Blesk Medzi Búrkou A Zemou: Gravitačno-elektrický Fenomén - Alternatívny Pohľad

Obsah:

Blesk Medzi Búrkou A Zemou: Gravitačno-elektrický Fenomén - Alternatívny Pohľad
Blesk Medzi Búrkou A Zemou: Gravitačno-elektrický Fenomén - Alternatívny Pohľad

Video: Blesk Medzi Búrkou A Zemou: Gravitačno-elektrický Fenomén - Alternatívny Pohľad

Video: Blesk Medzi Búrkou A Zemou: Gravitačno-elektrický Fenomén - Alternatívny Pohľad
Video: TOP 10 zásahů blesku zachycených na kameru 2024, Marec
Anonim

úvod

Známy jav, líniové blesky medzi búrkou a zemou, je považovaný za čisto elektrický prúd. Predpokladá sa, že mechanizmus vytvárania takéhoto blesku je vo všeobecnosti rovnaký ako mechanizmus vytvárania dlhých iskier, a to: lavinové rozpadnutie vzduchu pri poruche elektrického poľa.

Klíčenie bleskom sa však zásadne líši od klíčenia dlhou iskrou. Po prvé, vodivý kanál pre úder blesku sa vytvorí za podmienok, keď je intenzita elektrického poľa oveľa menšia, ako je sila potrebná na poruchu lavíny. Po druhé, tento kanál sa nevytvára naraz po celej dĺžke medzi mrakom a zemou, ale prostredníctvom postupných nábehov - s výraznými prestávkami medzi nimi. V rámci tradičných prístupov obidve tieto okolnosti zatiaľ nenašli primerané vysvetlenia, takže aj to, ako je blesk v zásade možné, zostáva záhadou.

V tomto článku sa budeme snažiť tieto medzery vyplniť. Pokúsime sa ukázať, že gravitácia zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní možnosti elektrického výboja medzi búrkou a zemou. Úloha gravitácie tu samozrejme nie je v gravitačnom účinku na voľné nabité častice, ale na vplyv na fungovanie programov, ktoré riadia správanie týchto častíc, t.j. programy poskytujúce elektromagnetické javy. Tento vplyv gravitácie je zrejmý, keď je vertikálna stupnica elektrického javu pomerne veľkolepá a blesky typu cloud-to-earth sú práve takým javom. Voľné nabité častice medzi búrok a zemou sú riadené podľa štandardného algoritmu: častice s nábojom s rovnakým menom a prebytkom v dolnej časti oblaku sú elektricky „odpudzované“a častice s nábojom, ktorý sa líši od tohto náboja,„Prilákal“ho. Vďaka gravitácii však tento štandardný algoritmus funguje úplne paradoxne. Prítomnosť gravitácie vedie k tomu, že pre častice oddelené dostatočne veľkým rozdielom výšky nie je rovnaké pomenovanie alebo rozdielnosť nábojov časovo konštantná vlastnosť. Frekvencia, s akou sa cyklicky mení znamienko náboja tejto častice vzhľadom na znamienko nadmerného náboja, závisí od výškového rozdielu medzi nadmerným nábojom v mraku a voľne nabitou časticou. V súlade s tým každá takáto častica pociťuje striedajúce sa sily - „k oblaku - z oblaku“. To uľahčuje vytvorenie vodivého kanála pre úder blesku, pretože typ elektrického rozpadu vzduchu nie je lavína, ale vysokofrekvencia (HF). Postupné zvyšovanie vodivého kanála (pohyb vedúceho schodíka) tiež nájde prirodzené vysvetlenie.

Impotencia tradičných prístupov

Doteraz neexistuje rozumné vysvetlenie toho, ako k blesku dochádza pri existujúcich silách elektrického poľa.

Frenkel po tom, ako ilustrovala do očí bijúcu nedostatočnosť sily elektrického poľa pre lavinové zlyhanie vzduchu medzi búrkou a zemou, predložila hypotézu, že špičkou rastúcej poruchy je zosilňovač sily - kvôli silnej nehomogenite poľa blízko hrotu. Napriek vonkajšej vierohodnosti tohto modelu má podľa nášho názoru vážny nedostatok. Špička zvyšuje intenzitu poľa, keď je na tejto špičke nadmerný náboj. Ako však uvidíme nižšie, kanál s ionizovaným vzduchom sa vytvára za podmienok, keď sa nábojom z oblaku ešte nepodarilo postúpiť na koniec tohto kanála a na tomto konci nie je žiadny nadmerný poplatok. Ako tento kanál rastie, ak zosilnenie poľa ešte nefunguje? A odkiaľ pochádza prvá časť vodivého kanála,prvý bod? Tu je to, čo súčasní autori píšu o silách elektrického poľa v búrkovom prostredí: „Je zrejmé, že na začiatku blesku by malo byť elektrické pole dostatočné na zvýšenie hustoty elektrónov v dôsledku nárazovej ionizácie. Vo vzduchu s normálnou hustotou to vyžaduje Eja 30 kV / cm; v nadmorskej výške 3 km (to je priemerná výška začiatku blesku v Európe) - približne 20 kV / cm. Takéto silné elektrické pole nebolo nikdy merané v búrke. Najvyššie hodnoty boli zaznamenané počas raketového sondovania mrakov (10 kV / cm) … a pri prelete oblakom špeciálne vybaveného laboratórneho lietadla (12 kV / cm). V bezprostrednej blízkosti oblaku búrok, keď lietajú okolo neho v letúne, má byť približne 3,5 kV / cm … Obrázky od 1,4 do 8 kV / cm sa získali pomocou mnohých metodológií podobných. ““Ak tieto čísla nie sú príliš vysoké, stále nedosahujú dostatočnú hodnotu pre rozdelenie lavín - a to aj v prípade, že začína blesk. „Dokonca aj s megavoltovým napätím laboratórnych generátorov streamy stúpli do vzduchu iba niekoľko metrov. Napätia v desiatkach megavoltov,provokujúce údery blesku dokážu zväčšiť dĺžku fáborov, v najlepšom prípade až na desiatky metrov, ale nie na kilometre, nad ktorými blesk zvyčajne rastie, “píšu autori. Ponúkajú úžasnú cestu z slepej uličky: „Jedinou vecou, ktorej sa dá zabrániť … dezintegrácii vzdušnej plazmy v slabom elektrickom poli je zvýšenie teploty plynu v kanáli … na 5 000 - 6 000 K“- a potom poskytujú fantastické správy o tom, ako by mohla teplota slnečného povrchu klesnúť by sa dosiahlo a udržalo vo formovacom vodiacom kanáli - až do hlavného prúdu. V tomto prípade autori obchádzajú otázku, ako by vzduch žiaril pri takej vysokej teplote - koniec koncov, v kanáli formovania nie je pozorovaná žiadna intenzívna žiara.na ktorých blesk zvyčajne rastie “- napíšte autorov. Ponúkajú úžasnú cestu z slepej uličky: „Jedinou vecou, ktorej sa dá zabrániť … dezintegrácii vzdušnej plazmy v slabom elektrickom poli je zvýšenie teploty plynu v kanáli … na 5 000 - 6 000 K“- a potom poskytujú fantastické správy o tom, ako by mohla teplota slnečného povrchu klesnúť by sa dosiahlo a udržalo vo formovacom vodiacom kanáli - až do hlavného prúdu. V tomto prípade autori obchádzajú otázku, ako by vzduch žiaril pri takej vysokej teplote - koniec koncov, v kanáli formovania nie je pozorovaná žiadna intenzívna žiara.na ktorých blesk zvyčajne rastie “- napíšte autorov. Ponúkajú úžasnú cestu z bezvýchodiskovej situácie: „Jedinou vecou, ktorej možno zabrániť … dezintegrácii vzdušnej plazmy v slabom elektrickom poli je zvýšenie teploty plynu v kanáli … na 5 000 - 6 000 K“- a potom poskytujú fantastické správy o tom, ako by mohla teplota slnečného povrchu klesnúť by sa dosiahlo a udržalo vo formovacom vodiacom kanáli - až do hlavného prúdu. V tomto prípade autori obchádzajú otázku, ako by vzduch žiaril pri takej vysokej teplote - koniec koncov, v kanáli formovania nie je pozorovaná žiadna intenzívna žiara.ide o zvýšenie teploty plynu v kanáli … na 5 000 - 6 000 K “- a potom sú uvedené fantastické rozmiestnenia na tému, ako by sa teplota povrchu Slnka mohla dosiahnuť a udržiavať vo vodivom kanáli formovania - až po hlavný prúdový šok. V tomto prípade autori obchádzajú otázku, ako by vzduch žiaril pri takej vysokej teplote - koniec koncov, v kanáli formovania nie je pozorovaná žiadna intenzívna žiara.ide o zvýšenie teploty plynu v kanáli … na 5 000 - 6 000 K “- a potom sú uvedené fantastické rozmiestnenia na tému, ako by sa teplota povrchu Slnka mohla dosiahnuť a udržiavať vo vodivom kanáli formovania - až po hlavný prúdový šok. V tomto prípade autori obchádzajú otázku, ako by vzduch žiaril pri takej vysokej teplote - koniec koncov, v kanáli formovania nie je pozorovaná žiadna intenzívna žiara.

Propagačné video:

Dodávame, že v minulosti sa vyskytli pokusy navrhnúť mechanizmus, ktorý by zohrával pomocnú úlohu pri vytváraní vodivého kanála a uľahčoval rozpad lavín. Tverskoy teda dáva odkaz na Kaptsov, ktorý vysvetľuje Loebovu a Mickovu teóriu. Podľa tejto teórie sú v čele rastúceho vodivého kanála excitované ióny - excitačné energie prevyšujú ionizačnú energiu atómov. Tieto ióny emitujú fotóny s krátkou vlnovou dĺžkou, ktoré ionizujú atómy - čo prispieva k tvorbe vodivého kanála. Bez toho, aby sme popreli existenciu tohto mechanizmu, poznamenávame, že tu sa opäť kinetická energia elektrónov vynakladá na excitáciu iónov - čo by inak viedlo priamo k ionizácii atómov. Nepriama ionizácia prostredníctvom excitácie iónov a emisie fotónov s krátkou vlnovou dĺžkou je menej účinná ako priama ionizácia pôsobením elektrónov. Preto táto nepriama ionizácia neuľahčuje odbúravanie lavín, ale naopak ho komplikuje a spôsobuje energetické straty počas vytvárania lavín - najmä ak vezmeme do úvahy, že ionizujúce fotóny, ktoré nie sú nabité, by sa mali rozptyľovať vo všetkých smeroch a vodivý kanál rastie v preferovanom smere. Nakoniec je to pravda: „emitované ióny“nepomáhajú formovaniu dlhých tokov za laboratórnych podmienok.

