Fulger de minge

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fulger de minge fotografiat pe cer peste Maastricht în 2011

Fulgerul cu bile este un fenomen luminos rar, uneori foarte scurt și deosebit al atmosferei . Este un glob luminos mic, de formă aproape sferică și cu diametru variabil, staționar sau, mai frecvent, în mișcare rapidă și casuală. Poate fi văzut atât în ​​prezența, cât și în absența furtunilor .

Acest fenomen atmosferic este încă slab înțeles astăzi; dintre toate manifestările energetice care prind contur în troposferă este încă una dintre cele mai misterioase, în ciuda faptului că a fost studiată de secole.

Istorie

Imaginarea imaginativă a fulgerului cu bile într-o ilustrație de la începutul secolului al XX-lea

Au existat multe observații ocazionale ale fenomenului. Primele înregistrări scrise datează din 1596 : analele spun că în catedrala din Wells , în Anglia , cu puțin timp înainte de o furtună violentă, o fereastră luminoasă a intrat de la fereastra de vest, care a explodat ulterior cu un urlet uriaș.

În secolele următoare au existat numeroase alte observări ale fenomenului, înregistrate în întreaga lume și cu aproximativ aceleași caracteristici. Unele fulgere cu bile au fost, de asemenea, fatale, ucigând oameni [1] [2] . Fulgerele cu bile au inspirat cele mai bizare credințe populare, care le doreau legate de fantome sau OZN-uri . Această atitudine i-a determinat pe unii oameni de știință să-și nege existența. Tendința de a urmări fulgerul cu bile înapoi la iluzii optice sau halucinații a blocat cercetarea fenomenului în anii următori.

De fapt, în secolul al XIX-lea unele dintre aceste fenomene au fost fotografiate și, odată cu apariția electricității, au fost reproduse chiar în laborator. Omul de știință Tesla a susținut că poate reproduce artificial fulgere cu un diametru de un centimetru și jumătate [3] , dar, întrucât era interesat de experimente cu tensiuni și puteri ridicate pentru a obține transmisia fără fir a energiei, a considerat aceste sfere. puțin mai mult decât o curiozitate [4] .

Considerat de lumea științifică a secolului al XX-lea ca un adevărat fenomen fizic , simpozioane internaționale au fost apoi organizate în 1988 , 1990 și 2001 și a fost fondat și un comitet internațional ( ICBL ). Fulgerele cu bile mici au fost recreate artificial în laborator, dintre care cele mai cunoscute experimente au fost în 2001 la laboratorul Cavendish din Cambridge , în 2006 la laboratorul Humboldt din Berlin [5] și în 2007 în Pernambuco , Brazilia .

Descriere

Diametrul globului luminos este foarte variabil, în general între aproximativ 5 cm și 1 metru, dar poate depăși și 5 metri. De obicei are margini moi și un miez mai strălucitor. Poate fi vizibil de la câteva secunde la câteva minute. Culoarea sa poate varia între roșu, portocaliu, galben, alb și albastru, cu luminozitate intensă și perceptibilă chiar și în condiții de lumină naturală. Dispariția sa se caracterizează de obicei printr-o estompare a luminozității, dar poate dispărea și brusc cu o explozie, chiar puternică, lăsând un miros de sulf sau, mai frecvent, de ozon , similar cu cel care provine din descărcările electrice din aerul liber [6 ] .

Încă nu este clar dacă fulgerul cu bile poate trece prin pereți sau ferestre fără a le deteriora. De asemenea, au fost văzute fulgere cu bile care par să se rotească în jurul axei sale [7] . Se poate materializa oriunde, deși de obicei în aer liber. Foarte rar apare secvențial, așa cum rareori rămâne nemișcat. De obicei, se mișcă la întâmplare, urmând căi rapide segmentate și schimbări bruște de altitudine. [6] S-a estimat că are o energie internă medie de aproximativ 160 kJ și o densitate medie de energie de 25 J pe cm³ compatibilă cu o sursă de energie chimică. Atât prin natura sa, cât și prin forma sa, fulgerul cu bile nu trebuie confundat cu focul Sfântului Elmo [8] .

Teoriile originii

Există mai multe teorii cu privire la formarea fulgerului cu bile, deși, până în prezent, cea mai acreditată este cea formulată în 2000 de Graham Hubler de la Laboratorul de Cercetări Navale al SUA din Washington . Teoria se bazează pe originea acum sigură a unei anumite combinații de fenomene electrice și chimice, de unde și termenul „ fulger ”: când devine o furtună, un fulger comun ar lovi pământul, dezintegrând unele elemente chimice precum siliciu care, transportat prin vânt și încă strălucitor s-ar amesteca cu oxigen , dând astfel naștere la plasmă luminoasă. Teoria a fost confirmată în 2007 de fizicienii brazilieni Antonio Pavo și Gerson Paiva, care au reușit să reproducă fulgerul cu bile în laboratorul din Pernambuco cu același sistem. Au folosit un arc voltaic pentru a vaporiza siliciu, care a creat apoi sfere mici pentru o durată cuprinsă între 2 și 8 secunde [9] .

Cu toate acestea, această teorie nu ar explica fulgerele cu bile care au apărut în zilele complet clare. Fizicianul rus Kapica, câștigător al Premiului Nobel din 1978, a aventurat ipoteza că acestea s-au format ca urmare a unei combinații de unde radio și gaze din troposfera pământului, chiar dacă în natură nu există astfel de unde radio cu energie ridicată [10] .

