперспособностями», — утверждает биолог из Института сохранения биоразнообразия имени Шику Мендеса в Бразилии Раймундо Нонато Мендес-Жуниор.
Секрет угрей заключается в тысячах специализированных клеток-электроцитов, которые функционируют как миниатюрные батарейки. Они расположены в рядах, и каждая из них имеет положительный и отрицательный полюса. Когда угорь решает атаковать, все электроциты активируются одновременно. Слабые импульсы рыба использует для навигации и общения, а мощные — для охоты и защиты. При этом, поскольку вода рассеивает электрический ток, угри научились выпрыгивать и наносить удары головой по противнику в воздухе — чем выше прыжок, тем сильнее удар.
Однако даже 860 вольт — это ничто по сравнению с молнией. Каждый ее разряд несет столько энергии, что хватило бы на электроснабжение дома в течение недели. Молния возникает, когда в грозовом облаке накапливается статическое электричество: частицы льда сталкиваются, обмениваются электронами, и часть облака становится сильно заряженной. Когда заряд достигает достаточной величины, он ионизирует воздух, превращая его в плазму — горячий «суп» из свободных заряженных частиц, который становится невидимым проводником. «Как только плазма образуется, она функционирует как невидимый провод в небе», — объясняет физик Джерри Молони из Аризонского университета.
Недавно ученые научились направлять молнии почти так же, как это делают персонажи фантастических фильмов. В 2021 году швейцарским исследователям удалось «поймать» разряд с помощью мощного лазера. Его луч выбивал электроны из молекул воздуха, создавая тонкий плазменный канал, по которому разряд прошел около пятидесяти метров, точно попав в вершину громоотвода. Лазерный луч можно направить в разные стороны, создавая плазменные «провода» в нужных точках пространства и управляя таким образом молниями.