Avšak nielen samotný rast vodivého kanála je záhadou existujúcich silných stránok elektrického poľa - diskontinuita tohto rastu s výraznými prestávkami medzi postupnými hromadeniami ostáva nemenej záhadou. Schonland píše: „Dĺžka pauzy medzi po sebe nasledujúcimi krokmi pre vedúceho kroku sa prekvapivo líši … V 90% z mnohých študovaných vodcov spadá do rozsahu od 50 do 90 ms. Preto je ťažké akceptovať vysvetlenie pauzy, ktorá nezahŕňa základný mechanizmus na vypúšťanie plynu. Preto môže byť pauza ťažko spojená s akoukoľvek vlastnosťou náboja v cloude, ktorý napája vodcu, pretože by to malo dať široký rozptyl pauzy od blesku po blesk. Z toho istého dôvodu by sa mal akýkoľvek výklad vyradiť.na základe kmitov v kanáli medzi oblakom a špičkou vodcu alebo na impulzoch pohybujúcich sa pozdĺž tohto kanála. Z týchto vysvetlení sa predlžuje trvanie pauzy, keď sa dĺžka kanála zvyšuje, ale takéto zvýšenie sa nepozoruje “(náš preklad). Zatiaľ však nebolo navrhnuté primerané vysvetlenie pauzy založené na „mechanizme vypúšťania plynov základnej povahy“. Human píše: „Aby sme čitateľovi úplne uviedli do omylu, v literatúre o„ teórii “blesku sa laboratórne údaje, z ktorých mnohé sú protichodné, často extrapolujú, aby„ vysvetlili “fenomény blesku. Všeobecný poľutovaniahodný stav ilustrujú rôzne teórie vedúceho kroku … Vo väčšine literárnych zdrojov o blesku slovaZ týchto vysvetlení sa predlžuje trvanie pauzy, keď sa dĺžka kanála zvyšuje, ale takéto zvýšenie sa nepozoruje “(náš preklad). Zatiaľ však nebolo navrhnuté primerané vysvetlenie pauzy založené na „mechanizme vypúšťania plynov základnej povahy“. Human píše: „Aby sme čitateľovi úplne uviedli do omylu, v literatúre o„ teórii “blesku sa laboratórne údaje, z ktorých mnohé sú protichodné, často extrapolujú, aby„ vysvetlili “fenomény blesku. Všeobecný poľutovaniahodný stav ilustrujú rôzne teórie vedúceho kroku … Vo väčšine literárnych zdrojov o blesku slovaZ týchto vysvetlení sa predlžuje trvanie pauzy, keď sa dĺžka kanála zvyšuje, ale takéto zvýšenie sa nepozoruje “(náš preklad). Zatiaľ však nebolo navrhnuté primerané vysvetlenie pauzy založené na „mechanizme vypúšťania plynov základnej povahy“. Human píše: „Aby sme čitateľovi úplne uviedli do omylu, v literatúre o„ teórii “blesku sa laboratórne údaje, z ktorých mnohé sú protichodné, často extrapolujú, aby„ vysvetlili “fenomény blesku. Všeobecný poľutovaniahodný stav ilustrujú rôzne teórie vedúceho kroku … Vo väčšine literárnych zdrojov o blesku slova„Aby sme čitateľovi úplne uviedli do omylu, v literatúre„ teórie blesku “sa laboratórne údaje, z ktorých mnohé sú protichodné, často extrapolujú na„ vysvetlenie “javov blesku. Všeobecný poľutovaniahodný stav ilustrujú rôzne teórie vedúceho kroku … Vo väčšine literárnych zdrojov o blesku slova„Aby sme čitateľovi úplne uviedli do omylu, v literatúre„ teórie blesku “sa laboratórne údaje, z ktorých mnohé sú protichodné, často extrapolujú na„ vysvetlenie “javov blesku. Všeobecný poľutovaniahodný stav ilustrujú rôzne teórie vedúceho kroku … Vo väčšine literárnych zdrojov o blesku slova vodca a streamer nahradí vysvetlenia fyzikálneho významu javov. Ale pomenovať to neznamená vysvetliť. ““Na záver je tu ešte jedna citácia: „Početné hypotézy o mechanizme vodcu kroku sú také nedokonalé, nepresvedčivé a často jednoducho smiešne, že ich tu nebudeme ani diskutovať. Dnes nie sme pripravení ponúknuť vlastný mechanizmus. “

Stručne povedané, sú to moderné pohľady vedy na fyziku blesku. Predstavme si alternatívny prístup.

Ako gravitácia interferuje s elektromagnetickými javmi

Dynamika voľných nábojov je dobre študovaná v prípadoch, keď sú obsiahnuté nabité častice v približne rovnakom gravitačnom potenciáli. Ale ak sú zúčastnené častice dostatočne široko rozptýlené po výške, potom sa povaha dynamiky voľných nábojov ukáže byť radikálne odlišná.

Podľa koncepcie „digitálneho“fyzického sveta nie je elementárny elektrický náboj energetickou charakteristikou, pretože je iba značkou častice, identifikátorom programov, ktoré poskytujú elektromagnetické javy. Nálepka na časticu sa fyzicky implementuje pomerne jednoducho. Predstavuje kvantové pulzácie pri elektrónovej frekvencii f e, ktorej hodnota je určená de Broglieho vzorcom hf e = m e c 2, kde h je Planckova konštanta, m eje hmotnosť elektrónu, c je rýchlosť svetla. Pozitívne alebo negatívne znamienko elementárneho náboja je určené fázou kvantových pulzácií na elektrónovej frekvencii: pulzy, ktoré identifikujú náboje jedného znamienka, sú vo fáze, ale sú antifázou voči pulzáciám, ktoré identifikujú náboje iného znamienka.

Je zrejmé, že iba vlnky, ktoré majú rovnakú frekvenciu, môžu byť neustále presne vo fáze alebo v protifáze. Ak sa frekvencie týchto dvoch pulzácií líšia, potom sa ich fázový rozdiel mení s časom, takže stavy ich fázovej a antifázovej fázy sa striedavo opakujú pri rozdielovej frekvencii.

Teraz si pripomeňme, že gravitácia je podľa nášho modelu usporiadaná tak, že masy elementárnych častíc a zodpovedajúce frekvencie kvantových pulzácií závisia od gravitačného potenciálu - zvyšujú sa, keď stúpajú pozdĺž miestnej vertikály. Pre priestor blízky Zeme je teda vzťah platný.

Image
Image

kde R je vzdialenosť od stredu Zeme, f ¥ je frekvencia kvantových pulzácií „v nekonečne“, G je gravitačná konštanta, M je hmotnosť Zeme, c je rýchlosť svetla.

Pri porovnaní kritéria identifikácie rozdielov v nábojoch s rovnakým menom a závislosti elektrónovej frekvencie od gravitačného potenciálu dostávame paradoxné dôsledky. Frekvencie elektrónov častíc v rovnakom gravitačnom potenciáli sú rovnaké, a preto opačné náboje umiestnené v rovnakej výške musia mať vždy rovnaké meno a rovnaké náboje musia mať rovnaké meno. Iná situácia by však mala nastať pre dve častice oddelené výškovým rozdielom DH. Relatívny rozdiel medzi ich elektronickými frekvenciami, ako vyplýva z bodu (1), je

Image
Image

kde g je miestne zrýchlenie gravitácie, f e = 1,24 × 10 20 Hz je miestna hodnota elektrónovej frekvencie. Pre tieto dve častice sa cyklicky opakujú stavy fázovej a antifázovej fázy elektronických pulzácií a perióda opakovania je 1 / D f e. To znamená, že v prípade programov, ktoré riadia nabité častice, by sa náboje našich dvoch častíc mali voči sebe striedavo ukázať ako rovnaké, potom naopak.

