Uvod
Smatra se da je dobro poznati fenomen, linija munje između grmljavine i zemlje, čisto električne naravi. Vjeruje se da je mehanizam za stvaranje takve munje općenito isti kao mehanizam za stvaranje duge iskre, naime: lavina propadanja zraka pri padu snage električnog polja.
Međutim, izbijanje munje bitno se razlikuje od dugog iskrenja. Prvo, kanal za provođenje udara groma formira se u uvjetima kada je jačina električnog polja znatno manja od one koja je potrebna za raspad lavine. Drugo, ovaj se kanal ne formira odjednom za cijelu duljinu između oblaka i zemlje, već kroz uzastopne nadogradnje - uz značajne pauze između njih. Unutar tradicionalnih pristupa obje ove okolnosti još uvijek nisu našle razumna objašnjenja, pa je i dalje tajna čak i kako je moguće da su munje u principu.
U ovom ćemo članku pokušati popuniti ove praznine. Pokušat ćemo pokazati da gravitacija igra važnu ulogu u osiguravanju mogućnosti električnog pražnjenja između grmljavine i zemlje. Uloga gravitacije ovdje je, naravno, ne u gravitacijskom utjecaju na slobodno nabijene čestice, već u utjecaju na rad programa koji kontroliraju ponašanje tih čestica, tj. programi koji osiguravaju elektromagnetske pojave. Taj se utjecaj gravitacije osjeti kada je vertikalna razmjera električnog fenomena prilično grandiozna, a munja od oblaka do zemlje upravo takav fenomen. Slobodno nabijene čestice između grmljavine i zemlje upravljaju se prema standardnom algoritmu: čestice s istim nabojem s viškom naboja u donjem dijelu oblaka električno se „odbijaju“od njega, a čestice s nabojem koji je suprotan tom naboju,"Privučena" mu. Ali gravitacija čini da ovaj standardni algoritam radi na potpuno paradoksalan način. Prisutnost gravitacije dovodi do činjenice da za čestice razdvojene s dovoljno velikom razlikom u visini, isto ime ili različitost naboja nije svojstvo koje je stalno u vremenu. Frekvencija kojom se znak naboja ove čestice ciklično mijenja u odnosu na znak viška naboja ovisi o visinskoj razlici između viška naboja u oblaku i slobodno nabijene čestice. Prema tome, svaka takva čestica doživljava izmjenične sile koje utječu - "na oblak - iz oblaka". To olakšava stvaranje vodljivog kanala za udar munje, budući da vrsta električnog raspada zraka nije lavina, već visokofrekventna (HF). Postepeno stvaranje kanala za provođenje (kretanje vođe koraka) također nalazi prirodno objašnjenje.
Nemoć tradicionalnih pristupa
Do sada ne postoji razumno objašnjenje kako munja nastaje pri postojećim jačinama električnog polja.
Frenkel je, ilustrirajući veliku neprimjerenost snage električnog polja za lavinski proboj zraka između grmljavine i tla, iznio hipotezu da je vrh rastućeg sloma pojačavač snage zbog jake nehomogenosti polja u blizini vrha. Unatoč vanjskoj vjerodostojnosti ovog modela, on, prema našem mišljenju, ima ozbiljnu manu. Savjet povećava snagu polja kada na njemu ima višak naboja. Ali, kao što ćemo vidjeti u nastavku, kanal s ioniziranim zrakom formira se u uvjetima kada naboji iz oblaka još nisu uspjeli napredovati do kraja ovog kanala, a na tom kraju još uvijek nema viška naboja. Kako taj kanal raste ako pojačanje polja još ne radi? A odakle dolazi prvi presjek kanala za izvođenje,prva točka? Evo što suvremeni autori pišu o jačini električnog polja u oluji: „Jasno je da bi u trenutku pokretanja groma električno polje trebalo biti dovoljno za povećanje gustoće elektrona kao posljedice ionizacije udara. U zraku normalne gustoće to zahtijeva Eja"30 kV / cm; na nadmorskoj visini od 3 km (ovo je prosječna visina početka munje u Europi) - približno 20 kV / cm. Tako jako električno polje nikada nije izmjereno u naoblaci. Najveće brojke zabilježene su tijekom raketnog sondiranja oblaka (10 kV / cm) … i tijekom leta kroz oblak posebno opremljenog laboratorijskog zrakoplova (12 kV / cm). U neposrednoj blizini grmljavinskog oblaka, kad leti oko njega u zrakoplovu, predviđeno je da bude približno 3,5 kV / cm … Dobivene su brojke od 1,4 do 8 kV / cm u brojnim mjerenjima sličnim u pogledu metodologije. Ako ti brojevi nisu previsoki, još uvijek ne odgovaraju vrijednosti potrebnoj za proboj lavine - čak i tamo gdje se kreću munje. "Čak i uz megavoltne napone laboratorijskih generatora, streameri rastu samo do nekoliko metara u zraku. Napon u desetinama megavolta,provociranjem udara groma mogu se povećati duljine streamera, u najboljem slučaju do nekoliko desetaka metara, ali ne i do kilometra, na kojima obično raste munja “, pišu autori. Oni nude nevjerojatan izlaz iz zastoja: "Jedino što se može spriječiti … raspadanje plazme zraka u slabom električnom polju je povišenje temperature plina u kanalu … do 5000-6000K" - i tada daju fantastične podatke o tome kako bi temperatura Sunčeve površine mogla postigli bi se i održavali u kanalu