Prądowe modele Słońca – elektryzujący temat

Johannes Kepler (1571-1630). © anonim (1610)

8 stycznia 2016

Część I

Zwykle los prób odnalezienia kosmo-fizycznej teorii ma podstawie eksperymentów laboratoryjnych jest ledwie taki, jak zabieganie o naśladowców.

– Eugen Goldstein (1881)

Elektryczne Słońce jest terminem niejasnym, dwuznacznym, jak elektryczna Ziemia czy grawitacyjne Słońce. Czy oznacza to aktywność elektryczną na Słońcu, czy to, że Słońce jest naładowane elektrycznie względem otoczenia, czy też że jest zasilane elektrycznie – czy może wszystkie te rzeczy na raz? W każdym przypadku, długa lista wczesnych naukowców rozważali nowoczesne pomysły – do tego stopnia, że model elektryczny można uznać za dominujący w XIX wiecznej heliofizyce. Ponieważ historia ta jest jeszcze do napisania, będąc zaledwie rozdziałem w historii teorii plazmowego Wszechświata, wstępne wygrzebanie tego, jak patrzyli na tą sprawę pewni kluczowi aktorzy, będzie dobrze wykorzystaną energią.

Być może logicznym miejsce rozpoczęcia jest poszukanie siły napędowej (anima motrix) kontrolującej rewolucję planet wokół Słońca, przeprowadzoną przez Niemieckiego astronoma Johannesa Keplera (1571 – 1630). Kepler akceptował teorię heliocentryczną Kopernika, ale czuł potrzebę nadanie jej sensu fizycznego. Na długo przed odkryciem związku elektryczności z magnetyzmem, pojawienie się księgi Gilberta na temat magnetyzmu wyznaczyło Keplerowi zadanie. W prywatnym liście z 10 lutego 1605 roku napisał:

Jestem pochłonięty badaniem fizycznych przyczyn. Moim celem jest pokazanie, że niebiańska maszyna jest podobna nie tyle do boskiego organizmu, co do zegara, … o ile niemal wszystkie wielorakie ruchy powodowane są pojedynczą, całkiem prostą siłą magnetyczną, tak jak w zegarze wszystkie ruchy są spowodowane prostym ciężarem.

W pracach opublikowanych w 1609 i 1610, Kepler naszkicował swoją magnetyczną teorię ruchu planet wokół Słońca:

… dowiedziono, że ciało Słońca jest jakiegoś rodzaju magnesem, i jak w przypadku Ziemi, pokazano, że istnieją magnesy na niebiosach.

Ktoś mógłby mnie tutaj zapytać, jakiego rodzaju ciałem jest według mnie Słońce… Spytałbym go poprowadzenie dalszej analogii, i przyjrzenie się bliżej przykładowi z magnesem… moc poruszająca planety rozchodzi się ze Słońca sferycznie i jest słabsza w coraz dalszych częściach tej sfery. Jest więc zasadne, by w Słońcu nie było żadnej przyciągającej planety, jak to ma miejsce w magnesie (w przeciwnym razie podążałyby ku Słońcu, dopóki by się z nim nie połączyły), a jedynie siła kierująca, niczym kołowe włókno, konsekwentnie w tym samym kierunku, wskazywanym przez koło zodiakalne. Zatem, jako, że Słońce stale się obraca, siła poruszająca, lub wypływ substancji z magnetycznych włókien Słońca, rozpraszające się ku wszystkim planetom, również obraca się sferycznie i to w tym samym czasie, co Słońce, zupełnie tak, jak obracający się magnes otacza obracająca się siła, a z nią żelazo.

… magnetyczne włókna ze Słońca rozważane jako takie, nie poruszają się, lecz podobnie jak Słońce, również tylko się gwałtownie obracają, unosząc ze sobą włókna.

Planety są magnesami i są unoszone przez Słońce dzięki sile magnetycznej…

W książce z 1620 roku, Kepler rozwinął koncepcję magnetycznego Słońca, proponując, że Słońce jest sferycznym magnesem z jednym z biegunów w centrum a drugim rozproszonym na powierzchni, powodując napędzanie planet przez naprzemienne odpychanie i przyciąganie.

Jakkolwiek tajemnie to brzmi, Kepler efektywnie przewidział ciągłą dyspersję pola heliomagnetycznego w obracającym się wietrze słonecznym, który co prawda wpływa na obrót Ziemi, jednak nieznacznie. Jednak stało się to znane trzy stulecia potem. Pionierskie rozmyślania Keplera nad magnetycznym Słońcem poszły w zapomnienie w czasie oświecenia, gdy gwiazda teorii grawitacji Izaaka Newtona zaświeciła w zenicie a mistyczne pojęcia, którymi Kepler przeplatał swoje idee, wydawały się mniej pociągające.

Spekulacje na temat wpływu Słońca na ziemski geomagnetyzm zaczęły rozkwitać w podczas XVIII wieku, głównie ze względu na pragnienie poznania mechanizmu zorzy. W 1780 roku francuski fizyk Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) stwierdził, że Słońce działa na ziemski glob tak, jak jeden magnes działa na drugi, podczas, gdy słoneczna atmosfera, znana jako światło zodiakalne, jest niczym innym jak płynem magnetycznym…

Pierwsze wzmianki o elektrycznym Słońcu zdały się mieć miejsce w tym czasie, gdy zaczęto łączyć elektryczność z magnetyzmem, na początku XIX wieku. Co więcej, pojawiały się one przeplatane z teorią komet. Obserwacje, że ogony komet odwrócone są zawsze od Słońca, jakby przez nie odpychane elektrostatycznie, wyraźnie wpłynęły na wczesne domysły o ładunku elektrycznym Słońca. W 1812 roku niemiecki astronom i fizyk Heinrich Wilhelm Matthias Olbers (1758-1840) mógł ledwo stwierdzić w połączeniu z tym myśląc o czymś analogicznym do naszego elektrycznego odpychania i przyciągania: dlaczego by te potężne siły natury, mające tak znaczne efekty w naszej mokrej, a nawet przewodzącej atmosferze, nie miałyby operować w kosmosie w skali przekraczającej naszą małą percepcję?

W liście do Olbersa z 1835 roku, jego rodak, matematyk i astronom Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) upatrywał podobnego rozwiązania tego problemu, ale poszedł dalej przypisując elektryczności również jasność – jak przyznaje się to we współczesnym rozumieniu warkoczy jonowych komet: Wierzę, że emanacja warkocza komety jest czysto elektrycznym zjawiskiem: dzięki przejściu z większej do mniejszej odległości od Słońca, korpuskuły na komecie oraz sama kometa są naelektryzowane, a zatem odpychane. O, gdyby tylko można było sprawdzić na podstawie światła warkocza, czy jest on elektryczny! Rok później, Bessel wyraził się bardziej lakonicznie w publikacji:

… można by szukać długo, gdy mowa o podobieństwach tych zjawisk do tych, które obserwujemy w elektryczności i magnetyzmie.

Angielski erudyta John Frederick William Herschel (1792-1871) omówił to spojrzenie w studium astronomicznym opublikowanym w 1847. Komentując pojawienie się komety w 1835, napisał:

Jeżeli zadamy sobie pytanie, jakie siły powodują, że ma miejsce taki rodzaj równowagi, natychmiast zauważymy, że prawa grawitacji, jak już rozpoznano, są w całości niewystarczające… Nadmiar energii elektrycznej w porównaniu z siłą grawitacji, wywieranej na materię o równej bezwładności, działa na jej korzyść.

Na pozycji osi komety, Słońce dostarcza siły kierunkowej, takiej jak wywierana na magnes, o ile nie jest ona sama magnetyczna, lub raczej dodatnio naładowane ciało wywiera na ciało wydłużone, naładowane ujemnie na jednym końcu, a dodatnio na drugim. Zakładając, że Słonce jest w permanentnie wzbudzanym stanie elektrycznym, stwierdził:

…nie mogę pomóc spostrzeżeniu, że koncepcja wzbudzenia elektrycznego w materii warkocza (tego samego charakteru, co permanentny ładunek elektryczny, mający rezydować w Słońcu), dodana do zwykłej koncepcji grawitującego jądra, zaspokoiłaby większość kluczowych warunków problemu. To, że ciepło słoneczne w peryhelium odparowuje część materii komety, nie powinno, jak sądzę, budzić uzasadnionych wątpliwości. Że w takim parowaniu, gdzie dwie elektryczności zostają rozdzielone, jądro staje się (załóżmy) ujemne, a warkocz dodatni, jest w zgodzie wieloma fizycznymi faktami.

Niezależnie od komet, w 1833 roku, Herschel również przywołał ideę, że samo światło słoneczne może pochodzić od prądów przekraczających zewnętrzną powłokę Słońca:

Elektryczność, torująca sobie drogę przez nadmiernie rozrzedzone powietrze lub opary, daje światło oraz, niewątpliwie, również ciepło. Być może nie ma [?] ciągłego prądu materii elektrycznej, płynącego w obiegu w bezpośrednim otoczeniu Słońca, lub przemierzającego przestrzenie planetarne, wzbudzając górne warstwy ich atmosfer, zjawiska, które jakkolwiek małe w swej skali, mają jedoznaczną manifestację w postaci zorzy.

Lata później, Herschel przywołał ponownie strukturalne porównanie środowiska słonecznego do ziemskiej zorzy. W liście do Michaela Faradaya z 1852 roku, afirmował swoje wierzenia, stojąc na kraju wielkiego kosmologicznego odkrycia, nieporównywalnego z niczym dotychczas wyobrażonym: Przemyśl, co powiedziałem o wzbudliwej naturze światła słonecznego – odnosząc to do kosmologicznych prądów elektrycznych, przemierzających kosmos i odnajdujących w górnych warstwach Słońca materię zdatną do zazorzowania… (Spytaj czerwone chmury widoczne w zaćmieniu Słońca, nie zwalniają one zorzy z aktywności)


Autor: Rens Van Der Sluijs

Źródło: Mythopedia.info

Przetłumaczono z: Current Models of the Sun — a Charged Subject

Przetłumaczył (a przynajmniej się starał): Łukasz Buczyński

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.