Takýto prístup je na prvý pohľad v rozpore s koncepciou absolútneho znaku elementárneho náboja obsiahnutého v určitej častici. Tento rozpor je však zjavný. Elektrón v akejkoľvek výške sa preto správa ako majiteľ elementárneho záporného náboja, pretože pre každý gravitačný potenciál sú okrem hodnoty elektrónovej frekvencie naprogramované dve aktuálne opačné fázy pulzácií na tejto frekvencii, ktoré nastavujú dva znaky elektrického náboja - a aktuálnu fázu pulzácií pre elektrón. vždy zodpovedá zápornému poplatku. V tomto zmysle je negatívny znak náboja elektrónu absolútny. Prepínateľnosť znakov náboja je relatívnej povahy a prejavuje sa vo dvojiciach voľných nabitých častíc, ktoré sú dostatočne rozmiestnené na výšku.

Predtým, ako vysvetlíme, čo znamená „dostatočný výškový odstup“, upozorňujeme, že za podmienok vertikálneho gradientu elektrónovej frekvencie, a to aj pri zanedbateľnom výškovom rozdiele oddeľujúcom dva elektróny, sa ich elektrónové frekvencie líšia a fázový rozdiel ich pulzov elektrónov sa mení s časom. Ak by sa pre pár takýchto elektrónov vyskytla rozdielnosť nábojov vo vzťahu k sebe navzájom iba vo chvíľach presnej fázovej antifázy ich elektronických pulzácií, ich vzájomná „príťažlivosť k odporu“by sa poskytla iba v týchto samostatných časových okamihoch. Takže s výškovým rozdielom 1 cm by sa dva elektróny „cítili“po krátku dobu s periodicitou podľa (2) asi 7 ms. A to sa v skúsenostiach nepozoruje: neustále sa „cítia“.

Z toho vyvodzujeme záver: prijali sa osobitné opatrenia na zabezpečenie toho, aby nabité častice, ktoré majú rôzne gravitačné potenciály a majú rôzne elektronické frekvencie, neustále preukazovali svoje náboje vo vzťahu k sebe navzájom. Je logické predpokladať, že rozdielnosť poplatkov s rovnakým menom nie je určená nie pre presnú fázovú antifázu elektronických pulzácií, ale pre širšie fázové koridory. Konkrétne sa poplatky považujú za rovnaké meno, ak fázový rozdiel zodpovedajúcich kvantových pulzácií pri elektrónovej frekvencii spadá do intervalu 0 ± (p / 2) - a na rozdiel od toho, ak tento fázový rozdiel spadá do intervalu p ± (p / 2). V dôsledku takejto definície rozdielnosti nábojov s rovnakým názvom sa na programové riadenie budú neustále vzťahovať prakticky všetky nabité častice umiestnené v rôznych výškach,zodpovedný za elektromagnetické javy.

Ako sa však zdá, prevádzka týchto programov sa radikálne zjednodušuje odstránením potreby vypracovať vzájomné zmeny v znakoch poplatkov oddelených malými rozdielmi v nadmorskej výške. Na tento účel sa pomocou softvérovej manipulácie s fázami kvantových pulzácií pri elektronických frekvenciách organizujú susediace horizontálne vrstvy - s hrúbkou približne niekoľko desiatok metrov -, v ktorých sa tieto pulzy vyskytujú napriek malému frekvenčnému šíreniu kvázi-fázovo. V každej z týchto vrstiev, ktoré nazývame kvazifázové vrstvy, je referenčná súčasná fáza pulzácií vo výške stredu vrstvy a pulzy, ktoré sa vyskytujú nad a pod stredom tejto vrstvy, sú pulzované vo fáze tak, že zostávajú v 0 ± (p / 2) s pulzáciami v strede vrstvy - ako je schematicky znázornené na obr. Takéto fázové manipulácie nenarúšajú frekvenčný gradient, ktorý poskytuje gravitáciu, ale nastavujú konštantnú uniformitu nábojov pre všetky voľné elektróny umiestnené v jednej kvazi-fázovej vrstve. Zároveň dochádza k cyklickým zmenám podobnosti nábojov vo voľných elektrónoch s rovnakým menom iba u tých z nich, ktoré sú v rôznych vrstvách kvázi-fázovej fázy - s frekvenciou rovnajúcou sa rozdielu elektronických frekvencií vo výškach stredu týchto vrstiev.rovnaký rozdiel elektronických frekvencií vo výškach stredu týchto vrstiev.rovnaký rozdiel elektronických frekvencií vo výškach stredu týchto vrstiev.

Obrázok: 1
Obrázok: 1

Obrázok: 1

Ak je náš model správny, mal by prebytočný priestorový náboj v atmosfére, ktorý sa nachádza v jednej vrstve kvázifázie, viesť k účinkom cyklickej sily „hore a dole“na voľne nabitú časticu pod ňou. Ak oblasť nadmerného náboja pokrýva niekoľko vrstiev kvázi-fázovej fázy, potom by poplatky každej vrstvy mali viesť k účinku na svojej vlastnej frekvencii - a frekvenčné spektrum celkového účinku by malo byť preto širšie. Potom by statické vesmírne poplatky v atmosfére - už z dôvodu ich prítomnosti - mali generovať širokopásmový šum v elektronických zariadeniach a navyše najmä účinne v rádiových prijímacích zariadeniach. Ak je teda horná hranica oblasti prebíjania 3 km nad rádioprijímačom, horná frekvencia pásma šumu, ktoré by sa mohlo generovať v prijímači, jeby mal byť okolo 40 MHz. Existujú takéto zvuky v praxi?

Vyskytujú sa zvuky

Je veľmi dobre známe, že okrem tzv. Rádiového príjmu na stredných a najmä na dlhých vlnových dĺžkach je rušený. hvízdavá atmosféra a ďalšie charakteristické interferencie, ktoré sa akusticky prejavujú ako hluk (šušťanie) a praskanie. Tieto rušenia sa prudko zvyšujú, keď sa búrka priblíži a slabnú, keď ustupuje, je však zrejmé, že nie sú spôsobené miestnymi výbojmi blesku. V skutočnosti majú jednotlivé výboje pulzný charakter a spôsobujú samostatné krátkodobé poruchy, zatiaľ čo príslušný hluk sa vyznačuje časovou kontinuitou. Dômyselné vysvetlenie, ktoré bolo obsiahnuté takmer vo všetkých učebniciach, vyhlasuje, že tento hluk je výsledkom bleskových výbojov vyskytujúcich sa na celom svete naraz - podľa niektorých odhadov nakoniec každú sekundu zasiahne povrch Zeme asi 100 bleskov. Zostáva však absurdná otázka, prečo sa rušenie v dôsledku blesku, vzdialené na veľké vzdialenosti, prudko zvyšuje, keď sa blíži miestna búrka.

Bohatú skúsenosť rádioamatérov môže doplniť smutná skúsenosť leteckých dopravcov. Pokyny a príkazy upravujú činnosť posádky pri vstupe lietadla do zóny zvýšenej atmosférickej elektrifikácie - z dôvodu nebezpečenstva poškodenia lietadla výbojom statickej elektriny. Typický je tu pojem „poškodenie lietadla elektrickým výbojom mimo zón búrky“. Skutočne v značnom percentu prípadov, najmä v chladnom období, sú zóny so zvýšenou atmosférickou elektrifikáciou vytvárané v neprítomnosti búrok a ak oblasti vesmírneho náboja nemajú výrazné hranice, potom nespôsobujú vzplanutia na obrazovkách vzdušných a pozemných radarov. Potom zásah lietadla v oblasti zvýšenej elektrifikácie atmosféry nie je predpovedaný, ale v skutočnosti ho určujú piloti, ktorých najdôležitejšou známkou je výskyt silného rádiového rušenia,ktoré sa opäť javia ako hluk a praskanie v slúchadlách pilotov. Dôvodom tohto hluku a praskania je silná elektrifikácia lietadla, t.j. nadmerný poplatok. Dá sa predpokladať, že výboj statickej elektriny z lietadla (koróny) vytvára hluk a praskanie v použitom vysokofrekvenčnom pásme. Pamätajte však, že úplne podobné zvuky a praskliny - v úplne analogických podmienkach zvýšenej elektrifikácie atmosféry - sú dané aj pozemnými rádiovými prijímačmi, o ktorých nie je vhodné hovoriť o silnej elektrifikácii.že úplne analogické zvuky a praskliny - v úplne analogických podmienkach zvýšenej elektrifikácie atmosféry - sú dané aj pozemnými rádiovými prijímačmi, o ktorých nie je vhodné hovoriť o silnej elektrifikácii.že úplne analogické zvuky a praskliny - v úplne analogických podmienkach zvýšenej elektrifikácie atmosféry - sú dané aj pozemnými rádiovými prijímačmi, o ktorých nie je vhodné hovoriť o silnej elektrifikácii.

Pri porovnaní skúseností rádiových amatérov a leteckých dopravcov sme dospeli k záveru, že hlavná príčina vyššie uvedených zvukov v pozemných aj vozidlových zariadeniach je v skutočnosti rovnaká a že tento dôvod nie je známy vede, pričom nie je spojený ani s výbojmi blesku v celú zemeguľu ani s elektrifikáciou lietadla. Podľa vyššie uvedeného mechanizmu spájame tento dôvod s miestnymi objemovými nábojmi v atmosfére, ktorých prítomnosť sama osebe postačuje na to, aby sa účinky sily na meniace sa znamenia zmenili na voľné nabité častice.

O prúde elektrónov pozdĺž dlhého zvislého vodiča

Ak je vyššie uvedený model správny pre frekvenčné fázové správanie kvantových pulzácií pre voľné elektróny rozmiestnené pozdĺž výšky, potom tradičné pojmy potenciálneho rozdielu - pre elektrické javy, ktoré zahŕňajú veľké rozdiely v nadmorskej výške - stratia svoj význam. Napríklad nechajte zvislý vodič pretiahnuť sa cez niekoľko vrstiev kvázi vo fáze. Potom nemá zmysel hovoriť, že na jeho konci sa uplatňuje určitý stály potenciál. V skutočnosti, o akom konštantnom potenciálnom rozdiele môžeme hovoriť, ak sa príznaky náboja elektrónov na hornom a dolnom konci vodiča ukážu ako rovnaké meno, potom na rozdiel od frekvencie, povedzme 1 MHz? V tomto prípade je správne hovoriť jednoducho o koncentrácii nadmerného množstva elektrónov na jednom z koncov vodiča - t.j. používať koncepčný aparát,na ktorých je postavená logika programov, ktoré eliminujú pomenovanú nehomogenitu v distribúcii náboja a pohybujú nadbytočné elektróny pozdĺž vodiča.

Ale aj pri použití správnej terminológie je potrebné vysvetlenie: ako napríklad fungujú elektrické vedenia medzi bodmi s veľkými výškovými rozdielmi - t.j. ako prúd elektrónov (najmä konštantný) preteká vodičom, v susedných častiach ktorého náboje elektrónov nie sú vždy rovnakého mena, ale prepínajú medzi stavmi s rovnakým menom a odlišnosťou pri rádiovej frekvencii.

Uvažujme prípad takej dĺžky vertikálneho vodiča, pri ktorej možno zrýchlenie gravitácie g považovať za konštantné. Potom, ako sa dá predpokladať, sú hrúbky zapojených kvázi-fázových vrstiev rovnaké, a preto rozdiely df e medzi frekvenciami referenčných pulzácií v susedných vrstvách sú rovnaké. Pri rovnakých p šírkach fázových koridorov, ktoré poskytujú identifikáciu toho istého alebo opačného náboja (pozri vyššie), sa dva stavy vo vodiči navzájom nahradia periodicitou 1 / df e. Menovite bude polovica periódy trvať cez rovnaké meno elektrónových nábojov vo všetkých vrstvách a ďalšie polovičné periódy príznakov elektrónových nábojov sa budú striedať od vrstvy k vrstve - v tomto prípade môže byť ktorákoľvek z vrstiev považovaná za referenčnú.