Conform unei alte teorii recente, dezvoltată de Universitatea din Innsbruck , aceste fenomene ar putea fi o halucinație declanșată de acțiunea vârfurilor câmpurilor electromagnetice asupra creierului, de exemplu înainte, în timpul sau după o furtună, când acestea sunt relativ intense [11] . Cu toate acestea, acest lucru nu ar explica efectele sonore, cum ar fi explozia sferelor, sau efectele olfactive, cum ar fi percepția mirosului caracteristic al sulfului și ozonului , fenomene care au fost raportate frecvent în unele observații [12] .

S-a propus că fulgerul cu bile (o bulă de lumină) poate fi explicat prin simetria sferică a oscilațiilor neliniare ale particulelor încărcate în plasmă [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19 ] ] - analogul unui soliton spațial Langmuir . Aceste oscilații au fost descrise atât clasic [14] [15] [19], cât și cuantistic [13] [16] [17] [18] . S-a constatat că cele mai intense oscilații plasmatice apar în regiunile centrale ale unui fulger cu bile. De asemenea, se sugerează că stările legate de particule încărcate cu oscilație radială cu spin opus polarizat - analogul perechilor Cooper - pot apărea în fulgerul cu bilă [16] [18] . La rândul său, acest fenomen poate duce la o stare supraconductivă a materiei în fulgerul cu bile. Ideea superconductivității într-o bulă de lumină a fost luată în considerare în studiile anterioare [20] [21] . Posibilitatea existenței unui fulger cu bile care posedă un nucleu compus este, de asemenea, discutată pentru acest model [17] .

Notă

  1. ^ Anon. „Afaceri externe: Bristol, 17 decembrie”. Jurnal săptămânal sau British Gazetteer (24 decembrie 1726)
  2. ^ Anon (24 decembrie 1726). „Afaceri externe: Londra, 24 decembrie”. London Journal.
  3. ^ Noul vrăjitor al Occidentului
  4. ^ paragraf: „BL-uri” create „în laborator„ a patra linie Arhivat 30 august 2005 la Arhiva Internet .
  5. ^ Fulger globular în laborator - Focus.it
  6. ^ a b Charman, Neil (14 decembrie 1972). „Enigma fulgerului cu bile”. New Scientist (Reed Business information) 56 (824): 632-635.
  7. ^ Un fulger glob ca goblinii pe cer. Există o teorie care explică misterul , Corriere della Sera, 22 septembrie 1996
  8. ^ Barry, JD (1980) Lightning Ball și Bead Lightning: forme extreme de electricitate atmosferică. 8-9. New York și Londra: Plenum Press.
  9. ^ Reprodus în fulger de minge de laborator
  10. ^ Misterul fulgerului cu bile - Focus.it
  11. ^ "Bulele de lumină? Doar halucinații"
  12. ^ "Introducere în Ball Lightning" Arhivat 30 august 2005 la Internet Archive .
  13. ^ a b M. Dvornikov și S. Dvornikov, 8 , în Advances in Plasma Physics Research , vol. 5, Nova Science Publishers, Inc., 2006, pp. 197-212, ISBN 1-59033-928-2 . Adus la 5 decembrie 2015 (arhivat din original la 8 decembrie 2015) .
  14. ^ a b Maxim Dvornikov, Formarea stărilor legate de electroni în oscilații sferice simetrice ale plasmei , în Physica Scripta , vol. 81, nr. 5, DOI : 10.1088 / 0031-8949 / 81/05/055502 .
  15. ^ a b Maxim Dvornikov, Solitoni simetric axial și sferic în plasma caldă , în Journal of Plasma Physics , vol. 77, nr. 06, 1 decembrie 2011, pp. 749–764, DOI : 10.1017 / S002237781100016X . Adus la 5 decembrie 2015 .
  16. ^ a b c ( EN ) Maxim Dvornikov, Atracția efectivă între electronii oscilanți într-un plasmoid prin schimb de unde acustice , în Proc. R. Soc. A , vol. 468, nr. 2138, 8 februarie 2012, pp. 415-428, DOI : 10.1098 / rspa.2011.0276 . Adus la 5 decembrie 2015 .
  17. ^ a b c Maxim Dvornikov, Interacțiunea de schimb cuantic a plasmoizelor sferice simetrice , în Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics , vol. 89, 1 noiembrie 2012, pp. 62-66, DOI : 10.1016 / j.jastp.2012.08.005 . Adus la 5 decembrie 2015 .
  18. ^ a b c Maxim Dvornikov, Împerecherea particulelor încărcate într-un plasmoid cuantic , în Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical , vol. 46, nr. 4, DOI : 10.1088 / 1751-8113 / 46/4/045501 .
  19. ^ a b M. Dvornikov,Solitoni Langmuir stabili în plasmă cu ioni diatomici , în Procesele neliniare în Geofizică , vol. 20, nr. 4, pp. 581-588, DOI : 10.5194 / npg-20-581-2013 .
  20. ^ (EN) GC Dijkhuis, Un model pentru fulgere cu bile , în Nature, vol. 284, nr. 5752, 13 martie 1980, pp. 150-151, DOI : 10.1038 / 284150a0 . Adus la 5 decembrie 2015 .
  21. ^ (EN) MI Zelikin, Superconductivitatea plasmei și a mingilor de foc , în Journal of Mathematical Sciences, vol. 151, nr. 6, 6 august 2008, pp. 3473-3496, DOI : 10.1007 / s10958-008-9047-x . Adus la 5 decembrie 2015 .

Bibliografie

  • Albino Carbognani, Fulger globular , Ediții macro, ianuarie 2006.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85011219 · NDL (EN, JA) 00.56732 milioane