Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
С. Петранек
«Как мы будем жить на Марсе». Глава из книги


М. Кронгауз
«Русский язык на грани нервного срыва. 3D». Главы из книги


Б. Штерн
Ближайшие пригодные для жизни экзопланеты: где они, как их можно наблюдать и как их достичь


Р. Фишман
Истории мутантов: гомеозисные гены


С. Мац
Искривленное зеркало


Л. Полищук
Почему вымерли мамонты и гибнут сайгаки: история о вкладах


В. Кузык
Нос на батарейках


Д. Мамонтов
Взглянуть инопланетянам в глаза


А. Бердников
Машинная точность


Р. Фишман
Великий уравнитель







Главная / Новости науки версия для печати

Получен новый вид лабораторных шаровых молний


Три стадии создания рукотворной шаровой молнии: локальное испарение вещества сфокусированными микроволнами, плазменный столб и шарик, висящий под потолком (изображение с сайта prl.aps.org)
Три стадии создания рукотворной шаровой молнии: локальное испарение вещества сфокусированными микроволнами, плазменный столб и шарик, висящий под потолком (изображение с сайта prl.aps.org)

Израильские физики с помощью техники микроволнового сверления научились изготовлять устойчивые шаровые молнии в лабораториях. Не исключено, что и природные шаровые молнии рождаются аналогичным способом.

Удивительно, но шаровая молния и сейчас остается столь же малоизученным явлением, как и полвека назад. Причина проста: ученые пока не научились получать настоящую шаровую молнию в лаборатории и потому вынуждены довольствоваться наблюдениями этого явления в природе.

Единственный тип эксперимента, который до сих пор позволял получить хоть что-то отдаленно напоминающее шаровую молнию, использует газовые разряды. В камеру с воздухом или иной газовой смесью помещают два электрода, на которые подается высокое напряжение. Возникает газовый разряд — электрический ток, текущий от одного электрода к другому сквозь ионизованный газ (плазму) и испускающий свечение. (Нечто подобное, правда, при гораздо меньшем токе, происходит внутри лампы дневного света.) Иногда этот «плазменный жгут» удавалось оторвать от электродов, и тогда он в течение короткого времени существовал в воздухе самостоятельно, без внешней поддержки.

Получавшееся в таких экспериментах облачко плазмы было неустойчивым, недолговечным и мало походило на природную шаровую молнию. Для дальнейшего прогресса требовалось найти иную методику получения шаровых молний, и к тому же более стабильных.

Именно это удалось сделать двум израильским физикам; результаты их исследования были на днях опубликованы в статье V. Dikhtyar and E. Jerby, Physical Review Letters, 96, 045002 (30 January 2006). В ней описывается принципиально новый способ рождения шаровой молнии: путем «вытягивания» из расплавленного вещества внутри «микроволновой печи».

Процесс выглядит следующим образом (см. иллюстрацию). В резонатор, внутри которого генерируется мощное поле микроволнового излучения, помещается образец твердого материала (стекла, кремния, германия, окислов алюминия). Непосредственно к образцу подносится стержень, который как бы собирает микроволновое излучение, фокусируя его на острие. Микроволновое излучение вблизи острия столь велико, что оно нагревает и локально расплавляет образец, создавая ярко светящееся облачко полурасправленного-полуиспарившегося вещества. (Этот процесс известен как микроволновое сверление.)

Затем, медленно отодвигая стержень, экспериментаторы буквально вытягивали это облачко: вначале оно шло за острием, затем превращалось в светящийся столб, а потом собиралось под потолком в виде небольшого светящегося шарика.

Наблюдения показали, что этот плазменный шарик вполне устойчив (при работающем резонаторе), свободно движется по камере, подпаливает предметы, а энергией подпитывается исключительно из микроволнового излучения. По тому, как он отскакивает от препятствий, видно, что он похож скорее на жидкость или даже на желеобразное тело, чем на газовое облако. Видеофрагменты поведения рукотворной шаровой молнии доступны на сайте журнала.

В конце своей статьи авторы предлагают простую теоретическую модель этого явления, которая помогает в целом понять, как происходит энергетическая подпитка шаровой молнии микроволнами. Кроме того, авторы отмечают, что процесс рождения шаровой молнии напоминает плазмонный резонанс — эффект, хорошо известный в физике металлических нанокластеров.

Будем надеяться, что эти эксперименты станут толчком к детальному пониманию природной шаровой молнии и приведут к использованию ее на благо человека.

Игорь Иванов


Комментарии (3)



Последние новости: ФизикаИгорь Иванов

22.08
Наконец-то обнаружен аналог излучения Хокинга в холодном квантовом газе
21.08
ICHEP 2016: Тяжелых экзотических частиц по-прежнему не видно
20.08
Тяжелый пентакварк окончательно подтвержден
19.08
ICHEP 2016: Всплеск при 2 ТэВ закрыт
17.08
Спектроскопия мюонного дейтерия обострила проблему с радиусом протона
16.08
Опубликованы первые результаты эксперимента MoEDAL
16.08
Обновление страницы «Загадки Большого адронного коллайдера»
12.08
ПК обогнал суперкомпьютеры в решении задачи трехчастичного рассеяния
11.08
ICHEP 2016: ttH-аномалия пока держится
11.08
ICHEP 2016: намеков на суперсимметрию, за одним исключением, пока не видно

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия