Pirogronian Pirogronian
1825
BLOG

Skąd sie bierze prąd w kosmosie?

Pirogronian Pirogronian Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 20

Ta notka będzie bardziej odautorska. Skąd się bierze prąd w kosmosie? Nawet wikipedia przyznaje, że wszechświat może się składać w 99% z plazmy, czyli zjonizowanego gazu. Zarazem jednak zaznacza, że makroskopowo plazma ta jest elektrycznie obojętna. Zapewne ma to utwierdzić nierozgarniętego czytelnika w przekonaniu, że standardowe prawa termodynamiki wystarczą, aby ją opisać. Nic bardziej mylnego.

Prawdziwie neutralny gaz, do którego można stosować prawa termodynamiki, to gaz, którego każdy atom jest elektrycznie obojętny. Mechanizmy kwantowe, rządzące niepodzielnie w atomach, zapewniają, że do interakcji pomiędzy takimi atomami nie wkradnie się elektromagnetyzm.

Materia gazowa w przestrzeni kosmicznej, z całą stanowczością obojętna nie jest. Skąd o tym wiemy? Choćby z obecności promieni kosmicznych, które mają działanie jonizujące. Wystawione na owe promienie gaz nie może pozostać elektrycznie obojętny. Siłą rzeczy zostaną z jego molekuł wybite elektrony.

Jak duże siły oddziaływań mogą powstać pomiędzy elektrycznie naładowanymi atomami? Feynman w swoich Wykładach przytoczył obrazowy przykład. Polecił wyobrazić sobie, że z ciała udzkiego ekstrachujemy 1% elektronów i odsuwamy je na odległość 1 metra. Jaka siła pwostanie pomiędzy nimi a resztą ciała? "Czy będzie ona zdolna podnieść Empire State Building?", że zacytuję wielkiego Richarda. Nie. Ona będzie mogła "unieść całą Ziemię" (gdyby Ziemia na czymś spoczywała, oczywiście).

Wiemy już, jak wielkie siły mogą pwostać z oddziaływań elektrycznych. Czy mogą się jednak one pojawić w makroskopowo elektrycznie obojętnej plazmie? Czy istnieją mechanizmy, pozwalające do tego stopnia zwiększyć różnicę potencjałów między obszarami gazu?

Owszem, istnieją, i pokazują przy tym, jak bardzo plazma różni się od prawdziwie obojętnego gazu. Wyobraźmy sobie, że z jakiegoś powodu obszar takiego gazu zacznie się poruszać. Ot, choćby pod wpływem tej nieszczęsnej grawitacji, promieni, lub różnicy temperatur. Jak zachowuje się wówczas zwykły gaz, wie każdy, kto obserwował dym z ogniska. A plazma?

Jedno z podstawowych praw elektrodynamiki mówi, że wokół poruszającego się ładunku elektrycznego, powstaje wirowe pole magnetyczne. Gdy zminimy kierunek lotu ładunku, zmieni się i kierunek "obrotów" tego pola. To samo się stanie, gdy zmienimy znak ładunku. Ma to dalekosiężne konsekwncje, gdyż prowadzi do powstania tzw siły Ampere'a. Jest to siła działająca na równoległe do siebie przewodniki z prądem elektrycznym, powstająca na skutek działania pola magnetycznego, wytwarzanego przez ten prąd:

Powyższy rysunek prezentuje sytuację, gdy w przewodnikach płynie strumień ładunków równoimiennych. A co wówczas, gdy będą one różnoimienne - w jednym ujemne, a w drugim dodatnie? Oczywiście sytuacja będzie odwrotna. A teraz proszę się zastanowić - jaką sytuację mamy w poruszającej się plazmie?

W strumieniu plazmy mamy poruszające się obok siebie ładunki ujemne i dodatnie. Wytwarzane przez nie pole magnetyczne powoduje odpychanie od siebie ładunków róznoimiennych, które w normalnych warunkach powinny się przecież przyciągać. I tak, plazma samoistnie rozdziela się na strumienie, wk tórych płynie prąd - nie elektrycznie obojętny strumień różnych jonów, tylko prawdziwy prąd elektryczny. Z kolei strumienie o jednoimiennych ładunkach, będą na podobnej zasadzie się przeciągać i skręcać, tworząc znane nam struktury w kosmosie - gromady galaktyk, galaktyki i gwiazdy.

"Nieprawdopodobna siec włuknistych struktur", widoczna w rejonie Krzyża Południa. Widać gwiazdy, nawleczone na sznurki plamzy jak korale na nitkę. (www.holoscience.com/wp/alfven-triumphs-again-again/)

Pirogronian
O mnie Pirogronian

Drogi czytelniku. Nie chcę, żeby dochodziło miedzy nami do nieporozumień. Nie publikuję tutaj wiedzy objawionej. Jedyne, co robię, to mieszam w informacyjnym tyglu i wyławiam co ciekawsze moim zdaniem kawałki. Nawet, jeśli wykazuję się przy ich prezentacji dużym zaangażowaniem, to pamiętaj, że jestem w większości dziedzin tylko amatorem. Dlatego, mimo, że celowo nie wprowadzam nikogo w błąd, to pamiętaj, że... ...jesteś ciekaw, czy mam rację, to sam sprawdzaj informacje. Pozdrowionka :-P

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie