ფიზიკოსებმა ელვის შესახებ 50-წლიანი საიდუმლო ამოხსნეს — ახალი კვლევა
ელვის ფიზიკა ათწლეულების განმავლობაში საგონებელში აგდებდა მეცნიერებს
მეხის დაცემის შანსი მილიონში 1-ზე ნაკლებია, მაგრამ ამ თვეში ის მნიშვნელოვნად შემცირდა, როდესაც 12-13 ნოემბერს 4,2 მილიონზე მეტი მეხის დაცემა დაფიქსირდა ავსტრალიის ყველა შტატსა და ტერიტორიაზე. თუკი გავითვალისწინებთ, რომ ელვის თითოეული დარტყმა საათში 320 000 კილომეტრზე მეტი სიჩქარით მოძრაობს — ეს ელექტროენერგიის უზარმაზარი რაოდენობაა.
ოდესმე დაფიქრებულხართ ელვის შესახებ? ბოლო 50 წლის განმავლობაში მეცნიერები მთელ მსოფლიოში კამათობდნენ, რატომ იშლება ელვა ზიგზაგებად და როგორ უკავშირდება ის ზემოთ ჭექა-ქუხილის ღრუბელს. საბოლოო ახსნა აქამდე არ გაგვაჩნდა, თუმცა ახლა სამხრეთ ავსტრალიის უნივერსიტეტის პლაზმის ფიზიკოსმა გამოაქვეყნა მნიშვნელოვანი ნაშრომი, რომელიც ორივე საიდუმლოს ხსნის.
ჯონ ლოუკი, CSIRO-ს ყოფილი მეცნიერი და ახლა UniSA-ს დამხმარე მკვლევარი პროფესორი, ამბობს, რომ ელვის ფიზიკა ათწლეულების განმავლობაში საგონებელში აგდებდა მეცნიერებს.
"ელვის შესახებ რამდენიმე სახელმძღვანელოა, მაგრამ არცერთს არ აქვს ახსნილი, როგორ წარმოიქმნება ზიგზაგები (ე.წ. საფეხურები), რატომ რჩება ელექტრული გამტარი სვეტი, რომელიც აკავშირებს საფეხურებს ღრუბელთან და როგორ შეუძლია ელვას კილომეტრების გავლა", — ამბობს ლოუკი.
და რა არის პასუხი? — სინგლეტ-დელტა მეტასტაბილური ჟანგბადის მოლეკულები.
ძირითადად, ელვა წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ელექტრონები ეჯახება ჟანგბადის მოლეკულებს იმხელა ენერგიით, რომ შექმნას მაღალი ენერგიის სინგლეტ-დელტა ჟანგბადის მოლეკულები. მოლეკულებთან შეჯახების შემდეგ, "მოწყვეტილი" ელექტრონები ქმნის უაღრესად გამტარ საფეხურს — თავდაპირველად მანათობელს — რომელიც გადაანაწილებს ელექტრულ ველს, რაც იწვევს ზიგზაგებს. გამტარი სვეტი, რომელიც ზიგზაგებს ღრუბელთან აკავშირებს, ბნელი რჩება, როდესაც ელექტრონები ჟანგბადის ნეიტრალურ მოლეკულებს უერთდება, რასაც მოჰყვება ელექტრონების დაუყოვნებელი გამოყოფა სინგლეტ-დელტა მოლეკულებით.
და მაინც, რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი?
"უნდა გვესმოდეს, თუ როგორ ჩნდება ელვა, რათა შევძლოთ, ვიმუშაოთ იმაზე, თუ როგორ დავიცვათ უკეთ შენობები, თვითმფრინავები, ცათამბჯენები, ეკლესიები და ადამიანები", — აღნიშნავს ლოუკი.
მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანებს მეხი იშვიათად ეცემათ, შენობებს ასეთივე იღბალი არ აქვს — განსაკუთრებით, მაღალ და იზოლირებულ შენობებს (მაგალითად, ემპაირ სტეიტ ბილდინგს ყოველწლიურად დაახლოებით 25-ჯერ ეცემა მეხი). ნაგებობების ელვის დარტყმისგან დაცვის გამოსავალი ასობით წლის განმავლობაში იგივე რჩებოდა; ელვისებური ჯოხი, რომელიც გამოიგონა ბენჯამინ ფრანკლინმა 1752 წელს, ძირითადად, არის სქელი მავთული, რომელიც მიმაგრებულია შენობის თავზე და უკავშირდება მიწას. იგი შექმნილია იმისთვის, რომ მიიზიდოს ელვა და დამიწოს ელექტრული მუხტი, რაც იცავს შენობას დაზიანებისგან.
"ეს ფრანკლინის ჯოხები დღეს საჭიროა ყველა შენობისა და ეკლესიისთვის, მაგრამ გაურკვეველია, რამდენია საჭირო თითოეულ ნაგებობაზე", — დასძენს ლოუკი. "მეხის დაცემისგან დაცვის გაუმჯობესება ახლა ძალიან მნიშვნელოვანია კლიმატის ცვლილების შედეგად გამოწვეული ამინდის ექსტრემალური მოვლენების გამო. ასევე, მიუხედავად იმისა, რომ თვითმფრინავებში ეკოლოგიურად სუფთა კომპოზიციური მასალების განვითარება აუმჯობესებს საწვავის ეფექტურობას, ეს მასალები მნიშვნელოვნად ზრდის ელვისგან დაზიანების რისკს, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება დამატებითი დაცვის ზომების მოძიება."
ლოუკის აზრით, რაც უფრო უკეთ გვეცოდინება, თუ როგორ წარმოიქმნება ელვა, მით უკეთ შევძლებთ მასთან გამკლავებასა და ზიანის პრევენციას.
კომენტარები