聖エルモの火。スキーム、説明

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セントエルモの火災。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ダチャの村は船の外装で軋み、
マストのように松の上聖エルモの火。
そして、あなたが星に行きたいなら - 私たちは途中です：
デッキに乗るのに遅すぎることはありません...

中世の暗い、しかし神秘主義に貪欲な時代、イタリアの小さな町の住民は、異常な現象を定期的に観察していました。それは、地元の教会の塔に奇妙な輝きが頻繁に現れるということでした。その後、この輝きは、これまで知られていなかった寺院の守護者に敬意を表して、聖エルモの火と呼ばれるようになりました。実際のところ、そのような「自然の驚異」はこの特定の集落の特徴ではなく、太古の昔から世界のあらゆる場所で見られてきました。特にこの輝きは船のマストの頂上に現れることが多かった。したがって、聖エルモは地中海の船員の守護聖人であると考えられていました。このような輝きは、雷雨の際にも木々のてっぺんに現れました。そしてかつて、1983 年の雷雨の際、スウィンドー市 (イギリス) の警官のグループが突然小さな光に覆われました。

論理的な説明に反するものすべてと同様、セントエルモ火災も人々に迷信的な恐怖を抱かせました。どこからともなく現れる光を見たときに生じる恐怖は理解できますが、多くの人はこれらの神秘的な光を良い前兆だと考えていました。したがって、彼らの出現は船員たちに成功への希望、そして危機的な瞬間には救いへの希望を約束しました。問題に陥った船の乗組員は、聖エルムが彼女をひいきにして彼女にそれを知らせてくれたと信じました。

よくあることですが、この奇妙な現象の秘密のベールが偶然に解除される可能性はありました。科学者たちは長年にわたり、ボールライトニングの謎について格闘してきました。この電気の束の起源はまだ不明です。はい、そして通常の線状の稲妻には多くの謎が満ちています。

私たちの大気と地球上に浮かぶ雲は巨大な電気機械です。通常、雲の中では電場の強度は小さく、XNUMX センチメートルあたり約 XNUMX ボルトです。しかし、XNUMXつの帯電した雲が空で出会うと、電界の強さは急激に増加し、すでにXNUMXセンチメートルあたり数万ボルトに達します。雷は、異なる電荷を帯びた雲の部分が互いに近づくとき、または地面の上に浮かぶ雷雲がその表面を帯電させるときに発生します。「クラウドアース」システムは巨大なコンデンサのように機能し、そのプレート間で電気的破壊、つまり雷が発生します。

すべてが単純であるように思われるでしょう。しかし、数十年前には、なぜある時点でクラウド全体からの電荷が XNUMX つのチャネル (稲妻) に収集されるのかという疑問に対する明確な答えはありませんでした。答えを求めて、研究者たちは、自然から測定を行う必要があったと言われています。この目的のために、クラウドモデルが研究室で作成されました。

最初、彼らは煙からそれらを「構築」しようとしました、その最小のエアロゾル粒子は容易に帯電する可能性があります。しかし、そのようなモデルの寿命は短すぎました。滴から雲を作成する必要がありました。こうして、水を長時間空中に浮遊できる小さな粒子に砕くことができる雲発生装置が登場したのです。これは、液滴が電荷を獲得する小さな電極針の助けを借りて達成されます。異なる符号の滴が電極の各ペアに付着します。そして、反対の電荷が引き寄せられるため、隣接する各電極は液滴が針から滑り落ちるのを助け、その後液滴はエアジェットによって拾われます。

研究者たちは、実験室用の雲の中で、自然界の数十万倍の電荷密度を獲得することに成功しました。しかし、これでもボールライトニングを「点火」するには十分ではありませんでした。しかし、このようにして、別の自然現象が人為的に作成されました。科学アカデミーのシベリア支部の流体力学研究所の研究室のXNUMXつで、同様の実験中にセントエルモの火災が燃え上がりました。。

なぜこのような輝きが起こるのでしょうか？まだ完全な解明はされていません。科学者たちは、滴の挙動における興味深い詳細に注目しました。電場の中で、ある時点から、それらはボールから一種のプラムに変わり始めました。すると、頂上の一つで梅がとがり、そこから直径約XNUMXミクロンの最も細い細流の噴水が飛び出しました。これは、液滴上にある電荷によるものです。電荷は液滴から離れて、反対の符号を持つ対応するものの方向に「逃げる」傾向があります。しばらくの間、表面張力がそれを保持しますが、それでも表面張力が表面張力に打ち勝つと、液滴から流れ出し始め、液滴の一部を髪の毛の中に引き伸ばされた流れの形で引きずります。ランプのフィラメントのように輝き始めるのは彼女です。そして、そのような流れが一緒になって、物体上に明るい光輪を形成します。

セントエルモの光は、石、木、金属などで作られた無生物だけでなく、生物にも現れることがあります。フィールドの活動に陥った人々は、皮膚にわずかなチクチクを感じます。指の間で火花が飛び散り、炎の舌が垂れ下がり、手そのものが濡れた滴の冷たさを感じます。

輝きの強さと持続時間は、自然要因と、帯電した液滴の作用場に落ちた物質の構造によって異なります。そして、この現象の出現自体がそれ自体が独特であり、それが世界に現れるにはあまりにも多くの条件が必要です。したがって、セントエルモの火災に驚くべきことは何もないと言う必要はありません。一方で、これは単なる電気と流体力学を混ぜたものです。しかし、なぜ、人々の人生の重要な瞬間に、神秘的な光が現れる傾向があるのでしょうか。さらに、一般的な噂によれば、彼は本当に幸運とあらゆる事業の好ましい結果の使者として機能するのでしょうか？歴史が示すように、迷信には十分な根拠があります。

おそらく、セントエルモ号の火災を引き起こした自然条件は、フォーチュンがその変わりやすい顔を遭難した船に向けたことを本当に証明しているのでしょうか?

作者: L.P. ヤッセンコ

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