To'p chaqmoq haqida hisobot. To'p chaqmoq - tabiatning ochilmagan siridir. To'pning chaqmoq rangi
Sirli va sirli olov sharlari haqida birinchi yozma eslatma miloddan avvalgi 106 yil yilnomalarida uchraydi. Miloddan avvalgi: "Rim ustida tumshug'ida issiq ko'mir ko'targan ulkan olovli qushlar paydo bo'ldi, ular yiqilib, uylarni yoqib yubordi. Shahar yonayotgan edi ..." Shuningdek, o'rta asrlarda Portugaliya va Frantsiyada to'p chaqmoqlarining bir nechta tavsifi topilgan, bu hodisa alkimyogarlarni olov ruhlarida hukmronlik qilish imkoniyatlarini izlashga vaqt sarflashga undagan.
Sharli chaqmoq chaqmoqning maxsus turi hisoblanadi, u havoda suzuvchi nurli olov shari (ba'zan qo'ziqorin, tomchi yoki nok shaklida bo'ladi). Uning o'lchami odatda 10 dan 20 sm gacha, o'zi esa ko'k, to'q sariq yoki oq ranglarda bo'ladi (garchi siz ko'pincha boshqa ranglarni, hatto qora rangni ham ko'rishingiz mumkin), rang heterojen va tez-tez o'zgarib turadi. To'p chaqmoq qanday ko'rinishini ko'rgan odamlar uning ichida kichik, harakatsiz qismlardan iboratligini aytishadi.
Plazma sharining haroratiga kelsak, u hali aniqlanmagan: olimlarning hisob-kitoblariga ko'ra, u Selsiy bo'yicha 100 dan 1000 darajagacha bo'lishi kerak bo'lsa-da, olovli sharning yonida bo'lgan odamlar undan issiqlikni his qilishmagan. Agar u kutilmaganda portlasa (garchi bu har doim ham sodir bo'lmasa ham), yaqin atrofdagi barcha suyuqlik bug'lanadi, shisha va metall eriydi.
Plazma to'pi bir marta uyda o'n olti litr yangi olib kelingan quduq suvi bo'lgan bochkaga tushib ketgani qayd etilgan. Biroq, u portlamay, suvni qaynatib, g'oyib bo'ldi. Suv qaynab bo'lgach, yigirma daqiqa davomida issiq bo'ldi.
Olovli shar juda uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin va harakatlanayotganda u to'satdan yo'nalishini o'zgartirishi mumkin va hatto havoda bir necha daqiqa osilib turishi mumkin, shundan so'ng u 8-10 m tezlikda birdan yon tomonga siljiydi. s.
To'p chaqmoqlari asosan momaqaldiroq paytida sodir bo'ladi, ammo quyoshli ob-havoda uning paydo bo'lishining takroriy holatlari ham qayd etilgan. U odatda bitta nusxada paydo bo'ladi (hech bo'lmaganda zamonaviy fan boshqa hech narsani qayd etmagan) va ko'pincha eng kutilmagan tarzda: bulutlardan tushishi, havoda paydo bo'lishi yoki ustun yoki daraxt orqasidan suzib chiqishi mumkin. Uning yopiq maydonga kirishi qiyin emas: uning rozetkalardan, televizorlardan va hatto uchuvchi kabinalarida paydo bo'lishi holatlari ma'lum.
Xuddi shu joyda to'p chaqmoqlarining doimiy paydo bo'lishining ko'plab holatlari qayd etilgan. Shunday qilib, Pskov yaqinidagi kichik shaharchada Iblis Glade bor, u erda qora shar chaqmoq vaqti-vaqti bilan erdan sakrab turadi (u bu erda Tunguska meteoriti tushganidan keyin paydo bo'la boshladi). Uning doimiy ravishda bir joyda paydo bo'lishi olimlarga bu ko'rinishni datchiklar yordamida yozib olishga harakat qilish imkoniyatini berdi, ammo muvaffaqiyatga erishmadi: ularning barchasi kliring bo'ylab chaqmoq chaqishi paytida erib ketdi.
To'p chaqmoq sirlari
Uzoq vaqt davomida olimlar to'p chaqmoq kabi hodisaning mavjudligini hatto tan olishmadi: uning paydo bo'lishi haqidagi ma'lumotlar, asosan, oddiy chaqmoq chaqqanidan keyin ko'zning to'r pardasiga ta'sir qiladigan optik illyuziya yoki gallyutsinatsiyalar bilan bog'liq edi. Bundan tashqari, sharli chaqmoqning qanday ko'rinishi haqidagi dalillar asosan bir-biriga zid edi va uni laboratoriya sharoitida ko'paytirish paytida faqat qisqa muddatli hodisalarni olish mumkin edi.
19-asr boshidan keyin hamma narsa o'zgardi. fizik Fransua Arago to'p chaqmoq hodisasi haqida guvohlarning to'plangan va tizimlashtirilgan ma'lumotlari bilan hisobot chop etdi. Ushbu ma'lumotlar ko'plab olimlarni ushbu ajoyib hodisaning mavjudligiga ishontirishga muvaffaq bo'lgan bo'lsa-da, skeptiklar hali ham saqlanib qolishdi. Bundan tashqari, to'p chaqmoqlarining sirlari vaqt o'tishi bilan kamaymaydi, faqat ko'payadi.
Birinchidan, ajoyib to'pning paydo bo'lishining tabiati noaniq, chunki u nafaqat momaqaldiroqda, balki aniq, yaxshi kunda ham paydo bo'ladi.
Moddaning tarkibi ham noaniq, bu uning nafaqat eshik va deraza teshiklari orqali, balki mayda yoriqlar orqali ham kirib borishiga imkon beradi va keyin o'ziga zarar etkazmasdan yana asl shaklini oladi (fiziklar hozirda bu hodisani hal qila olmaydi).
Ushbu hodisani o'rganayotgan ba'zi olimlar, sharli chaqmoq aslida gaz, degan taxminni ilgari surdilar, ammo bu holda plazma to'pi ichki issiqlik ta'sirida issiq havo shari kabi uchib ketishi kerak edi.
Va radiatsiyaning tabiati aniq emas: u qaerdan keladi - faqat chaqmoq yuzasidan yoki uning butun hajmidan. Bundan tashqari, fiziklar energiya qayerda yo'qoladi, chaqmoq sharining ichida nima bor degan savolga duch kelmaslik mumkin emas: agar u faqat radiatsiyaga kirsa, to'p bir necha daqiqada yo'qolib ketmaydi, balki bir necha soat davomida porlaydi.
Ko'p sonli nazariyalarga qaramay, fiziklar hali ham bu hodisaga ilmiy asosli tushuntirish bera olmaydilar. Biroq, ilmiy doiralarda mashhur bo'lgan ikkita qarama-qarshi versiya mavjud.
Gipoteza № 1
Dominik Arago nafaqat plazma to'pi haqidagi ma'lumotlarni tizimlashtirdi, balki to'p chaqmoq sirini tushuntirishga harakat qildi. Uning versiyasiga ko'ra, shar chaqmoq azotning kislorod bilan o'ziga xos o'zaro ta'siri bo'lib, uning davomida chaqmoqni hosil qiluvchi energiya chiqariladi.
Yana bir fizik Frenkel ushbu versiyani plazma sharsimon sharsimon girdob bo'lib, faol gazlari bo'lgan chang zarralaridan iborat bo'lib, natijada paydo bo'lgan elektr zaryadi tufayli shunday bo'lgan nazariya bilan to'ldirdi. Shu sababli, vorteks-to'p uzoq vaqt davomida mavjud bo'lishi mumkin. Uning versiyasi plazma to'pi odatda changli havoda elektr zaryadsizlanishidan keyin paydo bo'lishi va o'ziga xos hidli kichik tutunni qoldirishi bilan quvvatlanadi.
Shunday qilib, ushbu versiya plazma to'pining barcha energiyasi uning ichida ekanligini ko'rsatadi, shuning uchun to'pni chaqmoq energiya saqlash qurilmasi deb hisoblanishi mumkin.
Gipoteza № 2
Akademik Pyotr Kapitsa bu fikrga qo'shilmadi, chunki u chaqmoqning uzluksiz porlashi uchun to'pni tashqaridan oziqlantiradigan qo'shimcha energiya zarurligini ta'kidladi. U sharli chaqmoq hodisasi momaqaldiroq bulutlari va er qobig'i o'rtasida paydo bo'ladigan elektromagnit tebranishlar natijasida uzunligi 35 dan 70 sm gacha bo'lgan radioto'lqinlar bilan ta'minlanishi haqidagi versiyani ilgari surdi.
U sharli chaqmoqning portlashini energiya ta'minotidagi kutilmagan to'xtash, masalan, elektromagnit tebranishlar chastotasining o'zgarishi bilan izohladi, buning natijasida kam uchraydigan havo "yiqilib ketadi".
Uning versiyasi ko'pchilikka yoqqan bo'lsa-da, to'p chaqmoqlarining tabiati versiyaga mos kelmaydi. Hozirgi vaqtda zamonaviy asbob-uskunalar atmosfera chiqindilari natijasida paydo bo'ladigan istalgan to'lqin uzunligidagi radioto'lqinlarni hech qachon qayd etmagan. Bundan tashqari, suv radio to'lqinlari uchun deyarli engib bo'lmaydigan to'siqdir va shuning uchun plazma to'pi suvni isitmaydi, barrelda bo'lgani kabi, uni kamroq qaynatadi.
Gipoteza plazma sharining portlash ko‘lamini ham shubha ostiga qo‘yadi: u nafaqat bardoshli va kuchli buyumlarni eritib yoki parchalab tashlashga, balki qalin loglarni ham sindirishga qodir va uning zarba to‘lqini traktorni ag‘darib yuborishi mumkin. Shu bilan birga, kamdan-kam uchraydigan havoning oddiy "qulashi" bu barcha hiyla-nayranglarni bajarishga qodir emas va uning ta'siri yorilib ketgan balonga o'xshaydi.
Agar siz to'p chaqmoqiga duch kelsangiz nima qilish kerak
Ajablanarlisi plazma to'pi paydo bo'lishining sababi nima bo'lishidan qat'i nazar, u bilan to'qnashuv juda xavfli ekanligini yodda tutish kerak, chunki elektr toki bilan to'ldirilgan to'p tirik mavjudotga tegsa, u o'lishi mumkin va agar u portlasa, u juda xavflidir. atrofdagi hamma narsani buzadi.
Uyda yoki ko'chada olov to'pini ko'rganingizda, asosiysi vahima qo'ymaslik, to'satdan harakatlar qilmaslik va yugurmaslikdir: to'p chaqmoq har qanday havo turbulentligiga juda sezgir va unga ergashishi mumkin.
To'p yo'lidan sekin va xotirjam burilib, undan iloji boricha uzoqroq turishga harakat qilishingiz kerak, lekin hech qanday holatda orqangizni o'girmang. Agar sharli chaqmoq uy ichida bo'lsa, siz deraza oldiga borib, derazani ochishingiz kerak: havo harakatidan keyin chaqmoq uchib ketishi mumkin.
Plazma to'pi ichiga biror narsa tashlash ham qat'iyan man etiladi: bu portlashga olib kelishi mumkin, keyin jarohatlar, kuyishlar va ba'zi hollarda hatto yurak tutilishi muqarrar. Agar odam to'pning traektoriyasidan uzoqlasha olmagan bo'lsa va u unga tegib, hushini yo'qotsa, jabrlanuvchini shamollatiladigan xonaga ko'chirish, issiq o'rash, sun'iy nafas olish va, albatta, darhol tez yordam chaqiring.
To'p chaqmoq - elektr tokining yorqin laxtasi bo'lgan g'ayrioddiy tabiiy hodisa. Uni tabiatda topish deyarli mumkin emas, hatto ba'zi olimlar buni mumkin emas deb da'vo qilishadi.
To'p chaqmoqlari qanday sodir bo'ladi?
Aksariyat mutaxassislarning ta'kidlashicha, to'p chaqmoq oddiy chaqmoq urishidan keyin paydo bo'ladi. Ularning o'lchami oddiy shaftoli va futbol to'pi kattaligigacha bo'lishi mumkin. To'p chaqmoqlarining rangi to'q sariq, sariq, qizil yoki yorqin oq bo'lishi mumkin. To'pning har bir yaqinlashishi bilan siz dahshatli shovqin va shivirlashni eshitishingiz mumkin.
To'p chaqmoqlarining ishlash muddati bir necha daqiqaga yetishi mumkin. To'p chaqmoq ekanligini ta'kidlaydigan bitta nazariya mavjud kichik momaqaldiroq bulutining nusxasi. Ehtimol, havoda doimo mayda chang bo'laklari mavjud va chaqmoq, o'z navbatida, havoning ma'lum bir hududidagi chang bo'laklariga elektr zaryadini beradi. Ba'zi chang zarralari manfiy, boshqalari esa musbat zaryadlangan. Keyin millionlab mayda chaqmoqlar har xil zaryadlangan chang zarralarini bog'laydi va keyin havoda uchqunli dumaloq shar hosil bo'ladi.
- To'p chaqmoq - juda kam uchraydigan tabiiy hodisa.
- Ayni paytda to'p chaqmoq qanday sodir bo'lishini aniq aytish mumkin emas. Uning ko'rinishini tushuntiruvchi yuzlab nazariyalar mavjud, ammo ularning hech biri isbotlanmagan.
- 1638 yilda to'p chaqmoqning paydo bo'lishi birinchi marta hujjatlashtirilgan. O'sha paytda u momaqaldiroq paytida cherkovga uchib kirdi.
- Balli chaqmoq deraza oynasini osongina eritishi mumkin.
- Ko'pincha to'p chaqmoqlari kvartiraga eshik va derazalar orqali kiradi.
- Ushbu tabiiy hodisaning harakat tezligi sekundiga 10 metrgacha yetishi mumkin.
- To'pning markazidagi harorat minglab daraja deb taxmin qilinadi.
To'p chaqmoqlari qanday paydo bo'lishi va o'zini qanday tutish kerakligini har bir inson bilishi juda muhim, chunki hech kim unga duch kelishdan xavfsiz emas. Olimlarning fikricha, sharli chaqmoq chaqmoqning o'ziga xos turidir. U havoda nurli olov shari shaklida harakatlanadi (u qo'ziqorin, tomchi yoki nok kabi ko'rinishi mumkin). To'p chaqmoqning o'lchami taxminan 10-20 sm.Uni yaqindan ko'rganlarning aytishicha, shar chaqmoq ichida kichik harakatsiz qismlarni ko'rish mumkin.
Koptok chaqmoqlari yopiq joylarga osongina kirib borishi mumkin: u rozetkadan, televizordan paydo bo'ladi yoki kokpitda paydo bo'lishi mumkin. To'p chaqmoqlari xuddi shu joyda, erdan uchib ketganda sodir bo'lgan holatlar mavjud.
To'p chaqmoqlari olimlar uchun sirli hodisa bo'lib qolmoqda
Uzoq vaqt davomida olimlar to'p chaqmoqlari mavjudligini hatto tan olishmadi. Va kimdir uni ko'rganligi haqida ma'lumot paydo bo'lganda, hamma narsa optik illyuziya yoki gallyutsinatsiyalar bilan bog'liq edi. Biroq, fizik Fransua Aragoning hisoboti hamma narsani o'zgartirdi. Olim to'p chaqmoq kabi hodisaning guvohlarini tizimlashtirdi va nashr etdi.
O'shandan beri ko'plab olimlar tabiatda shar chaqmoq hodisasi mavjudligini tan olishdi, ammo bu sirlar sonini kamaytirmadi, aksincha, ular vaqt o'tishi bilan ko'payib bormoqda.
To'p chaqmoqlari haqida hamma narsa aniq emas: bu ajoyib to'p qanday paydo bo'ladi - u nafaqat momaqaldiroq paytida, balki aniq, yaxshi kunda ham paydo bo'ladi. U nimadan iboratligi aniq emas - mayda yoriqdan o'tib, keyin yana dumaloq bo'lib qoladigan qanday modda. Hozirda fiziklar bu savollarning barchasiga javob bera olmaydilar.
Bugungi kunda to'p chaqmoqlari haqida ko'plab nazariyalar mavjud, ammo hech kim bu hodisani ilmiy nuqtai nazardan asoslab bera olmadi. Ilmiy doiralarda bugungi kunda mashhur bo'lgan ikkita qarama-qarshi versiya mavjud.
1-gipotezaga muvofiq sharli chaqmoq va uning shakllanishi
Dominik Arago nafaqat plazma to'pi bilan bog'liq barcha to'plangan ma'lumotlarni tizimlashtirishga, balki ushbu ob'ektning sirini tushuntirishga ham muvaffaq bo'ldi. Olimning versiyasi shundan iboratki, to'p chaqmoq azot va kislorodning o'ziga xos o'zaro ta'siri tufayli hosil bo'ladi. Jarayon energiyaning chiqishi bilan birga keladi, bu esa chaqmoqning shakllanishiga olib keladi.
Boshqa fizik Frenkelning so'zlariga ko'ra, bu versiya hali ham boshqa nazariya tomonidan qo'shilishi mumkin. U sferik girdobdan plazma to'pi hosil bo'lishini o'z ichiga oladi, uning tarkibi chang zarralari va elektr zaryadidan hosil bo'lgan faol gazlardir. Bu juda uzoq vaqt davomida to'p girdobining mavjudligiga sabab bo'ladi.
Ushbu versiya plazma to'pi paydo bo'lishi havo chang bo'lgan joyda elektr zaryadsizlanishidan keyin sodir bo'lishi va shar chaqmoq yo'qolganda, undan keyin ma'lum bir tuman va o'ziga xos hid qolishi bilan tasdiqlanadi. Ushbu gipotezadan xulosa qilishimiz mumkinki, shar chaqmoqning barcha energiyasi uning ichida joylashgan, ya'ni bu modda energiyani saqlash qurilmasi hisoblanadi.
2-gipotezaga muvofiq sharli chaqmoq va uning shakllanishi
Kapitsaning so'zlariga ko'ra, to'p chaqmoqlari uzunligi 35-70 sm bo'lishi mumkin bo'lgan radio to'lqinlari bilan quvvatlanadi.Ularning paydo bo'lishining sababi elektromagnit tebranishlar bilan bog'liq - momaqaldiroq bulutlari va er qobig'ining o'zaro ta'siri natijasi.
Akademik energiya ta'minoti to'satdan to'xtab qolganda shar chaqmoqlari portlashini taklif qildi. Bu elektromagnit to'lqin chastotasining o'zgarishi sifatida ko'rinishi mumkin. "Yiqilish" deb ataladigan jarayon sodir bo'ladi.
Ikkinchi gipotezani qo'llab-quvvatlovchilar bor edi, lekin o'z tabiatiga ko'ra, shar chaqmoq uni rad etadi. Bugungi kunga qadar zamonaviy asbob-uskunalar yordamida Kapitsa eslatib o'tgan radioto'lqinlar atmosferadagi chiqindilardan keyin aniqlanmagan.
To'pning chaqmoq portlashi paytida sodir bo'lgan voqea miqyosi ham ikkinchi farazga zid keladi: juda bardoshli narsalar eritiladi yoki parchalanadi, ulkan qalinlikdagi loglar sindiriladi va bir marta zarba to'lqini bilan traktor ag'darilib ketgan.
Koptok chaqmoqlari unga duch kelganlardan alohida xulq-atvorni talab qiladi
Agar sizda to'p chaqmoqiga duch kelish imkoningiz bo'lsa, shoshilish u yoqda tursin, vahima qo'yishning hojati yo'q. Siz unga aqldan ozgan it kabi munosabatda bo'lishingiz kerak. To'satdan harakatlar yoki yugurish yo'q, chunki havodagi eng kichik turbulentlik bilan chaqmoq bu joyga yo'naltirilishi mumkin.
Insonning xulq-atvori bo'sh va xotirjam bo'lishi kerak. Iloji boricha chaqmoqlardan uzoqroq turishga harakat qilish kerak, lekin unga orqa o'girmaslik kerak. Plazma to'pi bino ichida joylashgan bo'lsa, deraza oldiga borib, derazani ochish tavsiya etiladi. To'p havo harakatiga berilib, ko'chaga tushishi mumkin.
Siz plazma to'piga hech narsa tashlay olmaysiz, chunki bu portlash bilan to'la, bu muqarrar ravishda jarohatlar va kuyishlar bilan bog'liq katta muammolarga olib keladi. Ba'zida odamlarning yuragi to'xtab qoladi.
Agar siz baxtsiz odamning yonida o'zingizni ko'rsangiz va chaqmoq urib, uning hushini yo'qotgan bo'lsa, unga birinchi yordam ko'rsatilishi va tez yordam chaqirilishi kerak. Jabrlanuvchini shamollatiladigan joyga ko'chirish va issiq o'rash kerak. Bundan tashqari, odam sun'iy nafas olishdan o'tishi kerak.
Ko'pincha, to'p chaqmoqlarini tizimli o'rganish ularning mavjudligini inkor etish bilan boshlandi: 19-asrning boshlarida o'sha vaqtga qadar ma'lum bo'lgan barcha tarqoq kuzatuvlar tasavvuf yoki, eng yaxshisi, optik illyuziya deb tan olingan.
Ammo 1838 yilda taniqli astronom va fizik Dominik Fransua Arago tomonidan tuzilgan sharh Frantsiya geografik uzunliklar byurosining yillik jurnalida nashr etilgan.
Keyinchalik u yorug'lik tezligini o'lchash bo'yicha Fizo va Fuko tajribalarining, shuningdek, Le Verrierni Neptunni kashf etishga olib kelgan ishlarning tashabbuskori bo'ldi.
O'sha paytdagi ma'lum bo'lgan to'p chaqmoq ta'riflariga asoslanib, Arago bu kuzatuvlarning ko'pini illyuziya deb hisoblash mumkin emas degan xulosaga keldi.
Aragoning sharhi nashr etilganidan beri o'tgan 137 yil davomida yangi guvohlar va fotosuratlar paydo bo'ldi. O'nlab nazariyalar yaratildi, g'ayrioddiy va zukkolar, ular to'p chaqmoqlarining ba'zi ma'lum xususiyatlarini tushuntirib berdi va elementar tanqidga dosh berolmadi.
Faraday, Kelvin, Arrenius, sovet fiziklari Ya. I. Frenkel va P. L. Kapitsa, ko'plab mashhur kimyogarlar va nihoyat, NASA Astronavtika va aeronavtika bo'yicha Amerika milliy komissiyasi mutaxassislari ushbu qiziqarli va dahshatli hodisani o'rganishga va tushuntirishga harakat qilishdi. Va to'p chaqmoqlari bugungi kungacha sir bo'lib qolmoqda.
Qaysi ma'lumot juda ziddiyatli bo'lishi mumkinligi haqidagi hodisani topish qiyin. Ikkita asosiy sabab bor: bu hodisa juda kam uchraydi va ko'plab kuzatishlar o'ta malakasiz tarzda amalga oshiriladi.
Katta meteorlar va hatto qushlar qanotlariga yopishgan qorong'u dog'larda porlayotgan chirigan chang, chaqmoq chaqmoqlari bilan yanglishganligini aytish kifoya. Va shunga qaramay, adabiyotda tasvirlangan to'p chaqmoqlarining mingga yaqin ishonchli kuzatuvlari mavjud.
To'p chaqmoqlarining paydo bo'lishining mohiyatini tushuntirish uchun olimlar qanday faktlarni bitta nazariyaga bog'lashlari kerak? Kuzatishlar bizning tasavvurimizga qanday cheklovlar qo'yadi?
Tushuntirish kerak bo'lgan birinchi narsa: agar tez-tez sodir bo'ladigan bo'lsa, nima uchun to'p chaqmoq tez-tez sodir bo'ladi yoki kamdan-kam hollarda sodir bo'ladi?
O'quvchini bu g'alati ibora hayratlantirmasin - to'p chaqmoqlarining paydo bo'lish chastotasi hali ham munozarali masala.
Va shuningdek, nima uchun to'p chaqmoqlari (bu bejiz deb nomlanmagan) aslida odatda to'pga yaqin bo'lgan shaklga ega ekanligini tushuntirishimiz kerak.
Va bu, umuman olganda, chaqmoq bilan bog'liqligini isbotlash uchun - shuni aytish kerakki, barcha nazariyalar bu hodisaning ko'rinishini momaqaldiroq bilan bog'lamaydi - va sababsiz emas: ba'zida u bulutsiz havoda, boshqa momaqaldiroq hodisalari kabi sodir bo'ladi. Masalan, Sankt-Elmo chiroqlari.
Bu erda ajoyib tabiat kuzatuvchisi va Uzoq Sharq taygasining taniqli tadqiqotchisi Vladimir Klavdievich Arsenyev tomonidan berilgan to'p chaqmoq bilan to'qnashuv tavsifini eslash o'rinlidir. Bu uchrashuv Sixote-Alin tog'larida oydin tiniq kechada bo'lib o'tdi. Arsenyev tomonidan kuzatilgan chaqmoqning ko'pgina parametrlari odatiy bo'lsa-da, bunday holatlar kam uchraydi: to'p chaqmoq odatda momaqaldiroq paytida sodir bo'ladi.
1966 yilda NASA ikki ming kishiga anketa tarqatdi, uning birinchi qismida ikkita savol berildi: "Siz to'p chaqmoqlarini ko'rdingizmi?" va "Siz yaqin atrofingizda chiziqli chaqmoq urishini ko'rdingizmi?"
Javoblar shar chaqmoqlarini kuzatish chastotasini oddiy chaqmoqni kuzatish chastotasi bilan solishtirish imkonini berdi. Natija hayratlanarli bo'ldi: 2 ming kishidan 409 nafari yaqin masofada chiziqli chaqmoq urishini va ikki baravar kamroq shar chaqmoqini ko'rdi. Hatto 8 marta to'p chaqmoqiga duch kelgan baxtli odam ham bor edi - bu ko'pchilik o'ylagandek kamdan-kam uchraydigan hodisa emasligining yana bir bilvosita isboti.
Anketaning ikkinchi qismini tahlil qilish ko'plab ilgari ma'lum bo'lgan faktlarni tasdiqladi: to'p chaqmoqlari o'rtacha diametri taxminan 20 sm; juda yorqin porlamaydi; rangi ko'pincha qizil, to'q sariq, oq.
Qizig'i shundaki, hatto to'p chaqmoqlarini yaqin ko'rgan kuzatuvchilar ham ko'pincha uning termal nurlanishini sezmasdilar, garchi u to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilganda yonadi.
Bunday chaqmoq bir necha soniyadan bir daqiqagacha mavjud; kichik teshiklar orqali xonalarga kirib, keyin shaklini tiklashi mumkin. Ko'pgina kuzatuvchilarning ta'kidlashicha, u ba'zi uchqunlarni chiqaradi va aylanadi.
Odatda u erdan qisqa masofada uchib yuradi, garchi u bulutlarda ham ko'rilgan. Ba'zida to'p chaqmoq jimgina yo'qoladi, lekin ba'zida u portlab, sezilarli halokatga olib keladi.
Yuqorida sanab o'tilgan xususiyatlar tadqiqotchini chalkashtirib yuborish uchun etarli.
Misol uchun, sharli chaqmoq kamida bir necha yuz darajagacha qizdirilgan bo'lsa-da, aka-uka Montgolfierlarning tutun bilan to'ldirilgan shari kabi tez uchmasa, qanday moddadan iborat bo'lishi kerak?
Harorat haqida ham hamma narsa aniq emas: porlashning rangiga qarab, chaqmoqning harorati 8000 ° K dan kam emas.
Kuzatuvchilardan biri, plazma bilan tanish bo'lgan kimyogar bu haroratni 13,000-16,000 ° K deb hisoblagan! Ammo fotoplyonkada qolgan chaqmoq izining fotometriyasi nurlanish nafaqat uning yuzasidan, balki butun hajmdan ham chiqishini ko'rsatdi.
Ko'pgina kuzatuvchilar, shuningdek, chaqmoq shaffof ekanligini va u orqali ob'ektlarning konturlarini ko'rish mumkinligini ta'kidlaydilar. Bu shuni anglatadiki, uning harorati ancha past - 5000 darajadan oshmaydi, chunki ko'proq qizdirilganda bir necha santimetr qalinlikdagi gaz qatlami butunlay noaniq bo'lib, butunlay qora tana kabi tarqaladi.
To'p chaqmoqlarining juda "sovuq" ekanligi, shuningdek, u ishlab chiqaradigan nisbatan zaif termal effektdan dalolat beradi.
To'p chaqmoqlari juda ko'p energiya olib yuradi. Biroq, adabiyotda ko'pincha ataylab oshirilgan hisob-kitoblar mavjud, ammo diametri 20 sm bo'lgan chaqmoq uchun oddiy real ko'rsatkich - 105 joul ham juda ta'sirli. Agar bunday energiya faqat yorug'lik nurlanishiga sarflangan bo'lsa, u ko'p soat davomida porlashi mumkin edi.
To'p chaqmoq portlaganda, million kilovatt quvvat paydo bo'lishi mumkin, chunki bu portlash juda tez sodir bo'ladi. To'g'ri, odamlar yanada kuchli portlashlarni yaratishi mumkin, ammo agar "tinch" energiya manbalari bilan taqqoslansa, taqqoslash ularning foydasiga bo'lmaydi.
Xususan, chaqmoqning energiya sig'imi (massa birligi uchun energiya) mavjud kimyoviy batareyalarga qaraganda sezilarli darajada yuqori. Aytgancha, kichik hajmdagi nisbatan katta energiyani qanday to'plashni o'rganish istagi ko'plab tadqiqotchilarni to'p chaqmoqlarini o'rganishga jalb qildi. Bu umidlarni qay darajada oqlash mumkinligini aytishga hali erta.
Bunday qarama-qarshi va xilma-xil xususiyatlarni tushuntirishning murakkabligi, bu hodisaning tabiati haqidagi mavjud qarashlar barcha mumkin bo'lgan imkoniyatlarni tugatganga o'xshaydi.
Ba'zi olimlarning fikricha, chaqmoq doimo tashqaridan energiya oladi. Masalan, P. L. Kapitsa bu momaqaldiroq paytida chiqishi mumkin bo'lgan dekimetrli radio to'lqinlarning kuchli nuri so'rilganida sodir bo'lishini taklif qildi.
Aslida, bu gipotezada shar chaqmoq kabi ionlangan pıhtı shakllanishi uchun antinodlarda juda yuqori maydon kuchiga ega bo'lgan doimiy elektromagnit nurlanish to'lqinining mavjudligi zarur.
Kerakli shartlar juda kamdan-kam hollarda amalga oshirilishi mumkin, shuning uchun P. L. Kapitsaning so'zlariga ko'ra, ma'lum bir joyda (ya'ni, mutaxassis kuzatuvchi joylashgan) to'p chaqmoqlarini kuzatish ehtimoli deyarli nolga teng.
Ba'zida to'p chaqmoqlari bulutni yer bilan bog'laydigan kanalning yorug'lik qismi bo'lib, u orqali katta oqim o'tadi deb taxmin qilinadi. Majoziy ma'noda, unga biron bir sababga ko'ra ko'rinmas chiziqli chaqmoqning yagona ko'rinadigan qismi roli berilgan. Bu gipotezani dastlab amerikaliklar M.Yuman va O.Finkelshteynlar ifodalagan, keyinchalik ular ishlab chiqqan nazariyaning bir qancha modifikatsiyalari paydo boʻlgan.
Bu barcha nazariyalarning umumiy qiyinligi shundaki, ular uzoq vaqt davomida juda yuqori zichlikdagi energiya oqimlarining mavjudligini taxmin qiladilar va shuning uchun ular shar chaqmoqlarini juda kam ehtimolli hodisa deb qoralaydilar.
Bundan tashqari, Yuman va Finkelshteyn nazariyasida chaqmoqning shakli va uning kuzatilgan o'lchamlarini tushuntirish qiyin - chaqmoq kanalining diametri odatda 3-5 sm ni tashkil qiladi va sharli chaqmoqni bir metrgacha topish mumkin. diametri.
To'p chaqmoqlarining o'zi energiya manbai ekanligini ko'rsatadigan bir nechta farazlar mavjud. Ushbu energiyani olishning eng ekzotik mexanizmlari ixtiro qilingan.
Bunday ekzotizmga misol qilib D.Eshbi va K.Uaytxedning g‘oyasini keltirish mumkin, unga ko‘ra, kosmosdan atmosferaning zich qatlamlariga tushib, so‘ngra uni olib ketayotgan antimateriyali chang donalarini yo‘q qilish jarayonida shar chaqmoq hosil bo‘ladi. chiziqli chaqmoqning erga tushishi.
Ehtimol, bu fikrni nazariy jihatdan qo'llab-quvvatlash mumkin, ammo, afsuski, hozirgacha biron bir mos antimateriya zarrasi topilmagan.
Ko'pincha turli xil kimyoviy va hatto yadroviy reaktsiyalar faraziy energiya manbai sifatida ishlatiladi. Ammo chaqmoqning sharsimon shaklini tushuntirish qiyin - agar reaktsiyalar gazsimon muhitda sodir bo'lsa, diffuziya va shamol bir necha soniya ichida yigirma santimetrlik to'pdan "momaqaldiroq moddasi" (Arago atamasi) olib tashlanishiga olib keladi va uni ertaroq deformatsiya qilish.
Nihoyat, to'p chaqmoqlarini tushuntirish uchun zarur bo'lgan energiya chiqishi bilan havoda sodir bo'ladigan yagona reaktsiya yo'q.
Bu nuqtai nazar ko'p marta ifodalangan: sharli chaqmoq chiziqli chaqmoq urganida chiqarilgan energiyani to'playdi. Ushbu taxminga asoslangan ko'plab nazariyalar ham mavjud, ularning batafsil sharhini S. Singerning mashhur "To'p chaqmoqlarining tabiati" kitobida topish mumkin.
