(Inside Science) Lightning Il fulmine è una delle forze più distruttive della natura. Ma per tutto il folklore e le leggende accumulate sulla storia umana sul fulmine, sappiamo sorprendentemente poco sul funzionamento interno di questo potente fenomeno, incluso qualcosa di semplice come il modo in cui la corrente che scorre attraverso un lampo che induce il tuono è correlata alla temperatura dello sciopero.,
“La fisica di base del fulmine, come l’iniziazione del fulmine e la propagazione del fulmine, non è completamente compresa a questo punto”, ha detto Robert Moore, ricercatore di fulmini dell’Università della Florida a Gainesville.
“Conosciamo le basi, ma non i dettagli. Quindi, quando qualcuno fa progressi, è una notizia importante.”
Fulmine provoca più di damages 5 miliardi di danni ogni anno negli Stati Uniti, così come più vittime di uragani.,
“Un colpo diretto da un fulmine può sciogliere un cavo di alimentazione o avviare un incendio boschivo, dove la quantità di calore del fulmine gioca un ruolo importante”, ha detto Xiangchao Li, uno scienziato cinese specializzato nella ricerca sui fulmini. Li e il suo team hanno scoperto una relazione matematica tra l’intensità della corrente e la temperatura all’interno del fulmine. Il loro risultato è stato pubblicato il mese scorso sulla rivista Scientific Reports.
São Paulo prima e durante un blackout causato da una grande tempesta di fulmini nel 2009., Il blackout ha colpito circa 60 milioni di persone in Brasile.
Immagine composita di Yuen Yiu (CC); Crediti immagine sorgente: Thomas Hobbs (flickr/CC)
Sebbene ci siano circa 100.000 fulmini sulla Terra ogni giorno, la casualità degli eventi rende difficile per gli scienziati studiarli in modo efficace o sistematico. Quindi, fino a quando Thor, il dio nordico del fulmine e altri eventi meteorologici, non si unisce a un team di ricerca sui fulmini, gli scienziati sono lasciati a se stessi.
Fortunatamente esiste un dispositivo del genere., Conosciuto come un sistema di generatore di corrente di impulso, il dispositivo può creare fulmini artificiali con correnti fino a decine di migliaia di ampere. Per la prospettiva, un fusibile domestico o automobilistico è di solito valutato ben al di sotto di un centinaio di ampere, e una corrente elettrica di pochi ampere può facilmente ucciderti. Un fulmine naturale trasporta tipicamente circa 20-30. 000 ampere di corrente., Certamente ci sono altri fattori come la dimensione e l’impostazione di fulmini naturali che non possono essere replicati in un laboratorio, ma solo in termini di pura corrente di uscita, il fulmine generato dal dispositivo può davvero dare Thor una corsa per i suoi soldi.
Usando il loro sistema di fulmini artificiali, Li e il suo team sono stati in grado di comporre i fulmini a piacimento, con correnti tra 5.000 e 50.000 ampere. Ciò ha provocato fulmini artificiali con temperature fino a 17.000 F, due volte più calde della superficie del Sole.,
Questo crea un nuovo problema: a temperature così elevate, un termometro normale esploderebbe. E anche se non lo facesse, non reagirebbe abbastanza rapidamente da registrare la temperatura del fulmine. Fortunatamente, c’è” luce ” in ” fulmine.”Li e il suo team sono stati in grado di registrare la temperatura del fulmine in un millisecondo misurando l’intensità della luce a varie lunghezze d’onda.,
Dopo aver colpito un fulmine nello stesso punto più e più volte, hanno concluso che la relazione tra la corrente e la temperatura del fulmine è altamente logaritmica, il che significa che la differenza di temperatura tra i fulmini con 1.000 e 10.000 ampere è simile a quelli con 10.000 e 100.000 ampere. Questo risultato fornisce prove solide per precedenti previsioni teoriche che mancavano del supporto dei dati.
” Il passo successivo sarebbe quello di confrontare con le misurazioni da fulmini innescati da razzi, o fulmini naturali, che possono essere fatti in tutti gli Stati Uniti., o la Cina”, suggerì Moore.
Esatto, fulmine innescato da un razzo. Essenzialmente una versione glorificata dell’aquilone cablato di Benjamin Franklin, gli scienziati oggi hanno modi per sifonare un fulmine naturale dal cielo lanciando un razzo a terra elettricamente, come mostrato nel video qui sotto.
Con una migliore comprensione della fisica dei fulmini, gli scienziati possono aiutare gli ingegneri a migliorare i protocolli e le infrastrutture attuali per affrontare meglio i fulmini-dai sistemi di allerta meteo alla progettazione di reti elettriche., Forse un giorno potremmo limitare il potere di Thor a colpire solo Loki sul grande schermo.
Nota del redattore: Le citazioni di Xiangchao Li sono tradotte da un’intervista originale condotta in cinese.