Plazemske Nestabilnosti

<<— Slika dneva Arhiv – 2018

Nelinearna evolucija diokotronske nestabilnosti. Vir: J. Pétri, Observatoire Astronomique de Strasbourg

17.07.2018

Plazma ne sledi zakonom kinetične energije. (vir)

»Plazma je pokazala trakove in dvojne plasti, elektronska distribucija je bila ne-maxwellijska, obstajale so vse vrste nihanj in nestabilnosti. Skratka, to je bilo polje, ki ni bilo primerno za matematično elegantne teorije. «

Hannes Alfvén

Plazemske nestabilnosti splošni javnosti ali med astronomi niso dobro znane. Nanašajo se na izkrivljanja, ki nastanejo, ko se plazme generirajo in omejujejo. Pogosto jih zamenjujemo s pojavom, ki jih opazimo v interakcijah med tekočinami, na primer: Kelvin-Helmholtzova nestabilnost ali Rayleigh-Taylorjeve nestabilnost.

Ker so plazme navadna materija z majhnim deležem ioniziranih delcev, ne ustrezajo samo načelom kinetične energije. Nasprotno, na materijo v plazemskem stanju močno vpliva elektromagnetizem in ne spoštuje nobene druge sile, vključno z gravitacijo, razen periferno. V plazmi so opazne številne vrste nestabilnosti: diocotronske nestabilnosti, nestabilnosti kinkov, nestabilnosti robov (ki onemogočajo nadzor fuzijskih reaktorjev), klobasne nestabilnosti (deformacije v plazemskem toku), reaktive nestabilnosti itd.

Načelo teorije Električnega Univerzuma je, da različne plazme (večinoma vodikovih ionov in jeder helija) obsegajo 99,99% Univerzuma. Strele, avroralne zavese, Sončev veter, medzvezdni medij, zvezde in galaksije; vse so v plazemskem stanju snovi. Ker prevladuje elektromagnetizem, bo v prostoru opaziti električne sile, ki delujejo na električno nabit material, ne glede na to, kako šibko.

Leta 1820 je Alesandro Giuseppe Antonio Anastasio Voltov “napetostni kup”, ena od prvih baterij, odprla oči Hansa Christiana Ørsteda.  Ørsted je opredelil odnos med elektriko in magnetizmom.

Voltov aparat je bil sestavljen iz izmenično zloženih plošč, ki so vključevale baker, cink in karton, impregnirane s solno raztopino. Pritrdil je prevodne žice na vrh in dno skladovnice. Ko sta bili obe žici priključeni v vezje, je električni naboj tekel skozi baterijski kup. Ørsted je poročal, da je bila igla kompasa odklonjena, ko se je približala Voltini bateriji. Njegova opažanja so privedla do matematične analize André-Marie Ampère o „elektromagnetnem“ učinku.

Kasneje je nizozemski fizik Hendrik Lorentz ugotovil, da hitrost in naboj delca, pa tudi jakost magnetnega polja, vplivata na smer gibanja delcev. Ko električna energija teče skozi magnetno polje, deluje sila na naboje, ki povzroči navor. Sila, ki je pravokotna na smer, v kateri se premika naelektren delec in smeri uporabljenega polja, se imenuje “Lorentzova sila”.

V vsakem poskusu reševanja naravnih pojavov je treba prednostno obravnavati plazmo. Na primer, heksagonalne (šesterokotne) formacije so opažene v orkanih, kraterjih, Saturnovem polarnem heksagonu in galaktičnih spiralah. Astrofizikalni leksikon ne more razložiti ukrivljenih, prepletenih rokavov, ki bi morale biti gladke spiralne galaksije, niti ne more ustrezno razložiti udarnih kraterjev z ravnimi stranicami in 120 stopinjskimi oglišči.

Večina fizikov ima malo usposabljanja za električno teorijo in sploh ni usposabljanja v teoriji plazme. Imajo preveč dela, ne da bi se ukvarjali s temami, za katere menijo, da niso pomembne. Gravitacija je temelj znanstvene misli o kozmosu, zato se ne posvetuje z elektrodinamičnimi formulami.

Diocotronska nestabilnost pojasnjuje Saturnov heksagon precej dobro. Teorija Električnega Univerzuma prav tako vidi galaktične strukture kot rezultat elektromagnetnega spajanja. Birkelandovi tokovni filamenti prevajajo elektriko preko kozmičnih razdalj, se prepletajo drug do drugega, dokler ne drobijo plazme v diskretne formacije. Tipična spiralna galaksija se oblikuje v dveh ali več zavojih teh medgalaktičnih filamentov.

Diocotronske nestabilnosti v Birkelandovih tokovnih filamentih so odgovorne za heksagonalne oblike v galaksijah in orkanih, kar vodi do teorije električnega vremena. Ker so električne sile trilijon-krat močnejše od gravitacije, so pri obravnavi plazme rešene številne skrivnosti.

Avtor: Stephen Smith

Prevod: Angelo Mohorovič