Bu nazariyalar, boshqa ko'plar singari, jiddiy va ommabop adabiyotlarda katta e'tiborga ega bo'lgan qiyinchiliklar va qarama-qarshiliklarni o'z ichiga oladi.
To'p chaqmoqlarining klaster gipotezasi
Keling, so'nggi yillarda ushbu maqola mualliflaridan biri tomonidan ishlab chiqilgan nisbatan yangi, to'p chaqmoqlarining klaster gipotezasi haqida gapiraylik.
Keling, savoldan boshlaylik, nima uchun chaqmoq to'p shakliga ega? Umuman olganda, bu savolga javob berish qiyin emas - "momaqaldiroq moddasi" zarralarini birga ushlab turishga qodir kuch bo'lishi kerak.
Nima uchun bir tomchi suv sharsimon? Yuzaki taranglik unga bu shaklni beradi.
Suyuqlikdagi sirt tarangligi uning zarralari - atomlar yoki molekulalar - atrofdagi gaz molekulalariga qaraganda bir-biri bilan kuchli ta'sir ko'rsatishi tufayli yuzaga keladi.
Shuning uchun, agar zarracha interfeys yaqinida topilsa, u holda molekulani suyuqlik chuqurligiga qaytarishga intiladigan kuch unga ta'sir qila boshlaydi.
Suyuq zarralarning o'rtacha kinetik energiyasi ularning o'zaro ta'sirining o'rtacha energiyasiga teng, shuning uchun suyuqlik molekulalari bir-biridan uchib ketmaydi. Gazlarda zarrachalarning kinetik energiyasi o'zaro ta'sirning potentsial energiyasidan shunchalik yuqori bo'ladiki, zarralar deyarli erkin bo'ladi va sirt tarangligi haqida gapirishning hojati yo'q.
Ammo sharli chaqmoq gazga o'xshash tanadir va "momaqaldiroq moddasi" shunga qaramay, sirt tarangligiga ega - shuning uchun u ko'pincha sharsimon shaklga ega. Bunday xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan yagona modda - plazma, ionlangan gaz.
Plazma musbat va manfiy ionlar va erkin elektronlardan, ya'ni elektr zaryadlangan zarrachalardan iborat. Ular orasidagi o'zaro ta'sir energiyasi neytral gaz atomlari orasidagidan ancha katta va sirt tarangligi mos ravishda kattaroqdir.
Biroq, nisbatan past haroratlarda - aytaylik, 1000 daraja Kelvin - va normal atmosfera bosimida plazma sharining chaqmoqlari faqat soniyaning mingdan bir qismi uchun bo'lishi mumkin edi, chunki ionlar tezda rekombinatsiyalanadi, ya'ni neytral atom va molekulalarga aylanadi.
Bu kuzatuvlarga zid keladi - to'p chaqmoqlari uzoqroq yashaydi. Yuqori haroratlarda - 10-15 ming daraja - zarrachalarning kinetik energiyasi juda katta bo'ladi va to'p chaqmoqlari shunchaki parchalanishi kerak. Shu sababli, tadqiqotchilar to'p chaqmoqlarining "umrini uzaytirish" uchun kuchli vositalardan foydalanishlari kerak va uni kamida bir necha o'n soniya ushlab turishlari kerak.
Xususan, P. L. Kapitsa o'z modeliga doimiy ravishda yangi past haroratli plazma hosil qila oladigan kuchli elektromagnit to'lqinni kiritdi. Boshqa tadqiqotchilar, chaqmoq plazmasining issiqroq ekanligini taxmin qilib, ushbu plazma to'pini qanday ushlab turishni aniqlashlari kerak edi, ya'ni fizika va texnologiyaning ko'plab sohalari uchun juda muhim bo'lsa ham, hali hal etilmagan muammoni hal qilish kerak edi.
Ammo biz boshqacha yo'l tutsak - modelga ionlarning rekombinatsiyasini sekinlashtiradigan mexanizmni kiritsak nima bo'ladi? Keling, bu maqsadda suvdan foydalanishga harakat qilaylik. Suv qutbli erituvchidir. Uning molekulasini taxminan bir uchi musbat, ikkinchisi manfiy zaryadlangan tayoqcha deb tasavvur qilish mumkin.
Suv musbat uchi manfiy ionlarga, musbat uchli manfiy ionlarga birikadi va himoya qatlami - solvatsiya qobig'ini hosil qiladi. Bu rekombinatsiyani keskin sekinlashtirishi mumkin. Ion o'zining solvatatsiya qobig'i bilan birgalikda klaster deb ataladi.
Shunday qilib, biz nihoyat klaster nazariyasining asosiy g'oyalariga keldik: chiziqli chaqmoq zaryadsizlanganda, havoni tashkil etuvchi molekulalarning, shu jumladan suv molekulalarining deyarli to'liq ionlanishi sodir bo'ladi.
Olingan ionlar tezda rekombinatsiyalana boshlaydi, bu bosqich soniyaning mingdan bir qismini oladi. Bir nuqtada qolgan ionlarga qaraganda ko'proq neytral suv molekulalari mavjud va klaster hosil bo'lish jarayoni boshlanadi.
U shuningdek, aftidan, soniyaning bir qismi davom etadi va "momaqaldiroq moddasi" hosil bo'lishi bilan tugaydi - o'z xususiyatlariga ko'ra plazmaga o'xshash va solvatsiya qobiqlari bilan o'ralgan ionlangan havo va suv molekulalaridan iborat.
To'g'ri, hozircha bularning barchasi shunchaki g'oya va biz bu chaqmoqning ko'plab ma'lum xususiyatlarini tushuntira oladimi yoki yo'qligini ko'rishimiz kerak. Keling, quyon pishirig'iga hech bo'lmaganda quyon kerak degan mashhur so'zni eslaylik va o'zimizga savol beraylik: havoda klasterlar paydo bo'lishi mumkinmi? Javob tasalli beradi: ha, ular mumkin.
Buning isboti tom ma'noda osmondan tushdi (olib keldi). 60-yillarning oxirida geofizik raketalar yordamida ionosferaning eng quyi qatlami - taxminan 70 km balandlikda joylashgan D qatlamini batafsil o'rganish amalga oshirildi. Ma'lum bo'lishicha, bunday balandlikda suv nihoyatda kam bo'lishiga qaramay, D qatlamidagi barcha ionlar bir nechta suv molekulalaridan iborat solvatsiya qobiqlari bilan o'ralgan.
Klaster nazariyasi to'p chaqmoqlarining harorati 1000 ° K dan past bo'lishini taxmin qiladi, shuning uchun undan kuchli termal nurlanish yo'q. Bu haroratda elektronlar atomlarga osongina "yopishib", salbiy ionlarni hosil qiladi va "chaqmoq moddasi" ning barcha xususiyatlari klasterlar tomonidan aniqlanadi.
Bunday holda, chaqmoq moddasining zichligi odatdagi atmosfera sharoitida havo zichligiga teng bo'lib chiqadi, ya'ni chaqmoq havodan biroz og'irroq bo'lishi va pastga tushishi, havodan biroz engilroq bo'lishi va ko'tarilishi mumkin. , nihoyat, agar "chaqmoq moddasi" va havoning zichligi teng bo'lsa, suspenziyada bo'lishi mumkin.
Bu holatlarning barchasi tabiatda kuzatilgan. Aytgancha, chaqmoqning tushishi uning erga tushishini anglatmaydi - uning ostidagi havoni isitib, uni osilgan holda ushlab turadigan havo yostig'ini yaratishi mumkin. Shubhasiz, shuning uchun ko'tarilish to'p chaqmoqlarining eng keng tarqalgan harakatidir.
Klasterlar bir-biri bilan neytral gaz atomlariga qaraganda ancha kuchli ta'sir qiladi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, yuzaga keladigan sirt tarangligi chaqmoqning sharsimon shaklini berish uchun etarli.
Ruxsat etilgan zichlikning og'ishi chaqmoq radiusi ortishi bilan tez kamayadi. Havoning zichligi va chaqmoq moddasining aniq mos kelishi ehtimoli kichik bo'lganligi sababli, diametri bir metrdan ortiq bo'lgan katta chaqmoq juda kam uchraydi, kichiklari esa tez-tez paydo bo'lishi kerak.
Ammo uch santimetrdan kichik chaqmoq ham deyarli kuzatilmaydi. Nega? Bu savolga javob berish uchun to'p chaqmoqlarining energiya balansini ko'rib chiqish, unda energiya qayerda to'planganligini, uning qancha qismini va nimaga sarflanishini aniqlash kerak. To'p chaqmoqlarining energiyasi tabiiy ravishda klasterlarda mavjud. Salbiy va musbat klasterlar qayta birlashganda 2 dan 10 elektron voltgacha bo'lgan energiya chiqariladi.
Odatda, plazma elektromagnit nurlanish shaklida juda ko'p energiya yo'qotadi - uning ko'rinishi ion maydonida harakatlanadigan yorug'lik elektronlari juda yuqori tezlanishlarga ega bo'lishi bilan bog'liq.
Chaqmoqning moddasi og'ir zarralardan iborat, ularni tezlashtirish unchalik oson emas, shuning uchun elektromagnit maydon zaif chiqariladi va energiyaning katta qismi uning yuzasidan issiqlik oqimi orqali chaqmoqdan chiqariladi.
Issiqlik oqimi chaqmoq sharining sirt maydoniga mutanosib, energiya zaxirasi esa hajmga mutanosib. Shuning uchun kichik chaqmoqlar nisbatan kichik energiya zahiralarini tezda yo'qotadi va ular kattalarga qaraganda tez-tez paydo bo'lishiga qaramay, ularni sezish qiyinroq: ular juda qisqa yashaydilar.
Shunday qilib, diametri 1 sm bo'lgan chaqmoq 0,25 sekundda va 20 sm diametrli chaqmoq 100 soniyada soviydi. Bu oxirgi ko'rsatkich to'p chaqmoqlarining maksimal kuzatilgan ishlash muddatiga taxminan to'g'ri keladi, lekin uning o'rtacha ishlash muddati bir necha soniyadan sezilarli darajada oshadi.
Katta chaqmoqning "o'lishi" uchun eng real mexanizm uning chegarasining barqarorligini yo'qotish bilan bog'liq. Bir juft klasterlar qayta birlashganda, o'nlab yorug'lik zarralari hosil bo'ladi, ular bir xil haroratda "momaqaldiroq moddasi" zichligining pasayishiga va uning energiyasi tugashidan ancha oldin chaqmoqning mavjudligi shartlarining buzilishiga olib keladi.
Yuzaki beqarorlik rivojlana boshlaydi, chaqmoq o'z moddasining bo'laklarini tashlaydi va u yonma-yon sakrab o'tayotganga o'xshaydi. Chiqarilgan qismlar kichik chaqmoqlar kabi deyarli bir zumda soviydi va maydalangan katta chaqmoq o'z mavjudligini tugatadi.
Ammo uning parchalanishining boshqa mexanizmi ham mumkin. Agar biron sababga ko'ra issiqlik tarqalishi yomonlashsa, chaqmoq qiziy boshlaydi. Shu bilan birga, qobiqda oz miqdordagi suv molekulalari bo'lgan klasterlar soni ko'payadi, ular tezroq rekombinatsiyalanadi va haroratning yanada oshishi sodir bo'ladi. Natijada portlash sodir bo'ladi.
Nima uchun to'p chaqmoqlari porlaydi?
To'p chaqmoqlarining tabiatini tushuntirish uchun olimlar qanday faktlarni bitta nazariya bilan bog'lashlari kerak?
Klasterlar qayta birlashganda, ajralib chiqadigan issiqlik tezda sovutuvchi molekulalar o'rtasida taqsimlanadi.
Ammo bir nuqtada, rekombinatsiyalangan zarralar yaqinidagi "hajm" ning harorati chaqmoq moddasining o'rtacha haroratidan 10 baravar oshib ketishi mumkin.
Bu "hajm" 10 000-15 000 darajaga qizdirilgan gaz kabi porlaydi. Bunday "issiq nuqtalar" nisbatan kam, shuning uchun to'p chaqmoqlarining moddasi shaffof bo'lib qoladi.
Klaster nazariyasi nuqtai nazaridan ko'p chaqmoq tez-tez paydo bo'lishi aniq. 20 sm diametrli chaqmoqni hosil qilish uchun faqat bir necha gramm suv kerak bo'ladi va momaqaldiroq paytida u odatda ko'p bo'ladi. Suv ko'pincha havoga püskürtülür, ammo o'ta og'ir holatlarda shar chaqmoq uni er yuzasida "topishi" mumkin.
Aytgancha, elektronlar juda harakatchan bo'lganligi sababli, chaqmoq paydo bo'lganda, ularning ba'zilari "yo'qolishi" mumkin; to'p chaqmoqlari umuman zaryadlanadi (ijobiy) va uning harakati elektr maydonining taqsimlanishi bilan belgilanadi.
Qoldiq elektr zaryadi sharli chaqmoqning qiziqarli xususiyatlarini tushuntirishga yordam beradi, chunki uning shamolga qarshi harakatlanishi, ob'ektlarga tortilishi va baland joylarga osilishi.
To'p chaqmoqlarining rangi nafaqat solvatsiya qobiqlarining energiyasi va issiq "hajmlar" ning harorati, balki uning moddasining kimyoviy tarkibi bilan ham belgilanadi. Ma'lumki, agar chiziqli chaqmoq mis simlarga urilganda shar chaqmoq paydo bo'lsa, u ko'pincha ko'k yoki yashil rangga ega bo'ladi - mis ionlarining odatiy "ranglari".
Qo'zg'algan metall atomlari ham klasterlar hosil qilishi mumkin. Bunday "metall" klasterlarning paydo bo'lishi elektr zaryadlari bilan ba'zi tajribalarni tushuntirishi mumkin edi, buning natijasida to'p chaqmoqqa o'xshash yorqin to'plar paydo bo'ldi.
Aytilganlardan, klaster nazariyasi tufayli sharli chaqmoq muammosi nihoyat o'zining yakuniy yechimini olgan degan taassurot paydo bo'lishi mumkin. Lekin unday emas.
Klaster nazariyasi ortida hisob-kitoblar, barqarorlikning gidrodinamik hisoblari mavjud bo'lsa-da, uning yordami bilan sharli chaqmoqning ko'plab xususiyatlarini tushunish mumkin bo'lsa-da, to'p chaqmoqlarining siri endi mavjud emas deb aytish xato bo'ladi. .
Buni isbotlash uchun faqat bitta zarba, bitta tafsilot bor. V.K.Arsenyev o'z hikoyasida shar chaqmoqidan cho'zilgan ingichka dumni eslatib o'tadi. Hozircha biz uning paydo bo'lishining sababini va hatto nima ekanligini tushuntira olmaymiz ...
Yuqorida aytib o'tilganidek, adabiyotda to'p chaqmoqlarining mingga yaqin ishonchli kuzatuvlari tasvirlangan. Bu, albatta, unchalik ko'p emas. Ko'rinib turibdiki, har bir yangi kuzatish, chuqur tahlil qilinganda, to'p chaqmoqning xususiyatlari haqida qiziqarli ma'lumotlarni olish imkonini beradi va u yoki bu nazariyaning haqiqiyligini tekshirishga yordam beradi.
Shuning uchun, iloji boricha ko'proq kuzatishlar tadqiqotchilar uchun mavjud bo'lishi va kuzatuvchilarning o'zlari to'p chaqmoqlarini o'rganishda faol ishtirok etishlari juda muhimdir. Ball Lightning tajribasi aynan shunga qaratilgan bo'lib, bu haqda keyinroq muhokama qilinadi.
To'p chaqmoq qayerdan keladi va bu nima? Olimlar bu savolni ketma-ket o'nlab yillar davomida o'zlariga berishadi va hozircha aniq javob yo'q. Kuchli yuqori chastotali zaryadsizlanish natijasida hosil bo'lgan barqaror plazma to'pi. Yana bir gipoteza antimateriya mikrometeoritlaridir.
...Materiya va antimateriya oʻrtasida sharsimon sirtli toʻsiq paydo boʻlishi mumkin. Kuchli gamma-nurlanish bu to'pni ichkaridan shishiradi va kiruvchi antimateriyaga materiyaning kirib kelishiga to'sqinlik qiladi, shundan so'ng biz Yer ustida uchib yuradigan miltillovchi to'pni ko'ramiz. Bu nuqtai nazar tasdiqlanganga o'xshaydi. Ikki ingliz olimi gamma-nurlanish detektorlari yordamida osmonni metodik tekshirishdi. Va ular kutilayotgan energiya hududida to'rt marta anomal darajada yuqori gamma nurlanishini qayd etdilar.
To'p chaqmoq qanday hosil bo'ladi?
To'p chaqmoqlari kuzatiladigan chastotani ta'minlash uchun qancha antimateriya meteoritlari kerak? Ma'lum bo'lishicha, buning uchun Yerga tushadigan meteorit moddalarining umumiy miqdorining atigi yuz milliarddan bir qismi kifoya qiladi. Bu kutilmagan ishning natijasidir. Albatta, olimlarning tushuntirishlari yakuniy emas va tekshirishni talab qiladi. Lekin to'p chaqmoq bilan aloqasi bormi?