Zaujíma nás otázka: Ak sa napríklad na hornom konci nášho vodiča udržiava konštantný nadbytok elektrónov, aká bude povaha výsledného prúdu elektrónov vo vodiči? V časových intervaloch s end-to-end identitou poplatkov je zrejmé, že elektróny sa budú pohybovať nadol pozdĺž celého vodiča. V časových intervaloch so striedajúcimi sa znakmi elektrónového náboja po vrstve bude situácia komplikovanejšia. Vo vrstvách, v ktorých budú náboje elektrónov toho istého mena s prebytočným nábojom na vrchu, sa elektróny pohybujú smerom nadol a vo vrstvách, kde budú oproti, sa pohybujú smerom nahor. Pripomíname, že prúd „negatívnych“elektrónov smerom dole a prúd „pozitívnych“elektrónov smerom nahor sú rovnocenné. A akýkoľvek detektor v našom probléme zistí rovnaký jednosmerný prúd kdekoľvek vo vodiči - ak zanedbáme kondenzáciu a zriedkavosť voľných elektrónov,ktoré sa získajú na spojoch vrstiev pre každý časový interval so striedajúcimi sa znakmi náboja po vrstve. A tieto kondenzácie - zriedkavé fázy budú skutočne zanedbateľné, pretože rýchlosť postupu elektrónov vo vodičoch, dokonca aj pri silných prúdoch, je len niekoľko centimetrov za sekundu.

Rozdiel v znakoch nábojov elektrónov, o ktorých náš model hovorí, teda prakticky neovplyvňuje proces pohybu nadbytočných elektrónov pozdĺž dlhého vertikálneho vodiča. Ale blesk zasiahne vzduch, ktorý za normálnych podmienok nie je vodičom. Aby bolo možné dosiahnuť úder blesku, musí byť vo vzduchu vytvorený vodivý kanál, t.j. kanál s dostatočne vysokým stupňom ionizácie.

Ako sa vytvárajú podmienky pre vysokofrekvenčný rozklad vzduchu pod búrkou

V dolnej časti oblaku búrok, od ktorého sa začína tvorba vodivého kanála pre úder blesku, sa nadmerný náboj koncentruje - spravidla negatívny. Vertikálna dĺžka oblasti koncentrácie tohto náboja môže byť 2 až 3 km.

Zdá sa, že táto silná koncentrácia náboja by mala spôsobiť elektrický unášanie voľných nabitých častíc prítomných v malom množstve v nepreniknuteľnom vzduchu medzi oblakom a zemou. Pôsobenie statickej sily na voľné elektróny by bolo účinnejšie ako na ióny - v porovnaní s ktorými majú elektróny menšiu inertnosť a vyššiu mobilitu. Ale v literatúre o atmosférickej elektrine sme nenašli zmienku o únose atmosférických elektrónov pod búrkou na zem - a tento únos nemohol zostať nepovšimnutý. A ani jeden z autorov sa nepýtal na otázku: prečo neexistuje taký posun?

Náš model ľahko vysvetľuje tento paradox tým, že silná koncentrácia náboja v atmosfére nevedie k pôsobeniu statickej sily na voľné nabité častice pod ním, ale k striedavému znaku - navyše v širokom frekvenčnom pásme určenom vertikálnym rozsahom koncentrácie náboja. Pri takomto pôsobení neexistuje vo výslednom pohybe atmosférických elektrónov žiadna zložka zodpovedajúca jednosmernému prúdu - napríklad vo vodiči s nadmerným nábojom na jednom konci - tieto elektróny zažívajú iba vysokofrekvenčnú „ráznosť“.

Táto „hrboľnosť“atmosférických elektrónov však podľa nášho názoru zabezpečuje vytvorenie vodivého kanála pre úder blesku. Ak kinetická energia voľných elektrónov v dôsledku vysokofrekvenčnej expozície postačuje na nárazovú ionizáciu atómov vzduchu, potom dôjde k bezelektródovému vysokofrekvenčnému rozkladu. Je dobre známe, že rozloženie vysokofrekvenčného žiarenia sa vyskytuje pri oveľa nižšej intenzite poľa ako pri rozpadaní lavín, pričom všetky ostatné veci sú rovnaké. Toto vysvetľuje tajomstvo vytvorenia vodivého kanála pre úder blesku pri napätiach, ktoré nie sú ani zďaleka dostatočné na zlyhanie lavíny.

Je vhodné dodať, že N. Tesla šokoval svojich súčasníkov veľkolepou podívanou na dlhé výboje do vzduchu - dokonca ho nazývali „pánom blesku“. Je známe, že Teslovo tajomstvo spočívalo nielen v použití veľmi vysokých napätí, ale aj v striedaní týchto napätí pri frekvenciách desiatok kHz a vyšších. Typ rozpadu vzduchu v Teslovom blesku bol teda nepochybne vysokofrekvenčný.

Vráťme sa však k vysokofrekvenčnému rozpadu vzduchu, ktorý tvorí vodivý kanál pre úder blesku typu zem-zem. Je zrejmé, že pri rovnakej hustote voľných elektrónov v celej výške medzi mrakom a zemou dôjde k rozpadu vysokofrekvenčného žiarenia predovšetkým vtedy, keď v dôsledku pôsobenia vysokofrekvenčného žiarenia majú elektróny maximálnu kinetickú energiu. Medzi oblakom a zemou sa ukazuje, že energia atmosférických elektrónov je maximálna v oblasti bezprostredne susediacej s „spodkom“oblaku: po prvé, je tu maximálna intenzita vystavenia vysokofrekvenčnému žiareniu, a po druhé, hustota vzduchu je minimálna, čo podporuje zrýchlenie elektrónov. Z tohto dôvodu v našom prípade začína rozpad vysokofrekvenčného žiarenia spod spodnej časti blesku. Ale neprebieha naraz do celej výšky medzi mrakom a zemou - pučí iba dĺžku jedného kroku pri „vodcovi kroku“.

Čo určuje dĺžku vodiaceho kroku

Kanalizačný kanál pre úder blesku z mraku na zem teda začína rásť z oblasti susediacej s „spodkom“blesku. Zdá sa, že rozpad vysokofrekvenčného žiarenia vyvíjajúci sa z oblaku na zem by mohol narásť vodivý kanál naraz na celú dĺžku, ktorú umožňuje intenzita vystavenia vysokofrekvenčnému žiareniu - táto intenzita by postačovala na zabezpečenie požadovaného stupňa ionizácie vzduchu. Tento prístup však nezohľadňuje špecifické podmienky, ktoré existujú na hraniciach kvazifázových vrstiev.