za provođenje formiranja - do glavnog strujnog udara. U ovom slučaju, autori zaobilaze pitanje kako bi zrak blistao na tako visokoj temperaturi - uostalom, ne primjećuje se intenzivan sjaj na kanalu provodnog oblika.na kojem obično raste munje”, pišu autori. Oni nude nevjerojatan izlaz iz zastoja: "Jedino što se može spriječiti … raspadanje plazme zraka u slabom električnom polju je povišenje temperature plina u kanalu … na 5000-6000K" - i tada daju fantastične podatke o tome kako bi temperatura Sunčeve površine mogla postigli bi se i održavali u kanalu za provođenje formiranja - do glavnog strujnog udara. U ovom slučaju, autori zaobilaze pitanje kako bi zrak blistao na tako visokoj temperaturi - uostalom, ne primjećuje se intenzivan sjaj na kanalu za oblikovanje provodnika.na kojem obično raste munje”, pišu autori. Oni nude nevjerojatan izlaz iz zastoja: "Jedino što se može spriječiti … raspadanje plazme zraka u slabom električnom polju je povišenje temperature plina u kanalu … na 5000-6000K" - i tada daju fantastične podatke o tome kako bi temperatura Sunčeve površine mogla postigli bi se i održavali u kanalu za provođenje formiranja - do glavnog strujnog udara. U ovom slučaju, autori zaobilaze pitanje kako bi zrak blistao na tako visokoj temperaturi - uostalom, ne primjećuje se intenzivan sjaj na kanalu za oblikovanje provodnika.ovo je da povisimo temperaturu plina u kanalu … na 5000-6000K "- i tada se daju fantastični rasporedi na temu kako se temperatura Sunčeve površine mogla doseći i održavati u kanalu za oblikovanje provodnika - do glavnog strujnog udara. U ovom slučaju, autori zaobilaze pitanje kako bi zrak blistao na tako visokoj temperaturi - uostalom, ne primjećuje se intenzivan sjaj na kanalu za oblikovanje provodnika.ovo je da povisimo temperaturu plina u kanalu … na 5000-6000K "- i tada se daju fantastični rasporedi na temu kako se temperatura Sunčeve površine mogla doseći i održavati u kanalu za oblikovanje provodnika - do glavnog strujnog udara. U ovom slučaju, autori zaobilaze pitanje kako bi zrak blistao na tako visokoj temperaturi - uostalom, ne primjećuje se intenzivan sjaj na kanalu za oblikovanje provodnika.
Promotivni video:
Dodajmo da je i ranije bilo pokušaja predložiti mehanizam koji bi igrao pomoćnu ulogu u formiranju vodljivog kanala i olakšao proboj lavina. Dakle, Tverskoy daje poveznicu s Kaptsovom koji iznosi teoriju Loeba i Micka. Prema toj teoriji, u glavi rastućeg kanala provođenja nalaze se pobuđeni ioni - s energijama pobuđenja koji prelaze energiju ionizacije atoma. Ti ioni emitiraju fotone kratke valne duljine koji ioniziraju atome - što doprinosi stvaranju kanala provođenja. Ne negirajući postojanje ovog mehanizma, napominjemo da se ovdje, opet, kinetička energija elektrona troši na pobuđivanje jona - što bi inače išlo izravno na ionizaciju atoma. Neizravna ionizacija, pobudom jona i emisijom fotona kratkih valnih duljina, manje je učinkovita od izravne ionizacije elektronskim udarom. Dakle, ova neizravna ionizacija ne olakšava raspad lavina, već, naprotiv, komplicira, dajući gubitke energije tijekom stvaranja lavine - posebno ako uzmemo u obzir da se ionizirajući fotoni, bez naboja, moraju raspršiti u svim smjerovima, a kanal vodenja raste u željenom smjeru. Konačno, činjenica je da "emitirani ioni" ne pomažu dugim strujama u laboratorijskim uvjetima.
No, ne samo da je rast samog vodljivog kanala misterija u postojećim jačinama električnog polja - diskontinuitet tog rasta, uz značajne stanke između uzastopnih nakupljanja, ostaje ništa manje misterija. Schonland piše: „Dužina pauze između uzastopnih koraka za vođu koraka iznenađujuće malo varira … U 90% mnogih vođa proučavanih pada na području između 50 i 90 m sek. Stoga je teško prihvatiti objašnjenje stanke koja ne uključuje temeljni mehanizam za pražnjenje plina. Pauza se teško može povezati s bilo kojim svojstvom naboja u oblaku, koje hrani voditelja, jer bi to trebalo dati širok raspon pauza od bljeskalice do bljeskalice. Iz istog razloga, svako tumačenje treba odbaciti.na temelju oscilacija u kanalu između oblaka i vrha vođe ili na impulsima koji se kreću duž tog kanala. Iz takvih objašnjenja povećava se trajanje pauze kako duljina kanala raste, ali takvo povećanje se ne opaža”(naš prijevod). Ali razumno objašnjenje stanki, koje se temelji na "mehanizmu ispuštanja plina temeljne prirode", još nije predloženo. Human piše: „Da bi čitatelja potpuno zaveli, u literaturi o„ teoriji “o munje, laboratorijski podaci, od kojih su mnogi kontradiktorni, često se ekstrapoliraju kako bi„ objasnili “pojave munje. Opće bezobrazno stanje ilustriraju različite teorije vođe koraka … U većini književnih izvora o munje riječiIz takvih objašnjenja povećava se trajanje pauze kako duljina kanala raste, ali