Teoria elektrycznego wszechświata – właściwości elektryczne plazmy

Plazma ma bardzo specyficzne właściwości fizyczne. Nie jest ani izolatorem (posiadającym bardzo dużą rezystancję) jak gaz niezjonizowany, ani nadprzewodnikiem (nie posiadającym żadnego oporu). Ma jednak dość dobrą przewodność, nawet lepszą niż miedź czy złoto.

Zazwyczaj opór elektryczny plazmy wynosi około 30 omów. Dla porównania, typowa impedancja miedzi mieści się w zakresie od 300 do 600 omów. Prąd elektryczny, w tym prąd plazmowy występuje pomiędzy dwoma ciałami posiadającymi różne ładunki elektryczne. Ciało naładowane dodatnio (przyjmujące elektrony w celu zrównoważenia ładunku) nazywane jest „anodą”, a ciało naładowane ujemnie (oddające elektrony) nazywane jest „katodą”.

Jeśli różnica potencjałów jest wystarczająco duża, odległość między dwiema elektrodami (anodą i katodą) jest wystarczająco mała, a gaz w ośrodku jest wystarczająco gęsty, wówczas gaz ulegnie jonizacji (separacja ładunków uwalnia elektrony). Następnie ładunki zaczynają równoważyć się między dwoma ciałami, przenosząc elektrony z katody na anodę lub jony dodatnie z anody na katodę (lub oba). Jest to bardzo powszechne zjawisko. Można je zaobserwować na przykład w świetlówkach i kulach plazmowych.

W kulach plazmowych włókna plazmy (tj. strumienie elektronów i jonów dodatnich) rozciągają się od elektrody środkowej do szkła – elektrody zewnętrznej – w celu zrównoważenia różnicy ładunków. Zapamiętajcie ten przykład, ponieważ jest to bardzo dobra analogia do tego, co dzieje się w przestrzeni gwiazdowej, a nawet w skali galaktycznej.

Rodzaje wyładowań

Plazma wykazuje różne rodzaje wyładowań w zależności od gęstości przepływającego przez nią prądu (ampery na metr kwadratowy). Kiedy prąd jest niski, następuje „ciemne wyładowanie”, co oznacza brak widzialnego promieniowania i światła. Tak dzieje się na przykład z ciemnymi asteroidami, ciemnymi gwiazdami oraz w przestrzeni międzygwiazdowej.

Kiedy gęstość prądu wzrasta, plazma zaczyna świecić. Można to zaobserwować w lampach fluorescencyjnych, kometach (tj. świecących asteroidach) lub w koronie słonecznej. Nazywa się to „wyładowaniem jarzeniowym”.

Wraz z dalszą intensyfikacją prądu elektrycznego plazma przyjmuje postać „wyładowania łukowego”, wyrażające się w nagłych i potężnych wyładowaniach elektrycznych. Można to zaobserwować np. podczas spawania łukowego. Jest to również to samo zjawisko, które zaobserwowaliśmy we wspomnianej wyżej kuli plazmowej. Może również wystąpić w przypadku komet, prowadząc do ich wybuchowego blasku i/lub zniszczenia, jak miało to miejsce w przypadku słynnej komety Shoemaker-Levy.

Od góry do dołu: ciemne wyładowanie (przestrzeń międzygwiazdowa), wyładowanie jarzeniowe (światło neonowe), wyładowanie łukowe (spawanie łukiem elektrycznym).

Podsumowując plazma może wykazywać trzy rodzaje wyładowań, w zależności od gęstości przepływającego przez nią prądu.

Skalowalność plazmy

Bardzo interesującą właściwością plazmy jest jej skalowalność . Oznacza to, że plazma wykazuje podobne właściwości niezależnie od skali: zarówno w laboratorium, jak i w kosmosie. W rzeczywistości plazmę można obserwować z szerokiego zakresu odległości, nie tylko na poziomie atomowym, ale i do skali galaktycznej.

Oznacza to, że plazma rozciąga się w wymiarach liniowych o ponad 30 rzędów wielkości i ma podobne właściwości w całym zakresie (tj. od 10 -10 do 10 20 metrów).

Ilustracja podobnej struktury Układu Słonecznego i atomu.

Powyższy rysunek ilustruje podobieństwo pomiędzy plazmą mikroskopową (na poziomie atomowym) i plazmą makroskopową (w skali Układu Słonecznego).

Dzięki tej szerokiej skalowalności kosmolodzy są w stanie dokonywać obserwacji, formułować hipotezy i co najważniejsze testować je w laboratoriach (czyli na poziomie mikroskopowym) i przez analogię przekładać swoje wyniki na plazmę istniejącą na znacznie większą skalę (kosmiczne zjawiska). Z tego punktu widzenia laboratoryjne eksperymenty z plazmą stosowane do zjawisk kosmicznych przypominają testowanie samolotów lub badanie naturalnego przepływu turbulentnego w tunelu aerodynamicznym na modelach o mniejszej skali, a następnie przekładanie wyników na rzeczywiste obiekty.

Na podstawie: „Teoria wszechświata elektrycznego: właściwości elektryczne plazmy” sott.net

1 thoughts on “Teoria elektrycznego wszechświata – właściwości elektryczne plazmy

  1. Norberto pisze:

    Następnie ładunki zaczynają równoważyć się między dwoma ciałami, przenosząc elektrony z katody na anodę lub jony dodatnie z anody na katodę (lub oba).

    To pierwsze ok. zachodzi ale elektrony przemieszczają się stosunkowo wolno (nie 300 tkm/s) no i fotony wyskakujące z kapelusza (łuk-efekt swietlny)… (elektrony wybijającą je po drodze z tak zwanego eteru czyli niczego :)))
    Ale czy to drugie „jony dodatnie z anody na katodę” jest prawdziwe ??? i jeśli zachodzi to z jaką prędkością???
    a tym bardziej jak to się ma dziać w chmurze plazmy albo w próżni 🙂 ?

    A może świat jest dziwniejszy niż.nam się wydaje? i nie ma atomów, elektronów i są tylko oddziaływania ? i one tworzą iluzje wszystkiego ?

Dodaj komentarz

Ta witryna wykorzystuje usługę Akismet aby zredukować ilość spamu. Dowiedz się w jaki sposób dane w twoich komentarzach są przetwarzane.