V skutočnosti uvažujme o voľnom elektróne, ktorý v zrýchľujúcom sa štádiu RF akcie prekračuje hranicu medzi susednými kvázifázovými vrstvami. Ak v okamihu prekročenia hranice v týchto susedných vrstvách bude rovnaký názov nábojov elektrónov, potom sa nášmu elektrónu nestane nič zvláštne - urýchľovacia fáza dopadu vysokofrekvenčného žiarenia bude pokračovať. Ak však prechod hranice klesne na rozdiel v poplatkoch elektrónov v susedných vrstvách, výsledkom takéhoto prechodu hranice bude okamžitá fázová inverzia účinku HF: urýchľovacia fáza bude nahradená spomalením. V tomto prípade nebude elektrón schopný vnímať HF efekt úplne, na rozdiel od elektrónov, ktoré oscilujú v rámci jednej kvázi-fázovej vrstvy alebo keď prechádzajú nábojmi elektrónov v nich, prekračujú hranice medzi nimi.

Z toho vyplýva, že na hraniciach medzi susednými vrstvami kvázi vo fáze sú hraničné vrstvy, v ktorých niektoré z voľných elektrónov majú kinetické energie, ktoré sú oveľa nižšie ako energia, ktorú poskytuje RF pôsobenie pre zvyšné elektróny. Pretože znížená kinetická energia elektrónu znamená aj jeho zníženú schopnosť ionizovať vzduch, v hraničných vrstvách sa účinnosť ionizácie zníži - približne o polovicu. Preto existuje vysoká pravdepodobnosť, že rozpad vysokofrekvenčného žiarenia po dosiahnutí oblasti so zníženou ionizačnou účinnosťou v medznej vrstve nebude schopný prejsť touto oblasťou a rozvoj rozpadu vysokofrekvenčného žiarenia sa tam zastaví.

Potom by sa kroky drvivej väčšiny vedúcich krokov mali začať a končiť na hraničných vrstvách medzi vrstvami kvázi-fázy. A priemernou dĺžkou vedúceho kroku je možné posúdiť hrúbku kvazifázových vrstiev - berúc do úvahy, že ak jeden krok padá na jednu kvazifázovú vrstvu, potom by sa mala dĺžka kroku zväčšiť, keď sa krok odchýli od vertikálneho smeru. Bohužiaľ sme v literatúre nenašli žiadne údaje, ktoré by nám umožnili potvrdiť alebo vyvrátiť tézu o zvýšení dĺžky kroku vedúceho, keď sa odchýli od vertikály. Existujú však náznaky, že takmer horizontálne lineárne blesky sa vytvárajú voľnejšie - bez týchto prísnych obmedzení dĺžok vodiacich krokov, ktoré sú zavedené pre blesky typu „z mraku do zeme“. Skutočne, napriek tomu, že dĺžka blesku typu „oblačno-zeme“je v priemere 2–3 km, „dĺžka blesku,čo sa stalo medzi mrakmi, dosiahlo 15 až 20 km a ešte viac.

Ak je naše odôvodnenie správne, potom by hrúbka kvázi-fázových vrstiev mala byť o niečo menšia ako priemerná dĺžka vedúceho kroku. Rôzni autori dávajú pre priemernú dĺžku kroku mierne odlišné hodnoty - ako približnú hodnotu nazývame číslo 40 m. Ak tento údaj nie je ďaleko od pravdy, nebudeme sa veľmi mýliť, ak označíme hodnotu 30 m ako približnú hodnotu pre hrúbku kvázi fázových vrstiev.

Čo sa deje v prestávkach medzi vybudovaním vodivého kanála

Skúsenosti ukazujú, že po ďalšom vybudovaní vodivého kanála o dĺžku jednej etapy vodcu - ktorá trvá asi 1 ms - existuje pauza pred vybudovaním ďalšej etapy; tieto prestávky trvajú približne 50 ms. Čo sa stane počas týchto prestávok?

Odpoveď sa navrhuje sama: počas týchto prestávok sa voľné elektróny pohybujú z oblaku pozdĺž celého vytvoreného vodivého kanála, pričom sa naplní nový narastený úsek až po jeho koniec, takže koncentrácia prebytku elektrónov na tomto konci postačuje na rozdelenie medznej vrstvy medzi susednými vrstvami kvázi-fázovej fázy. Zistili sme potvrdenie dizertačnej práce o postupe elektrónov pozdĺž vodivého kanála v prestávkach medzi hromadením vedúcich krokov v Schonlande, ktorý píše o zhode rýchlosti vedúceho kroku s rýchlosťou posunu voľných elektrónov - vzhľadom na hustotu vzduchu a intenzitu elektrického poľa. Tu Shonland hovorí o priemernej rýchlosti stupňovitého vodcu, ale tento vodca postupuje krátkymi hodmi a prevažne zvyšok času, ktorý „odpočíva“. A ak sa výsledná priemerná rýchlosť vedúceho kroku rovná rýchlosti postupu elektrónov, znamená to, že elektróny sa pohybujú pozdĺž nových rastúcich úsekov vodivého kanála presne počas nasledujúcich prestávok - koniec koncov, vďaka svojej driftovej rýchlosti by jednoducho nemali čas postúpiť po novej sekcii. počas jeho formovania.

A skutočne, rozpad VF tvorí novú časť vodivého kanála iba zvýšením stupňa ionizácie vzduchu v ňom - počet voľných elektrónov a kladných iónov sa v tomto prípade zvyšuje, ale zostávajú si navzájom rovnaké. Na začiatku teda v novej sekcii vodivého kanála nevzniká žiadny nadmerný poplatok - a jeho prítoku to vyžaduje určitý čas. Preto je podľa nášho názoru model Frenkelovho zosilnenia poľa na konci rastúceho členenia nefunkčný. Na takéto vylepšenie poľa je na špičke potrebný nadmerný poplatok. Vidíme však, že k vybudovaniu vodivého kanála dochádza v neprítomnosti nadmerného náboja na konci rastúcej poruchy - tieto nadmerné poplatky prúdia so značným oneskorením.