takvo povećanje se ne opaža”(naš prijevod). Ali razumno objašnjenje stanki, koje se temelji na "mehanizmu ispuštanja plina temeljne prirode", još nije predloženo. Human piše: „Da bi čitatelja potpuno zaveli, u literaturi o„ teoriji “o munje, laboratorijski podaci, od kojih su mnogi kontradiktorni, često se ekstrapoliraju kako bi„ objasnili “pojave munje. Opće bezobrazno stanje ilustriraju različite teorije vođe koraka … U većini književnih izvora o munje riječiIz takvih objašnjenja povećava se trajanje pauze kako duljina kanala raste, ali takvo povećanje se ne opaža”(naš prijevod). Ali razumno objašnjenje stanki, koje se temelji na "mehanizmu ispuštanja plina temeljne prirode", još nije predloženo. Human piše: „Da bi čitatelja potpuno zaveli, u literaturi o„ teoriji “o munje, laboratorijski podaci, od kojih su mnogi kontradiktorni, često se ekstrapoliraju kako bi„ objasnili “pojave munje. Opće bezobrazno stanje ilustriraju različite teorije vođe koraka … U većini književnih izvora o munje riječi„Da bismo čitatelja potpuno zaveli, u literaturi o„ munjevoj teoriji “laboratorijski se podaci, od kojih su mnogi kontradiktorni, često ekstrapoliraju kako bi objasnili pojave munje. Opće bezobrazno stanje ilustriraju različite teorije vođe koraka … U većini književnih izvora o munje riječi„Da bismo čitatelja potpuno zaveli, u literaturi o„ munjevoj teoriji “laboratorijski se podaci, od kojih su mnogi kontradiktorni, često ekstrapoliraju kako bi objasnili pojave munje. Opće bezobrazno stanje ilustriraju različite teorije vođe koraka … U većini književnih izvora o munje riječi vođa pilota i strujač zamjenjuju objašnjenja fizičkog značenja pojava. Ali imenovati ne znači objasniti. " Za kraj, evo još jednog citata: „Brojne su hipoteze o mehanizmu vođa koraka toliko nesavršene, neuvjerljive i često jednostavno smiješne da o njima nećemo ni ovdje raspravljati. Danas nismo spremni ponuditi vlastiti mehanizam."
To su, ukratko, moderni pogledi znanosti na fiziku munje. Donosimo sada alternativni pristup.
Kako se gravitacija miješa s elektromagnetskim pojavama
Dinamika slobodnih naboja dobro je proučena u slučajevima kada su uključene nabijene čestice približno u istom gravitacijskom potencijalu. Ali ako su uključene čestice dovoljno široko raspoređene po visini, tada se priroda dinamike slobodnih naboja pokazuje radikalno različitom.
Prema konceptu "digitalnog" fizičkog svijeta, elementarni električni naboj nije energetska karakteristika, već je samo oznaka za česticu, identifikator za programe koji osiguravaju elektromagnetske pojave. Oznaka naboja za česticu fizički se provodi vrlo jednostavno. Predstavlja kvantne pulsacije na frekvenciji elektrona f e, čija se vrijednost određuje de Broglievom formulom hf e = m e c 2, gdje je h Planckova konstanta, m eje masa elektrona, c je brzina svjetlosti. Pozitivni ili negativni znak elementarnog naboja određuje se fazom kvantnih pulsacija na frekvenciji elektrona: pulsacije koje identificiraju naboje jednog znaka su u fazi, ali su antifazne pulsacijama koje identificiraju naboje različitog znaka.
Jasno je da samo varalice koje imaju istu frekvenciju mogu stalno biti točno u fazi ili antifazi. Ako su frekvencije dviju pulsacija različite, tada se njihova fazna razlika mijenja s vremenom, tako da se stanja njihove infazne i antifazne faze naizmjenično ponavljaju na razlici.
Prisjetimo se da je gravitacija, prema našem modelu, organizirana tako da mase elementarnih čestica i odgovarajuće frekvencije kvantnih pulsacija ovise o gravitacijskom potencijalu - povećavajući se kako se penju duž lokalne vertikale. Dakle, za prostor oko zemlje važi odnos.
gdje je R je udaljenost od središta Zemlje, f ¥ je frekvencija pulsiranja kvantne „na beskonačno” G je gravitacijska konstanta, M je masa Zemlje, c je brzina svjetlosti.
Uspoređujući kriterij za identificiranje istoimene razlike u nabojima i ovisnost frekvencije elektrona o gravitacijskom potencijalu, dobivamo paradoksalne posljedice. Frekvencije elektrona čestica u istom gravitacijskom potencijalu su iste, pa se nasuprotni naboji smješteni na istoj visini moraju cijelo vrijeme razlikovati, a istoimeni moraju biti istog naziva. Ali drugačija situacija bi se trebala dogoditi za dvije čestice odvojene visinskom razlikom DH. Relativna razlika između njihovih elektronskih frekvencija, kao što slijedi iz (1), je
gdje je g lokalno ubrzanje gravitacije, f e = 1,24 × 10 20 Hz lokalna je vrijednost frekvencije elektrona. Za ove dvije čestice stanja infaznih i antifaznih elektronskih pulsacija ciklično se ponavljaju, a razdoblje ponavljanja je 1 / D f e. To znači da bi za programe koji upravljaju nabijenim česticama naboji naše dvije čestice, jedan u odnosu na drugo, trebali naizmjenično ispadati istoimenog, a onda drugačiji.