Yo'q! - javob beradi yana bir olim va to'p chaqmoqlari umuman yo'qligini e'lon qiladi. Biz ko'rib turgan o'sha porlayotgan to'p bizning tasavvurimizning illyuziyasidir. U o'z laboratoriyasida chaqmoq chaqnashlarini odatda momaqaldiroq paytida sodir bo'ladigan chastotada taqlid qilish uchun flesh lampalardan foydalangan va hozir bo'lganlarning barchasi havoda silliq uchayotgan g'alati nurli sharlarni "ko'rishdan" hayratda qolishdi ...
Ko'p farazlar mavjud, ammo ularda umumiy bir narsa bor, umumiy yondashuv. Balli chaqmoq mustaqil ravishda yashaydigan alohida, izolyatsiya qilingan narsa sifatida qaraladi.
O'tgan asrning oxirida frantsuz olimi Gaston Plante va rus olimi N. A. Gezexus sharli chaqmoq tashqi manbadan energiya bilan ta'minlanadigan tizim degan fundamental g'oyani ilgari surdilar va ishlab chiqdilar. Ular yorug'lik to'pi bulutlar bilan bog'liq deb ishonishgan - elektrlashtirilgan havoning ko'rinmas ustuni. Ammo ular o'sha paytda, o'tgan asrda bu gipotezani ishlab chiqa olmadilar va tasdiqlay olmadilar va u boshqalar to'plami ostida g'oyib bo'ldi, bunda shar chaqmoq alohida sirli ob'ekt sifatida qaraldi. Va endi o'z vaqtidan oldinroq bo'lgan g'oyalar yangi asosda hayotga kiradi.
To'p chaqmoq nimaga o'xshaydi? Shunga o'xshash. Bu surat tasodifan olingan bo‘lsa kerak. Momaqaldiroq, Yerga qarab cho'zilgan chaqmoqning ko'r novdalari. Va to'p tezda pastga uchib ketdi. Bir silkinish, bir lahzada to'xtash, to'p tebranib, keyin yana Yerga qarab silkinish, yana to'xtash, yon tomonlarga xaotik tez harakat... Mana, Yer keldi. Va kuchli portlash - zaryadsizlanish. Bu fotosuratda aniq ko'rinadi. Noyob fotosurat, o'ziga xos - bulutdan Yerga to'p chaqmoqlarining parvozi.
Ammo Yer yaqinida to'p chaqmoqlari darhol portlamasligi mumkin. Kichkina to'p ko'pincha birinchi navbatda pastda, sirt bo'ylab sayohat qilishni yaxshi ko'radi va bu erda uning harakati ham notinch. Yon tomonlarga tez silkinishlar, miltillash, keyin silliq, sokin parvoz, yana chaqnash va otish ... Ammo Yerning tezligi qora osmondan uchib ketganidan ancha past. Endi to'p chaqmoqlarining chaqnashlari deyarli ko'rinmas. Ularning orasidagi vaqt davomida to'p o'z radiusining yarmini bosib o'tishga zo'rg'a vaqt topa oladi. Va miltillashlar 10 dan 100 gertsgacha bo'lgan chastotali bir miltillashda birlashadi.
Bu erda to'p chaqmoqlari Yerning o'ziga tushadi va unga tegmasdan, trambolindan sportchi kabi ko'rinmas narsadan sakraydi. O'rnidan turgach, to'p chaqmoq qayta-qayta pastga tushadi va trambolin qatlamidan sakrab tushadi. Shunday qilib, olov shari Yer ustidan sakrab o'tib, uni ko'rishga muvaffaq bo'lgan har bir kishining hayolini hayratda qoldiradi. Endi u daryo ustidagi ko'prikda o'zini topib, bobosi va buvisidan qochib ketgan ertak Kolobok kabi ular bo'ylab harakatlanadi. Kolobok yo'lak bo'ylab yuguradi va go'yo suvga tushib, cho'kib ketishdan qo'rqqandek, to'g'ridan-to'g'ri emas, balki burilishlarini kuzatib, egri yo'laklar bo'ylab harakatlanadi. Kolobok yugurib yuguradi va negadir o'zining sevimli qo'shig'ini pichirlaydi: "Men bobomni tashlab ketdim, men buvimni qoldirdim ..." va uzoqdan faqat "sh-sh-sh" eshitiladi va guvohlar faqat tasdiqlaydilar. ular Kolobokning shivirlagan ovozini eshitishga muvaffaq bo'lishdi - shar chaqmoq.
Kolobok zamonaviy, u radio havaskor va nafaqat qo'shig'ini kuylaydi, balki radioda uzoq to'lqinlarda ham eshittiradi. Qabul qilgichni yoqing va taxminan mingdan 10 ming metrgacha bo'lgan masofada siz xuddi shunday shivirlagan qo'ng'iroq belgilarini eshitasiz ... "Men Kolobokman ..." bir xil akustik chastotasi 10-100 gerts bo'lishi mumkin. to'g'ridan-to'g'ri quloq bilan eshitiladi.
Kuchli shamol ko'prikdan bizning elektr Kolobokimizni uchirib yubordi va u daryo va dala bo'ylab uchib o'tib, yog'och uyning hovlisiga kelib tushdi. Bir bochka suvni ko'rib, uning ichiga chiqdi va ... suvga tarqaldi. Endi u Kolobok emas, balki krep, lekin u qovurilgan emas, balki qovuradigan, to'g'rirog'i, pishiradigan. Bochkadagi suv qizib, qaynay boshladi. Ishingizni tugatgandan so'ng, barcha suvni bug'lang. Bulochka yana to'pga o'ralib, hovli bo'ylab uchib o'tib, derazadan kulbaga uchib ketdi. Men elektr lampochkasi yonidan uchib o'tdim - u yorqin miltilladi va darhol yonib ketdi. Xonada aylanib, deraza oldiga uchib ketdi va oynadagi kichik teshikni eritib, sirg'alib chiqib, o'rmonga uchib ketdi. U yerda bir zum katta daraxt yonida qotib qoldi”. Maskrad tugadi.
Uzun elektr uchqun chaqmoq to'pidan sakrab chiqadi va eng yaqin elektr o'tkazuvchan yuzasiga - yaqin atrofdagi daraxtning nam po'stlog'iga yuguradi. Kuchli portlash atrofdagi hamma narsani kar qiladi. Kolobokda dahshatli kuch uyg'ondi. Xira chaqnab turgan shar chaqmoq asrlik magistralni yorib yuborgan kuchli chiziqli chaqmoqqa aylandi va odamlarga momaqaldiroq paytida g'azablangan tabiatning cheksiz kuchlarini eslatdi.
Koptok chaqmoqlari elektr toki kabi oddiy va allaqachon o'rganilgan hodisa haqidagi juda kam bilimimizdan dalolat beradi. Oldin ilgari surilgan gipotezalarning hech biri hali uning barcha g'ayrioddiy tomonlarini tushuntirib bermagan. Ushbu maqolada taklif qilingan narsa hatto gipoteza ham bo'lishi mumkin emas, balki faqat antimateriya kabi ekzotik narsalarga murojaat qilmasdan, hodisani fizik tarzda tasvirlashga urinishdir. Birinchi va asosiy taxmin: sharli chaqmoq - bu Yerga etib bormagan oddiy chaqmoqning zaryadsizlanishi. Aniqroq: to'p va chiziqli chaqmoq - bu bir jarayon, lekin ikki xil rejimda - tez va sekin.
Sekin rejimdan tez rejimga o'tishda jarayon portlovchi bo'lib qoladi - sharli chaqmoq chiziqli chaqmoqqa aylanadi. Chiziqli chaqmoqning sharli chaqmoqqa teskari o'tishi ham mumkin; Qandaydir sirli yoki ehtimol tasodifiy tarzda, bu o'tishni Lomonosovning zamondoshi va do'sti bo'lgan iste'dodli fizik Richman amalga oshirdi. U o'z omadini hayoti bilan to'ladi: u olgan to'p chaqmoq uning yaratuvchisini o'ldirdi.
To'p chaqmoqlari va uni bulut bilan bog'laydigan ko'rinmas atmosfera zaryad yo'li maxsus "elma" holatidadir. Elma, plazmadan farqli o'laroq - past haroratli elektrlashtirilgan havo - barqaror, soviydi va juda sekin tarqaladi. Bu Elma va oddiy havo o'rtasidagi chegara qatlamining xususiyatlari bilan izohlanadi. Bu erda zaryadlar manfiy ionlar shaklida, katta hajmli va faol bo'lmagan holda mavjud. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, qarag'aylar 6,5 daqiqada tarqaladi va ular har o'ttiz soniyada muntazam ravishda to'ldiriladi. Aynan shu vaqt oralig'ida Kolobokni energiya bilan to'ldiradigan elektromagnit impuls tushirish yo'lida o'tadi.
Shuning uchun, to'p chaqmoqlarining mavjudligi printsipial jihatdan cheksizdir. Jarayon faqat bulutning zaryadi, aniqrog'i, bulut marshrutga o'tkazishga qodir bo'lgan "samarali zaryad" tugaganda to'xtashi kerak. To'p chaqmoqlarining hayoliy energiyasi va nisbiy barqarorligini aynan shunday tushuntirish mumkin: u tashqaridan energiya oqimi tufayli mavjud. Shunday qilib, Lemning "Solaris" ilmiy-fantastik romanidagi oddiy odamlarning moddiyligi va aql bovar qilmaydigan kuchga ega bo'lgan fantomlar faqat tirik Okeandan ulkan energiya ta'minoti bilan mavjud bo'lishi mumkin edi.
To'p chaqmoqidagi elektr maydoni dielektrikning parchalanish darajasiga yaqin, uning nomi havo. Bunday maydonda atomlarning optik darajalari hayajonlanadi, shuning uchun to'p chaqmoqlari porlaydi. Nazariy jihatdan, zaif, yorug'liksiz va shuning uchun ko'rinmas to'p chaqmoq tez-tez bo'lishi kerak.
Atmosferadagi jarayon yo'lda o'ziga xos sharoitlarga qarab to'p yoki chiziqli chaqmoq rejimida rivojlanadi. Bu ikkilanishda aql bovar qilmaydigan yoki kamdan-kam narsa yo'q. Oddiy yonishni eslaylik. Olovning sekin tarqalishi rejimida mumkin, bu tez harakatlanuvchi detonatsiya to'lqini rejimini istisno qilmaydi.
To'p chaqmoq nimadan iborat?
...Osmondan chaqmoq tushadi. Sferik yoki muntazam bo'lishi kerakligi hali aniq emas. U ochko'zlik bilan bulutdan zaryadni so'radi va shunga mos ravishda yo'ldagi maydon kamayadi. Agar Yerga urilishidan oldin yo'ldagi maydon kritik qiymatdan pastga tushsa, jarayon shar chaqmoq rejimiga o'tadi, yo'l ko'rinmas holga keladi va biz shar chaqmoqlari Yerga tushayotganini sezamiz.
Bu holda tashqi maydon to'p chaqmoqning o'z maydonidan ancha kichikroq va uning harakatiga ta'sir qilmaydi. Shuning uchun yorqin chaqmoq xaotik harakat qiladi. Miltillashlar orasida shar chaqmoqlari zaifroq porlaydi va uning zaryadi kichikdir. Harakat endi tashqi maydon tomonidan boshqariladi va shuning uchun chiziqli. To'p chaqmoq shamol tomonidan olib ketilishi mumkin. Va nima uchun ekanligi aniq. Axir, uning tarkibidagi manfiy ionlar bir xil havo molekulalaridir, faqat ularga elektronlar yopishgan.
Yerga yaqin bo'lgan "batut" havo qatlamidan to'p chaqmoqlarining qaytishi oddiygina tushuntiriladi. Sharli chaqmoq Yerga yaqinlashganda, u tuproqda zaryadni keltirib chiqaradi, juda ko'p energiya ajrata boshlaydi, Arximed kuchi ta'sirida qiziydi, kengayadi va tez ko'tariladi.
Balli chaqmoq va Yer yuzasi elektr kondansatkich hosil qiladi. Ma'lumki, kondansatör va dielektrik bir-birini tortadi. Shuning uchun, shar chaqmoq o'zini dielektrik jismlar ustida joylashtirishga intiladi, ya'ni u yog'och yo'laklardan yoki bir barrel suv ustida bo'lishni afzal ko'radi. To'p chaqmoq bilan bog'liq bo'lgan uzun to'lqinli radio emissiya to'p chaqmoqning butun yo'li bilan yaratiladi.
To'p chaqmoqlarining shitirlashi elektromagnit faollikning portlashi natijasida yuzaga keladi. Bu chaqnashlar taxminan 30 gerts chastotada sodir bo'ladi. Inson qulog'ining eshitish chegarasi 16 gerts.
Balli chaqmoq o'zining elektromagnit maydoni bilan o'ralgan. Elektr lampochkasi yonidan uchib o'tib, u induktiv ravishda isishi va filamentini yoqib yuborishi mumkin. Yoritish, radioeshittirish yoki telefon tarmog'ining simlarini o'tkazgandan so'ng, u ushbu tarmoqqa butun yo'nalishini yopadi. Shuning uchun, momaqaldiroq paytida, tarmoqlarni, masalan, tushirish bo'shliqlari orqali erga ulash tavsiya etiladi.
Bir barrel suv ustida "tarqalgan" shar chaqmoqlari erdagi zaryadlar bilan birgalikda dielektrikli kondansatör hosil qiladi. Oddiy suv ideal dielektrik emas, u sezilarli elektr o'tkazuvchanligiga ega. Bunday kondansatör ichida oqim o'ta boshlaydi. Suv Joule issiqligi bilan isitiladi. "Bochka tajribasi" ko'pchilikka ma'lum, yashin chaqmoq taxminan 18 litr suvni qaynaguncha qizdirgan. Nazariy hisob-kitoblarga ko'ra, havoda erkin suzganda shar chaqmoqlarining o'rtacha quvvati taxminan 3 kilovattni tashkil qiladi.
Istisno hollarda, masalan, sun'iy sharoitda, to'p chaqmoq ichida elektr uzilishi sodir bo'lishi mumkin. Va keyin unda plazma paydo bo'ladi! Bunday holda, juda ko'p energiya chiqariladi, sun'iy shar chaqmoqlari Quyoshdan ko'ra yorqinroq porlashi mumkin. Ammo odatda to'p chaqmoqlarining kuchi nisbatan kichik - u elma holatida. Ko'rinishidan, sun'iy shar chaqmoqlarining elma holatidan plazma holatiga o'tishi printsipial jihatdan mumkin.
Sun'iy shar chaqmoq
Elektr Kolobokning tabiatini bilib, uni ishlashi mumkin. Sun'iy sharli chaqmoq tabiiy chaqmoq kuchidan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Atmosferada ma'lum traektoriya bo'ylab ionlangan izni fokuslangan lazer nurlari bilan chizish orqali biz sharli chaqmoqni kerakli joyga yo'naltira olamiz. Keling, ta'minot kuchlanishini o'zgartiramiz va to'p chaqmoqni chiziqli rejimga o'tkazamiz. Ulkan uchqunlar itoatkorlik bilan biz tanlagan traektoriya bo'ylab yugurib, toshlarni maydalab, daraxtlarni kesishadi.
Aerodrom ustida momaqaldiroq bor. Aeroport terminali falaj bo‘lib qolgan: samolyotning qo‘nishi va uchishi taqiqlangan... Lekin chaqmoqni tarqatish tizimining boshqaruv panelida ishga tushirish tugmasi bosilgan. Olovli o'q aerodrom yaqinidagi minoradan bulutlarga otildi. Minora tepasida ko'tarilgan ushbu sun'iy, boshqariladigan shar chaqmoq chiziqli chaqmoq rejimiga o'tdi va momaqaldiroqqa shoshilib, unga kirdi. Yashin yo'li bulutni Yer bilan bog'ladi va bulutning elektr zaryadi Yerga tashildi. Jarayon bir necha marta takrorlanishi mumkin. Endi momaqaldiroq bo'lmaydi, bulutlar tozalandi. Samolyotlar qo'nishi va yana uchishi mumkin.
Arktikada sun'iy olov yoqish mumkin bo'ladi. Ikki yuz metrlik minoradan sun'iy sharli chaqmoqning uch yuz metrlik zaryad yo'li ko'tariladi. Balli chaqmoq plazma rejimiga o'tadi va shahardan yarim kilometr balandlikdan yorqin porlaydi.
Radiusi 5 kilometr bo'lgan doira ichida yaxshi yoritish uchun bir necha yuz megavatt quvvat chiqaradigan to'p chaqmoqlari etarli. Sun'iy plazma rejimida bunday quvvat hal qilinadigan muammodir.
Ko'p yillar davomida olimlar bilan yaqindan tanishishdan qochgan "Elektr zanjabilli odam" ketmaydi: ertami-kechmi u o'zini tutadi va u odamlarga foyda keltirishni o'rganadi.
Yuklanmoqda...