(Inside Science) – Błyskawica jest jedną z najbardziej destrukcyjnych sił w przyrodzie. Jednak dla całego folkloru i legend gromadzonych w historii ludzkości na temat błyskawic, wiemy zaskakująco niewiele o wewnętrznym działaniu tego potężnego zjawiska, włączając w to coś tak prostego jak jak prąd przepływający przez grzmot jest związany z temperaturą uderzenia.,
„podstawowa fizyka błyskawicy, taka jak inicjacja błyskawicy i propagacja błyskawicy, nie jest w pełni zrozumiała w tym momencie”, powiedział Robert Moore, badacz piorunów z University of Florida w Gainesville.
„znamy podstawy, ale nie Szczegóły. Więc kiedy ktoś robi postępy, jest to ważna wiadomość.”
piorun powoduje ponad 5 miliardów dolarów szkód rocznie w USA, a także więcej ofiar śmiertelnych niż huragany.,
„bezpośrednie uderzenie pioruna może stopić kabel zasilający lub wywołać pożar lasu, w którym ilość ciepła z pioruna odgrywa główną rolę”, powiedział Xiangchao Li, naukowiec z Chin, który specjalizuje się w badaniach pioruna. Li i jego zespół odkryli matematyczny związek między natężeniem prądu a temperaturą wewnątrz pioruna. Ich wynik został opublikowany w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Scientific Reports.
, Zamroczenie dotknęło około 60 milionów ludzi w Brazylii.
Composite image by Yuen Yiu( CC); source image credits: Thomas Hobbs (flickr/CC)
chociaż każdego dnia na Ziemi pojawia się około 100 000 uderzeń pioruna, przypadkowość zdarzeń utrudnia naukowcom badanie ich w skuteczny lub systematyczny sposób. Tak więc dopóki Thor, nordycki bóg piorunów, jak również inne zdarzenia meteorologiczne, nie dołączy do zespołu badawczego piorunów, naukowcy pozostaną sami sobie.
na szczęście takie urządzenie istnieje., Znany jako system generatora prądu impulsowego, urządzenie może tworzyć sztuczne błyskawice z prądami do dziesiątek tysięcy amperów. Dla perspektywy, bezpiecznik gospodarstwa domowego lub motoryzacyjnego jest zwykle oceniane znacznie poniżej stu amperów, a prąd elektryczny zaledwie kilka amperów może łatwo zabić. Naturalne uderzenie pioruna zwykle przenosi około 20-30 000 amperów prądu., Z pewnością istnieją inne czynniki, takie jak rozmiar i ustawienie naturalnego błyskawicy, które nie mogą być replikowane w laboratorium, ale tylko pod względem czystej mocy wyjściowej, piorun generowany przez urządzenie może naprawdę dać Thor bieg dla jego pieniędzy.
korzystając ze swojego sztucznego systemu piorunowego, Li i jego zespół byli w stanie wybrać uderzenie pioruna do woli, z prądami od 5,000 do 50,000 amperów. Spowodowało to sztuczne uderzenia pioruna o temperaturze sięgającej 17 000 F, dwa razy gorącej niż powierzchnia słońca.,
stwarza to nowy problem – przy tak wysokich temperaturach normalny termometr eksplodowałby. A nawet gdyby Nie, Nie zareagowałby wystarczająco szybko, by zarejestrować temperaturę uderzenia pioruna. Na szczęście w „błyskawicy” jest „światło”.”Li i jego zespół byli w stanie zarejestrować temperaturę pioruna w ciągu milisekundy, mierząc intensywność światła w różnych długościach fal.,
Po uderzeniu pioruna w to samo miejsce w kółko, doszli do wniosku, że związek między prądem a temperaturą pioruna jest bardzo logarytmiczny, co oznacza, że różnica temperatur między uderzeniami pioruna z 1000 i 10 000 amperów jest podobna do tych z 10 000 i 100 000 amperów. Wynik ten dostarcza solidnych dowodów na wcześniejsze przewidywania teoretyczne, które nie były poparte danymi.
„następnym krokiem będzie porównanie z pomiarami z piorunów wyzwalanych rakietami, lub z piorunów naturalnych, które można wykonać w całych Stanach Zjednoczonych., lub Chin-zasugerował Moore.
zgadza się, piorun wyzwalany rakietami. Zasadniczo gloryfikowana wersja przewodowego latawca Benjamina Franklina, naukowcy mają dziś sposoby na wysysanie naturalnego błyskawicy z nieba, wystrzeliwując elektrycznie uziemioną rakietę, jak pokazano na poniższym filmie.
dzięki lepszemu zrozumieniu fizyki piorunów, naukowcy mogą pomóc inżynierom ulepszyć obecne protokoły i infrastrukturę, aby lepiej radzić sobie z piorunami-od systemów ostrzegania przed pogodą po projektowanie sieci energetycznych., Może pewnego dnia ograniczymy moc Thora tylko do uderzenia Lokiego na srebrnym ekranie.
notka wydawcy: cytaty z Xiangchao Li są tłumaczone z oryginalnego wywiadu przeprowadzonego w Języku Chińskim.