Takav pristup, na prvi pogled, proturječi konceptu apsolutnog znaka elementarnog naboja svojstvenog određenoj čestici. Ali ta je suprotnost očita. Stoga se elektron na bilo kojoj visini ponaša kao vlasnik elementarnog negativnog naboja, jer za svaki gravitacijski potencijal, pored vrijednosti frekvencije elektrona, programiraju se i dvije struje suprotne faze pulsacija na ovoj frekvenciji, postavljajući dva znaka električnog naboja - i trenutnu fazu pulsacija elektrona uvijek odgovara negativnom naboju. U tom je smislu negativan znak naelektrisanja elektrona. Promjenjivost znakova naboja relativne je prirode i očituje se u parima napunjenih čestica koje su dovoljno razmaknute u visinu.
Prije nego što objasnite što znači „dovoljan razmak visine“, imajte na umu da se u uvjetima vertikalnog gradijenta frekvencije elektrona, čak i s zanemarivom visinskom razlikom koja razdvaja dva elektrona, njihove elektronske frekvencije razlikuju, a razlika faza njihovih pulsacija elektrona s vremenom se mijenja. Ako bi se za par takvih elektrona istoimena-različitost naboja u odnosu jedan prema drugom dogodila samo u trenucima tačne fazne antifaze njihovih elektronskih pulsacija, tada bi njihovo međusobno "odbijanje-privlačenje" bilo osigurano samo u tim zasebnim vremenskim trenucima. Dakle, s visinskom razlikom od 1 cm, dva bi se elektrona kratko vrijeme "osjećala" s periodičnošću, prema (2), od oko 7 ms. A to se ne primjećuje u iskustvu: stalno se "osjećaju".
Iz ovoga zaključujemo: poduzete su posebne mjere kako bi se osiguralo da nabijene čestice, koje su u različitim gravitacijskim potencijalima i imaju različite elektronske frekvencije, neprekidno pokazuju svoje naboje u odnosu jedna prema drugoj. Logično je pretpostaviti da se istoimena različitost naboja određuje ne za točno unutarfazni antifaza elektronskih pulsacija, već za šire fazne hodnike. Naime, naboji se smatraju istim nazivom ako fazna razlika odgovarajućih kvantnih pulsacija na frekvenciji elektrona padne unutar intervala 0 ± (p / 2) - i za razliku od toga ako ta fazna razlika padne u interval p ± (p / 2). Kao rezultat takve definicije istoimene različitosti naboja, praktički će sve nabijene čestice smještene na različitim visinama biti stalno obuhvaćene programskom kontrolom,odgovoran za elektromagnetske pojave.
No, kako nam se čini, rad ovih programa radikalno je pojednostavljen uklanjanjem potrebe za međusobnim promjenama znakova naboja razdvojenih malim visinskim razlikama. U tu svrhu, pomoću softverskih manipulacija fazama kvantnih pulsacija na elektronskim frekvencijama, organiziraju se susjedni vodoravni slojevi - debljine otprilike nekoliko desetaka metara - u kojima se ti pulsacije, usprkos malom rasponu frekvencija, javljaju kvazi u fazi. U svakom od ovih slojeva, koje ćemo nazvati kvazifazni slojevi, trenutna faza pulsacija na visini središta sloja je referentna, a pulsiranja koja se javljaju iznad i ispod središta ovog sloja pulsiraju se u fazi tako da ostanu u 0 ± (p / 2) s pulsacijama u središnjem dijelu sloja - kao što je shematski prikazano na slici 1. Takve fazne manipulacije ne narušavaju gradijent frekvencije koji pruža gravitaciju, već postavljaju stalnu ujednačenost naboja za sve slobodne elektrone smještene unutar jednog sloja kvazifazne faze. Istodobno, ciklične promjene istoimene različitosti naboja u slobodnim elektronima događaju se samo kod onih koji su u različitim slojevima kvazifazne faze - s frekvencijom jednakom razlici elektronskih frekvencija na visinama sredine ovih slojeva.jednaka je razlika elektronskih frekvencija na visinama sredine ovih slojeva.jednaka je razlika elektronskih frekvencija na visinama sredine ovih slojeva.
Lik: 1
Ako je naš model ispravan, tada prekomjerni naboj prostora u atmosferi, smješten unutar jednog sloja kvazifazne faze, trebao bi dovesti do cikličnih učinaka sile "gore-dolje" na slobodno nabijenu česticu ispod njega. Ako područje viška naboja pokriva nekoliko slojeva kvazifazne faze, tada naboji svakog sloja trebaju dovesti do učinka vlastitom frekvencijom - a frekvencijski spektar ukupnog učinka trebao bi biti, prema tome, širi. Tada bi statički naboji prostora u atmosferi - već činjenicom njihove prisutnosti - trebali stvarati širokopojasnu buku u elektroničkoj opremi, a posebno učinkovito, u radio prijemnoj opremi. Dakle, kada je gornja granica područja prepunjenosti 3 km iznad radijskog prijemnika, gornja frekvencija pojasa buke koja se može stvoriti u prijemniku jetrebao bi biti oko 40 MHz. Postoje li takvi zvukovi u praksi?
Dogodi se buka
Vrlo je poznato da se radijski prijem na srednjim, a posebno na dugim valnim duljinama, interferira s tzv. zviždanje atmosfere i druge karakteristične smetnje, koje se akustički manifestiraju kao šum (šuškanje) i pucketanje. Ove se smetnje snažno povećavaju kako se približava lokalna grmljavina i slabe kako se povlači, ali jasno je da nisu uzrokovane lokalnim izbijanjem munje. Doista, imaju pulsirajući karakter, pojedinačni ispusti daju zasebne kratkotrajne smetnje - dok je za tu buku karakterističan kontinuitet u vremenu. Genijalno objašnjenje, koje je bilo uključeno u gotovo sve udžbenike, izjavljuje da je ovaj šum posljedica pražnjenja munje koje se odjednom događaju širom svijeta - jer, prema nekim procjenama, oko 100 munja svake sekunde udara u Zemljinu površinu. Ali ostaje smiješno pitanje zašto se smetnje uslijed munje, udaljene na velikim daljinama, naglo povećavaju kada se približi lokalna grmljavina.