Zdôrazňujeme, že je to model pohybu elektrónov z mraku pozdĺž vodivého kanála počas prestávok medzi postupnými budovaniami tohto kanála, ktorý dáva najjednoduchšiu a logickú odpoveď na otázku, ako sa v kanáli počas týchto prestávok udržuje vysoký stupeň ionizácie - keď je to mechanizmus, ktorý zabezpečoval rýchle zrútenie, už nedokáže vyrovnať stratu iónov v dôsledku rekombinácie a difúzie. Podľa nášho názoru je to pokrok v prebytku elektrónov, ktorý pomocou nárazovej ionizácie vytvára ďalšie ióny, a tým prispieva k udržiavaniu stavu vodivosti v kanáli.

Dodávame, že k pohybu voľných elektrónov v prestávkach medzi nábehmi vodivého kanála dochádza nielen pozdĺž kanála, ktorý dosiahne zem a cez ktorý dôjde k hlavnému prúdovému šoku, ale aj pozdĺž všetkých vetviacich slepých koncových kanálov. Toto je vizuálne dokázané úplnou podobnosťou rastu mnohých kanálov naraz - keď ešte nie je jasné, ktorý z nich bude kanálom hlavného prúdového šoku.

Hlavný prúdový šok

Keď je vodivý kanál medzi búrkou a zemou úplne formovaný, pozdĺž neho nastáva hlavný prúdový šok (alebo niekoľko prúdových šokov). V literatúre je niekedy hlavný prúdový šok mimoriadne neúspešne nazývaný šok s reverzným prúdom alebo s reverzným výbojom. Tieto pojmy sú zavádzajúce, čo vyvoláva dojem, že elektróny sa pri spätnom výboji pohybujú opačným smerom, ako je smer, v ktorom rástol vodivý kanál a v ktorom sa pohybovali, keď rástol. V skutočnosti v „spätnom výboji“sa elektróny pohybujú „smerom dopredu“, pohybujúc sa z oblaku - t.j. z oblasti ich nadmernej koncentrácie - na zemi. „Reverzia“tohto výboja sa prejavuje výlučne prostredníctvom pozorovanej dynamiky. Faktom je, že ihneď po vytvorení vodivého kanála medzi mrakom a zemou,naplnený nadbytočnými elektrónmi sa hlavný prúdový šok vyvíja tak, že elektróny sa začínajú najprv pohybovať v kanálových úsekoch najbližšie k zemi, potom - vo vyšších úsekoch atď. V tomto prípade sa hrana zóny intenzívnej luminiscencie, ktorá je generovaná týmito silnými pohybmi elektrónov, pohybuje zdola nahor - čo dáva iným autorom dôvod hovoriť o „spätnom výboji“.

Žiar pri hlavnom prúdovom šoku má zaujímavé vlastnosti. „Len čo vodca dorazí na Zem, okamžite dôjde k hlavnému výtoku, ktorý sa šíri zo Zeme k oblaku. Hlavný výboj je oveľa intenzívnejší v luminiscencii a bolo pozorované, že keď sa hlavný výboj pohybuje smerom nahor, táto luminiscencia klesá, najmä keď prechádza cez vetviace body. Zvýšenie žiary nebolo nikdy pozorované, pretože prietok sa pohyboval smerom hore. Vysvetľujeme tieto vlastnosti tým, že v počiatočných fázach hlavného prúdového šoku je elektrónový prúd v hlavnom vodivom kanáli, ktorý sa tiahne od oblaku k zemi, napájaný elektrónovými prúdmi z slepých uličiek - rovnako ako rieka je napájaná prúdmi, ktoré do nich prúdia. Tieto prúdy, napájajúce aktuálny šok v hlavnom kanáli, sú skutočne „spätné“:elektróny sa potom vrátia z slepých vetiev do hlavného kanála.

Videozáznamy bleskových útokov typu cloud-to-down sú na internete voľne dostupné. Jasne ukazujú slabú šíriacu sa žiaru, dynamiku rozvoja elektrónov pozdĺž rastúcich vodivých kanálov - s hojným vetvením. Nakoniec dochádza k jasnému svetelnému výboja pozdĺž hlavného kanála, ktorý je najprv sprevádzaný žiarom v bočných vetvách - ktorý vymiera oveľa rýchlejšie ako žiara v hlavnom kanáli, pretože elektróny z oblaku teraz nevstúpia do bočných vetiev, ale pohybujú sa pozdĺž hlavného kanála do zeme.

záver

Netvrdíme, že sme úplne pokryli javy, ktoré sa vyskytnú pri úderoch blesku. Zvážili sme iba prípad typického lineárneho blesku typu zem-zem. Ale prvýkrát sme dali systémové vysvetlenie fyziky takéhoto blesku. Vyriešili sme hádanku samotnej možnosti blesku pri silách elektrického poľa, ktoré nie sú ani zďaleka dostatočné na lavinové poruchy vzduchu - koniec koncov sa ukázalo, že to nie je lavína, ale vysokofrekvenčné. Dôvod tejto poruchy RF sme uviedli. A vysvetlili sme, prečo toto členenie klíčí v nasledujúcich segmentoch, medzi ktorými sú značné prestávky.

Ukázalo sa, že všetky tieto vysvetlenia boli priamymi dôsledkami našich predstáv o povahe elektriny a organizácii gravitácie - avšak s určitými objasňujúcimi predpokladmi. Kľúčovú úlohu zohrala myšlienka organizácie gravitácie, pretože blesk sa nám javí ako gravitačno-elektrický fenomén. Prekvapivo sa jav blesku medzi búrkou a zemou javí ako dôležitý dôkaz správnosti dvoch základných konceptov „digitálneho“fyzického sveta naraz, o podstatách elektriny a gravitácie - koniec koncov blesk nájde rozumné vysvetlenie na základe spojenia týchto dvoch konceptov.

Dodávame, že vyššie uvedená fyzika lineárneho blesku medzi búrkou a zemou môže slúžiť ako východiskový bod na vysvetlenie povahy iných typov bleskov. Napríklad pravidelnosť usporiadania vrstiev so špeciálnymi podmienkami ionizácie vzduchu môže hrať kľúčovú úlohu pri vytváraní tzv. korálkový zips.

Autor: A. A. Grishaev, nezávislý vedecký pracovník