Žaibas Vis Dar Yra Paslaptis

{h1}

Nepaisant 250 metų mokslinio tyrimo, žaibas vis dar klaidina mokslininkų supratimą apie pagrindinę fiziką.

Kiekvieną dieną visame pasaulyje siautėja 44 000 perkūnijų, kas sekundę į žemę paleidžiama net 100 žaibolaidžių. Šie dramatiški, gąsdinantys elektros blyksniai įkrauna visuotinę bateriją, palaikydami žemę neigiamu elektros krūviu ir palaikydami teigiamą jonosferos krūvį. Žaibas Žemę paverčia elektros grandine ir galbūt net išleido kibirkštį, nuo kurios gyvybė prasidėjo pirmykštėje sriuboje.

Bet visiems žinome, kad žaibas taip pat gali kilti iš Dzeuso. Laikant atskaitos tašku Beno Franklino aitvarų eksperimentą, 250 metų moksliniams tyrimams dar reikia išsiaiškinti, kaip veikia žaibas.

Atmosferos mokslininkai turi pagrindinį proceso eskizą. Teigiami elektros krūviai kaupiasi griaustinių griozių viršūnėse, o neigiami krūviai kaupiasi dugnuose (išskyrus stulbinančius teigiamų krūvių taškus, dažnai aptinkamus viduryje-apačioje). Elektrinis patrauklumas tarp šių priešingų krūvių ir tarp neigiamų debesies apačioje esančių neigiamų krūvių ir žemiau esančių žemėje besikaupiančių teigiamų krūvių galiausiai tampa pakankamai stiprus, kad įveiktų oro atsparumą elektros srovei.

Kaip dramblių banda, plaukianti per upę, neigiami krūviai kyla iš debesies dugno į žemiau esantį dangų ir lėtai juda link žemės, sudarydami nematomą, laidų kelią, vadinamą „žingsnių lyderiu“. Krūvių kelias galiausiai jungiasi su panašiais teigiamų krūvių „srautai“, kylančiais iš žemės, užbaigiant elektros grandinę ir įgalinant neigiamus krūvius išpilti iš debesies į žemę išilgai jų susidariusios grandinės. Ši staigi, didžiulė elektros iškrova yra žaibo blyksnis. [Infografika: kaip žaibas trenkia]

Bet kaip tai vyksta - gerai, tai tiesiog neturi daug fizinės prasmės. Yra trys dideli klausimai, į kuriuos reikia atsakyti, - sakė Floridos technologijos institute vadovaujantis žaibiškas fizikas Joe Dwyeris. "Pirma, kaip iš tikrųjų įkrauti griaustinį?" Dwyeris pasakė. Vandeniui ir ledui maišyti reikia atomų, galinčių įkrauti krūvį, ir, norint judėti įkrautomis dalelėmis, reikia įbrėžimų. Likusios detalės yra miglotos.

Viena teorija teigia, kad didelės energijos kosminiai spinduliai iš kosmoso šaudo žemyn per debesį, atitraukdami elektronus nuo atomų, jiems einant, ir tempdami šias neigiamai įkrautas daleles debesies pagrindo link, sukurdami krūvio disbalansą. Dwyeris teigė, kad nors šis procesas gali suvaidinti tam tikrą vaidmenį, neatrodo pakankamas paaiškinti didžiulį disbalansą, kurį pastebi mokslininkai.

Jis sakė „Life's Little Mysteries“ mokslininkams sutaręs, kad įkrovos atskyrimas daugiausia pasiekiamas procese, vadinamame „neindukciniu įkrovimo mechanizmu“.

„Jūs turite mišrią ledo ir vandens fazę, esančią aukščiau nei 5 kilometrus [3 myles], ir kažkodėl jie sąveikauja tarpusavyje, jūs turite tam tikrus kritulius, o jūs - pūtimo viršūnes“, - sakė jis. "Kažkaip ledas ir vanduo sąveikauja ir sugeba atskirti į priešingai įkrautas daleles. Šviesesnės dalelės įgyja teigiamą krūvį ir išpūstos į viršų. O sunkesnės dalelės yra neigiamos ir krenta žemyn."

Tas aukščiau paminėtas teigiamas pleistras prie debesies dugno tebėra galvos apdangalas. [Didžiausios neišspręstos paslaptys fizikoje]

Antrasis painiavos taškas vadinamas „žaibo inicijavimo problema“. Elektros laukų matavimai griaustinių grioveliuose nuolat davė tokias didžiausias reikšmes, kurios yra mažesnio laipsnio, nei reikia oro izoliacinėms savybėms suskaidyti. Žmogaus sukurtoms žvakėms reikia daug didesnio elektrinio lauko arba įtampos skirtumo tarp vieno elektrodo, kad srovė galėtų plyšti per tarpą. Taigi klausimas yra toks: "Kaip jūs gaunate kibirkštį, einančią per perkūniją? Elektros laukai audros viduje niekada nebūna pakankamai dideli, kad sukurtų kibirkštį. Taigi kaip ši kibirkštis sklinda? Tai labai aktyvi tyrimų sritis. “, - sakė Dwyeris.

Ir kai kibirkštis užges, galutinis klausimas yra, kaip ji tęsiasi. "Kaip jūs pradėjote, kaip žaibas sklinda dešimtis mylių pro debesis?" Dwyeris pasakė. "Tai nuostabus dalykas - kaip paversti orą iš izoliatoriaus dirigentu?"

Žaibas klaidina daugelio mokslininkų supratimą apie pagrindinę fiziką. Tačiau, pasak Dwyerio, pažanga pastaruoju metu įgauna pagreitį. "Mes turime daugybę būdų, kaip išmatuoti žaibus ir audras, kurių prieš kelerius metus nebuvo. Galime pasižiūrėti iš jų sklindančius radijo signalus. Mes galime įjungti žaibą, kad žinotume, kur nukreipti savo kameras ir instrumentus. Prieš dešimt metų mes supratome, kad žaibas sukuria rentgeno ir gama spindulius, o tai buvo netikėta. Tai suteikė mums naujos įžvalgos apie tai, kas vyksta. Taigi, mes darome didelę pažangą. "

Panašu, kad kol kas Dzeuso rūstybė nebuvo atmesta.

Stebėkite Natalie Wolchover „Twitter“ @nattyoveris arba mažosios gyvenimo paslaptys @lmistikos. Mes taip pat apie Facebook & „Google+“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kas Yra Šviesmečiai?
Kas Yra Šviesmečiai?

Panašu, Kad Dėl Klimato Pokyčių Alus Sunaikins Ir Mus
Panašu, Kad Dėl Klimato Pokyčių Alus Sunaikins Ir Mus

Mokslas Naujienos


Dauguma Amerikiečių Sako, Kad Vaikai Turėtų Būti Paskiepyti, Apklausa Nustato
Dauguma Amerikiečių Sako, Kad Vaikai Turėtų Būti Paskiepyti, Apklausa Nustato

Laimės Raktas: Subalansuota Praeities, Dabarties Ir Ateities Perspektyva
Laimės Raktas: Subalansuota Praeities, Dabarties Ir Ateities Perspektyva

Gonorėja: Simptomai Ir Gydymas
Gonorėja: Simptomai Ir Gydymas

Ašaros Baltymai Užkerta Bakterijas Kaip Kukurūzai Ant Burbuolės
Ašaros Baltymai Užkerta Bakterijas Kaip Kukurūzai Ant Burbuolės

Populiarus Papildas Yra Niežtinčio Bėrimo Kaltininkas
Populiarus Papildas Yra Niežtinčio Bėrimo Kaltininkas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com