Bogato iskustvo radioamatera može se nadopuniti tužnim iskustvom avijatora. Upute i naredbe uređuju postupke posade kada zrakoplov uđe u zonu pojačane atmosferske elektrifikacije - zbog opasnosti od oštećenja zrakoplova pražnjenjem statičkog elektriciteta. Izraz "oštećenja zrakoplova električnim pražnjenjem izvan zona grmljavinske aktivnosti" tipičan je ovdje. Doista, u značajnom postotku slučajeva, posebno u hladnoj sezoni, zone pojačane atmosferske elektrifikacije formiraju se u odsutnosti grmljavinskih oblaka, a ako regije za naboj prostora nemaju oštro definirane granice, tada ne stvaraju rakete na ekranima brodskih i prizemnih radara. Tada se udar zrakoplova u zonu pojačane elektrifikacije atmosfere ne predviđa, već ga određuju piloti u stvari, čiji je najvažniji znak pojava jakih radio smetnji,koji se, opet, pojavljuju kao buka i pucketanje u slušalicama pilota. Razlog za ovu buku i pucketanje je snažna elektrifikacija zrakoplova, tj. višak naboja na njemu. Može se pretpostaviti da ispuštanje statičkog elektriciteta iz zrakoplova (korona) stvara buku i pucketanje u korištenom radiofrekvencijskom pojasu. Ali zapamtite da potpuno slične zvukove i pucketanje - u potpuno sličnim uvjetima povećane naelektrizacije atmosfere - proizvode i zemaljski radio-prijemnici, o kojima je neprikladno govoriti o snažnoj elektrifikaciji.da potpuno analogne zvukove i pucketanje - u potpuno analognim uvjetima povećane naelektrizacije atmosfere - daju i zemaljski radio-prijemnici, od kojih je neprimjereno govoriti o snažnoj elektrifikaciji.da potpuno analogne zvukove i pucketanje - u potpuno analognim uvjetima povećane naelektrizacije atmosfere - daju i zemaljski radio-prijemnici, od kojih je neprimjereno govoriti o snažnoj elektrifikaciji.
Uspoređujući iskustva radioamatera i zrakoplova, zaključujemo da je glavni uzrok gornjih buka i na zemlji i u brodu zapravo isti, te da je taj znanost nepoznat znanosti, a nije povezan ni sa pražnjenjem groma u cijelim globusom, niti s elektrifikacijom zrakoplova. Ovaj razlog povezujemo s lokalnim volumetrijskim nabojima u atmosferi, a sama prisutnost dovoljna je za utjecaj sile na slobodne nabijene čestice, prema gore opisanom mehanizmu.
O struji elektrona duž dugog vertikalnog vodiča
Ako je gornji model tačan za frekvencijsko-fazno ponašanje kvantnih pulsacija za slobodne elektrone raspoređene po visini, tada tradicionalni pojmovi razlike potencijala - za električne pojave koji uključuju velike razlike u visini - gube svoje značenje. Na primjer, neka se vertikalni vodič protegne kroz nekoliko slojeva kvazifazne faze. Tada nema smisla reći da se na njegove krajeve primjenjuje neka stalna razlika potencijala. Zapravo, o kakvoj konstantnoj razlici potencijala možemo razgovarati ako se znakovi naelektrisanja elektrona na gornjem i donjem kraju vodiča pokaže da su istog naziva, a za razliku od toga - s frekvencijom, recimo, 1 MHz? U ovom je slučaju ispravno govoriti jednostavno o koncentraciji prekomjerne količine elektrona na jednom od krajeva vodiča - tj. koristiti konceptualni aparat,na kojoj se temelji logika programa koji eliminiraju imenovanu nehomogenost u raspodjeli naboja, pomičući višak elektrona duž vodiča.
Ali čak i kada se koristi ispravna terminologija, traži se objašnjenje: kako, na primjer, rade dalekovodi, položeni između točaka s velikim visinskim razlikama - tj. poput struje elektrona (posebno konstantne) teče kroz vodič, u susjednim odjeljcima čiji naboji elektrona nisu uvijek istog naziva, ali prebacuju se između stanja istog naziva i različitosti na radio frekvenciji.
Razmotrimo slučaj takve duljine vertikalnog vodiča pri kojem se gravitacijsko ubrzanje g može smatrati konstantnim. Tada je, kao što se može pretpostaviti, debljine uključenih kvazi infaznih slojeva iste, te su stoga razlike df e između frekvencija referentnih pulsacija u susjednim slojevima iste. S jednakim p širinama faznih hodnika, koji daju identifikaciju istog ili suprotnog naboja (vidi gore), dva stanja u vodiču zamijenit će jedno drugo s periodičnošću od 1 / df e. Naime, polu-razdoblje će trajati kroz isto ime naelektrona elektrona u svim slojevima, a ostali polupismeni znakovi naelektrisanja elektrona izmjenjivat će se od sloja do sloja - dok se bilo koji od slojeva može uzeti kao referentni.
