Niestabilności plazmy

Nieliniowa ewolucja niestabilności diokotronowej. Uznanie praw: J. Pétri, Observatoire Astronomique de Strasbourg

17 lipca 2018

Plazma nie stosuje się do praw energii kinetycznej.

Plazma wykazała prążki i warstwy podwójne, rozmieszczenie elektronów było niemakswellowskie, są tam wszelkie rodzaje oscylacji i niestabilności. W skrócie, było to pole nie pasujące w ogóle do eleganckich, matematycznych teorii.

– Hannes Alfvén

Niestabilności plazmy nie są zbyt znane szerokiej publiczności ani astronomom. Odnoszą się do zaburzeń i zachodzą, gdy plazma jest generowana lub ściskana. Są często mylone ze zjawiskami zachodzącymi w płynach: np niestabilności Kelvina-Helmoltza czy niestabilności Rayleigh’a-Taylora.

Ponieważ plazma jest zwyczajną materią z niewielką ilością zjonizowanych cząstek, nie stosuje się do samych tylko zasad energii kinetycznej. Silnie podlega za to elektromagnetyzmowi. Nie podlega innym siłom, w tym grawitacji, z wyjątkiem peryferii. W plazmie obserwuje się szereg niestabilności: diokotronowe, węzełkowe, krawędziowa (która uniemożliwia kontrolę nad reaktorami fuzyjnymi), kiełbaskowe (zaburzenia w przepływie), reakcyjne etc.

Główną zasadą teorii Elektrycznego Wszechświata jest to, że plazma (głównie jony wodoru i helu) tworzy 99,99% Wszechświata. Pioruny, zorze, wiatr słoneczny, ośrodek międzygwiezdny, gwiazdy i galaktyki: wszystko to jest w stanie plazmy. Ponieważ elektromagnetyzm dominuje, to, co obserwujemy w kosmosie, przedstawia siły elektryczne, działające na materię, nie ważne, jak rozrzedzoną.

Ogniwo woltowe Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volty, jedna z najwcześniejszych baterii, w 1820 roku otwarło oczy Hansa Christiana Ørsteda. Ørsted zidentyfikował związek pomiędzy elektrycznością i magnetyzmem.

Aparat Volty składał się z naprzemiennie ułożonych dysków z miedzi, cynku i kartonu impregnowanego solanką. Do spodu i wierzchu baterii przyłączył przewodzące przewody. Po zamknięciu obwodu, przez ogniwo płynął ładunek elektryczny. Ørsted odnotował, że w pobliżu ogniwa Volty igła kompasu się odchylała. Jego obserwacje doprowadziły André-Marie Ampèra do matematycznej analizy efekty elektromagnetycznego.

Potem, duński naukowiec Hendrik Lorentz zauważył, że prędkość i ładunek cząstki, tak samo jak pole magnetyczne, wpływają na tor ruchu cząstki. Kiedy elektryczność płynie w polu magnetycznym, na ładunki działa siła, powodując moment obrotowy. Siła ta, prostopadła do ruchu cząstki i pola magnetycznego, nazywana jest siłą Lorentza.

Zachowanie się plazmy powinno mieć pierwszeństwo w wyjaśnianiu zjawisk naturalnych. Na przykład, formacje sześciokątne obserwuje się w huraganach, kraterach, biegunach Saturna i spiralach galaktyk. Leksykon astronomiczny nie wyjaśnia zagiętych, przeplatających się ramion tego, co powinno być gładką galaktyką spiralną, ani też kraterów impaktowych o stromych ścianach i wierzchołkach pod kątem 120 stopni.

Większość fizyków ma małą wprawę w teorii elektryczności i żadną w teorii plazmy. Mają o wiele za dużo do roboty poza tematami, które uważają za nieistotne. Grawitacja jest uważana za podstawę naukowej myśli o kosmosie, więc formuły elektromagnetyzmu nie są uwzględniane.

Niestabilność diokotronowa całkiem nieźle tłumaczy sześciokąt Saturna. Teoria Elektrycznego Wszechświata postrzega również galaktyki jako skutek oddziaływań elektromagnetycznych. Włókna prądów Birkelanda przewodzą elektryczność na kosmiczne odległości, owijając się wokół siebie, dopóki nie ścisną plazmy w dyskretne formacje. Typowa galaktyka spiralna z poprzeczką składa się z dwóch lub więcej takich skrętek międzygalaktycznych włókien.

Niestabilności diokotronowe w prądach Birkelanda są odpowiedzialne za sześciokątne kształty w galaktykach i huraganach – prowadząc do elektrycznej teorii pogody. Ponieważ siły elektryczne są kwintyliony razy silniejsze od grawitacji, biorąc pod uwagę plazmę, znika wiele tajemnic.

Stephen Smith


Przetłumaczono z: Plasma Instabilities

Tłumaczył Łukasz Buczyński

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.