Zanimalo nas je pitanje: ako se, recimo, na gornjem kraju našeg vodiča održava konstantan višak elektrona, kakva će onda biti priroda rezultirajuće struje elektrona u vodiču? U vremenskim intervalima s krajnjim i krajnjim identitetom naboja, očito je da će se elektroni kretati prema dolje duž cijelog vodiča. U vremenskim intervalima s naizmjeničnim znakovima naelektrisanja slojeva po sloj situacija će biti složenija. U slojevima gdje će naboji elektrona biti istog naziva s viškom naboja na vrhu, elektroni će se pomicati prema dolje, a u slojevima gdje će biti nasuprotni, pomicat će se prema gore. Imajte na umu da su struja "negativnih" elektrona prema dolje i struja "pozitivnih" elektrona prema gore jednake. I bilo koji detektor će u našem problemu otkriti istu istosmjernu struju bilo gdje u vodiču - ako zanemarimo kondenzaciju i raspodjelu slobodnih elektrona,koji će se dobiti na spojevima slojeva za svaki vremenski interval s slojevima po sloj naizmjeničnih naboja. A ta će kondenzacija-razdvajanje zaista biti zanemariva, jer je brzina napredovanja elektrona u vodičima, čak i uz snažne struje, samo nekoliko centimetara u sekundi.
Dakle, odstupanje u znakovima naboja elektrona, o kojem govori naš model, praktički ne utječe na proces kretanja viška elektrona duž dugog vertikalnog vodiča. Ali munja udara kroz zrak, koji u normalnim uvjetima nije vodič. Da bi udar groma postao moguć, u zraku se mora formirati provodni kanal, tj. kanal s dovoljno visokim stupnjem ionizacije.
Kako se pod grmljavinom stvaraju uvjeti za visokofrekventni propad zraka
U donjem dijelu grmljavinskog oblaka, iz kojeg se stvara formiranje provodnog kanala za udar groma, koncentriran je višak naboja, obično negativan. Okomita duljina područja koncentracije ovog naboja može biti 2-3 km.
Činilo bi se da bi ova snažna koncentracija naboja trebala uzrokovati električni nanos slobodno nabijenih čestica prisutnih u malim količinama u neprobojnom zraku između oblaka i zemlje. Djelovanje statičke sile na slobodne elektrone bilo bi učinkovitije nego na ione - u usporedbi s njima, elektroni imaju manju inertnost i veću pokretljivost. Ali u literaturi o atmosferskom elektricitetu nismo pronašli niti jedan pomak o nanošenju atmosferskih elektrona pod grmljavinom u zemlju - a taj nanos nije mogao proći nezapaženo. I nitko od autora nije postavio pitanje: zašto ne postoji takav drift?
Naš model lako objašnjava ovaj paradoks činjenicom da snažna koncentracija naboja u atmosferi ne dovodi do statičkog djelovanja sile na slobodno nabijene čestice ispod, već do alternativnog znaka - štoviše, u širokom frekvencijskom pojasu određenom okomitom duljinom koncentracije naboja. S takvim utjecajem, u rezultirajućem gibanju atmosferskih elektrona ne postoji komponenta koja odgovara istosmjernoj struji - kao u vodiču s viškom naboja na jednom kraju - ti elektroni doživljavaju samo visokofrekventno "bušenje".
Ali ta "hrpetina" atmosferskih elektrona osigurava, prema našem mišljenju, formiranje kanala za provođenje udara munje. Ako je kinetička energija slobodnih elektrona kao rezultat izloženosti visokoj frekvenciji dovoljna za ionizaciju zračnih atoma, tada dolazi do elektrodefekcijskog raspada bez elektrode. Poznato je da se HF proboj događa kod znatno nižih polja nego što je lavina proboj, pri čemu su sve ostale jednake. To objašnjava tajnu stvaranja provodnog kanala za udar munje pri naponima koji su daleko od dovoljnih za puknuće lavine.
Prikladno je dodati da je N. Tesla šokirao svoje suvremenike spektaklom dugih pražnjenja u zraku, što ih je umjetno izazvala - čak su ga nazivali i „gospodarom munje“. Poznato je da se Teslina tajna sastojala ne samo u korištenju vrlo visokih napona, već i u izmjeni tih napona, na frekvencijama od nekoliko desetaka kHz i više. Stoga je vrsta zraka u Teslini munje nesumnjivo bila visokofrekventna.
Ali vratimo se na HF propad zraka, koji tvori kanal za provođenje udara munje od zemlje do zemlje. Jasno je da će se s istom gustoćom slobodnih elektrona na cijeloj visini između oblaka i zemlje prije svega dogoditi HF proboj gdje, zbog HF djelovanja, elektroni imaju maksimalnu kinetičku energiju. Između oblaka i zemlje energija atmosferskih elektrona ispada da je maksimalna u regiji neposredno uz „dno“oblaka: prvo, tamo je najveći intenzitet HF-a, a drugo, gustoća zraka je tamo minimalna, što pogoduje ubrzanju elektrona. Zbog toga, u našem slučaju, HF kvar počinje od ispod dna grmljavine. Ali ne odskače odjednom na cijeloj visini između oblaka i zemlje - puže samo dužinu jednog koraka kod „vođe koraka“.
Što određuje duljinu koraka vođe
Dakle, kanal za provođenje udara groma u oblak do zemlje počinje rasti iz područja u blizini "dna" grmljavinskog oblaka. Čini se da bi HF propad koji se razvija iz oblaka u zemlju mogao istodobno povećati kanal vodljivosti za cijelu dužinu koju intenzitet izloženosti HF-u dopušta - taj bi intenzitet bio dovoljan da osigura potreban stupanj ionizacije zraka. Ali ovaj pristup ne uzima u obzir specifične uvjete koji postoje na granicama kvazifaznih slojeva.
Doista, razmotrimo slobodni elektron, koji u fazi ubrzavanja djelovanja RF prelazi granicu između susjednih kvazi infaznih slojeva. Ako u trenutku prelaska granice u tim susjednim slojevima postoji isto ime naboja elektrona, tada se našem elektronu neće dogoditi ništa posebno - faza ubrzavanja RF efekta nastavit će se. Ali ako prijelaz granice padne na razliku naboja elektrona u susjednim slojevima, tada će rezultat takvog prijelaza granice biti neposredna fazna inverzija HF efekta: faza ubrzavanja promijenit će se u usporenu. U ovom slučaju, elektron neće biti u stanju osjetiti HF efekt u potpunosti, za razliku od elektrona koji osciliraju unutar jednog kvazifaznog sloja ili prelaze granicu između njih, kada naboj elektrona u njima bude istog naziva.
Iz toga proizlazi da na granicama između susjednih kvazifaznih slojeva postoje granični slojevi u kojima neki od slobodnih elektrona imaju kinetičku energiju koja je mnogo manja od one koju pruža RF djelovanje za preostale elektrone. Budući da smanjena kinetička energija elektrona znači i njegovu smanjenu sposobnost ioniziranja zraka, u pograničnim se slojevima učinkovitost ionizacije smanjuje - otprilike na pola. Stoga je velika vjerojatnost da HF proboj, dosegnuvši područje sa smanjenom efikasnošću ionizacije u pograničnom sloju, neće moći proći kroz ovo područje i razvoj HF sloma će se zaustaviti tamo.
Tada bi koraci ogromne većine vođa koraka trebali započeti i završiti na graničnim slojevima između slojeva kvazi infaze. I prema prosječnoj duljini vodećeg koraka može se prosuditi o debljini kvazifaznih slojeva - uzimajući u obzir da ako jedan korak padne na jedan kvazifazni sloj, tada se dužina koraka treba povećavati kada korak odstupi od okomitog smjera. Nažalost, u literaturi nismo pronašli podatke koji bi nam omogućili potvrđivanje ili pobijanje teza o povećanju duljine koraka predvodnika kada odstupi od vertikale. Međutim, postoje pokazatelji da se skoro horizontalna linearna munja formira slobodnije - bez onih krutih ograničenja duljine vodećih koraka, koja su na mjestu za munje "oblak-zemlja". Doista, s obzirom na to da je duljina munje "oblak-zemlja" u prosjeku 2-3 km, "duljina munje,ono što se dogodilo između oblaka, doseglo je 15-20 km pa i više.
Ako je naše rezonovanje ispravno, tada debljina kvazi infaznih slojeva treba biti nešto manja od prosječne duljine vodećeg koraka. Različiti autori daju neznatno različite vrijednosti za prosječnu duljinu koraka - kao približnu vrijednost nazvat ćemo brojku od 40 m. Ako ta brojka nije daleko od istine, tada se nećemo puno pogriješiti ako vrijednost od 30 m nazivamo približnom vrijednosti za debljinu kvazifaznih slojeva.
Što se događa u stankama između nakupljanja provodnog kanala
Iskustvo pokazuje da nakon sljedećeg stvaranja kanala za provođenje dužinom jedne faze vođe - koja traje oko 1 ms - slijedi pauza prije izgradnje sljedeće faze; ove pauze traju otprilike 50 ms. Što se događa tijekom tih pauza?
Odgovor sugerira sam: za vrijeme tih pauza slobodni elektroni kreću se iz oblaka duž cijelog formiranog kanala provođenja, popunjavajući novi prošireni presjek do samog kraja, tako da je na ovom kraju koncentracija viška elektrona dovoljna za probijanje graničnog sloja između susjednih kvazifaznih slojeva. Potvrdu teze o napretku elektrona uzduž kanala provodljivosti pronalazimo u pauzama između nakupljanja vodećih koraka u Schonlandu, koji piše o podudarnosti brzine vođe koraka s brzinom pomicanja slobodnih elektrona - s obzirom na gustoću zraka i jačinu električnog polja. Ovdje Shonland govori o prosječnoj brzini zakoračenog vođe, ali ovaj vođa napreduje s kratkim bacanjima i neodoljivim ostatkom vremena "odmara". A ako je rezultirajuća prosječna brzina vođe koraka jednaka brzini napredovanja elektrona, to znači da se elektroni kreću duž novih rastućih dijelova kanala provođenja upravo tijekom sljedećih pauza - uostalom, svojom brzinom odrona jednostavno ne bi imali vremena napredovati duž novog odjeljka tijekom njegova formiranja.
I doista, raspad HF tvori novi presjek kanala provodljivosti samo povećanjem stupnja ionizacije zraka u njemu - broj slobodnih elektrona i pozitivnih iona raste, ali ostaje jednak jedni drugima. Stoga u početku ne postoji višak naboja u novom odjeljku kanala za provođenje - i za njegov dotok treba vremena. Zato je, prema našem mišljenju, Frenkelov model amplifikacije polja na vrhu rastućeg sloma neradan. Za takvo poboljšanje polja potreban je višak naboja na vrhu. Ali vidimo da se nakupljanje provodnog kanala događa u odsutnosti viška naboja na vrhu rastućeg sloma - ti višak naboja ulijeva se sa značajnim kašnjenjem.
Naglasimo da je model kretanja elektrona iz oblaka duž kanala provođenja tijekom pauza između uzastopnih nakupljanja ovog kanala koji daje najjednostavniji i logičniji odgovor na pitanje kako se održava visoki stupanj ionizacije u kanalu tijekom ovih pauza - kada mehanizam koji je osigurao brzo propadanje, ne mogu se više nositi s gubitkom iona kao rezultat rekombinacije i difuzije. Prema našem mišljenju, napredak viška elektrona stvara dodatne ione kroz udarnu ionizaciju i na taj način doprinosi održavanju stanja provodljivosti u kanalu.
Dodajmo da se kretanje slobodnih elektrona u pauzama između nakupina provodnog kanala događa ne samo duž kanala koji doseže zemlju i kroz koji će se dogoditi glavni strujni šok, već i duž svih razgranatih mrtvih kanala. To se vizualno dokazuje potpunom sličnošću porasta mnogih kanala odjednom - kada još nije jasno koji će od njih biti kanal glavnog strujnog šoka.
Glavni strujni šok
Kada je kanal provođenja između gromova i tla u potpunosti formiran, glavni strujni šok (ili nekoliko strujnih udara) događa se duž njega. Ponekad se u literaturi glavni strujni šok krajnje neuspješno naziva šokom reverzne struje ili obrnutim pražnjenjem. Ovi su pojmovi pogrešni, što stvara dojam da se pri obrnutom pražnjenju elektroni kreću u suprotnom smjeru od onog u kojem je kanal provođenja rastao i u kojem su se kretali kako raste. U stvari, u "obrnutom pražnjenju", elektroni se kreću u "naprijed" smjeru, krećući se iz oblaka - tj. iz područja njihove pretjerane koncentracije - na tlu. "Obrnutost" ovog pražnjenja očituje se isključivo kroz njegovu promatranu dinamiku. Činjenica je da se odmah nakon formiranja provodnog kanala između oblaka i zemlje,ispunjen viškom elektrona, glavni udar struje razvija se na takav način da se, prije svega, elektroni počinju kretati u kanalnim odjeljcima najbližim tlu, a zatim - u višim odjeljcima itd. U ovom se slučaju rub zone intenzivne luminiscencije, koji nastaje tim snažnim gibanjem elektrona, kreće odozdo prema gore - što daje drugim autorima razlog da razgovaraju o "obrnutom pražnjenju".
Sjaj tijekom glavnoga strujnog udara ima zanimljive značajke. "Čim vođa dođe do Zemlje, odmah se javlja glavni iscjedak, koji se sa Zemlje širi u oblak. Glavni iscjedak je puno intenzivniji u luminiscenciji i primijećeno je da se kako se glavni iscjedak kreće prema gore, što se smanjuje, osobito dok prolazi kroz točke grananja. Povećanje sjaja nikad nije primijećeno dok se iscjedak kretao prema gore. Objašnjavamo ove značajke činjenicom da se u početnim fazama šoka glavne struje elektronska struja u glavnom kanalu provođenja, koja se proteže od oblaka do zemlje, napaja strujama elektrona iz mrtvih grana - baš kao što se rijeka napaja potocima koji se u nju ulijevaju. Te struje, hraneći trenutni šok u glavnom kanalu, doista su "obrnute":elektroni se nakon toga vraćaju iz mrtvih grana u glavni kanal.
Video snimke udara groma u oblaku u zemlju u usporenom kretanju slobodno su dostupne na Internetu. Oni slabo pokazuju, slabim širećim sjajem, dinamiku napredovanja elektrona duž rastućih kanala provođenja - s obilnim grananjem. Konačno, jak svjetlosni iscjedak događa se duž glavnog kanala, isprva praćen sjajem u bočnim granama - koji izumire mnogo brže od sjaja u glavnom kanalu, jer elektroni iz oblaka sada ne ulaze u bočne grane, već se kreću duž glavnog kanala u zemlju.
Zaključak
Ne tvrdimo da u potpunosti pokrivaju pojave koje se događaju prilikom udara munje. Razmotrili smo samo slučaj tipične linearne munje oblak-zemlja. Ali prvi put smo dali sistemsko objašnjenje fizike takvih munje. Riješili smo zagonetku o samoj mogućnosti munje pri jakostima električnog polja koja je daleko od dovoljne za lavinski proboj zraka - na kraju krajeva, ispada ovdje ispada da nije lavina, nego visokofrekventna. Naveli smo razlog ove propasti RF-a. A objasnili smo i zašto ta kvara raste u uzastopnim segmentima, s značajnim stankama između njih.
Sva ova objašnjenja pokazala su se izravnim posljedicama naših ideja o prirodi električne energije i o organizaciji gravitacije - međutim, s nekim razjašnjavajućim pretpostavkama. Ključnu ulogu igrala je ideja organizacije gravitacije, jer nam se munje čine kao gravitacijski-električni fenomen. Iznenađujuće, fenomen munje između grmljavine i zemlje ispada da je važan dokaz ispravnosti dvaju osnovnih pojmova „digitalnog“fizičkog svijeta odjednom, o esencijama električne energije i gravitacije - na kraju krajeva, munja pronalazi razumno objašnjenje na temelju šivanja ova dva koncepta.
Dodajmo da gornja fizika linearnih munje između grmljavine i zemlje može poslužiti kao polazna točka za objašnjenje prirode drugih vrsta munje. Primjerice, pravilnost rasporeda slojeva s posebnim uvjetima ionizacije zraka može igrati ključnu ulogu u formiranju tzv. perla s patentnim zatvaračem.
Autor: A. A. Grishaev, neovisni istraživač