Лента TH Новости Альтернативная энергетика



Квантовая шаровая молния. Создана и протестирована

∴ 403

Шаровые молнии – одна из интригующих загадок природы. Теперь у нас есть больше инструментов, для взаимодействия с ними.

1418

Ученые из Амхерстского колледжа и Университета Аалто создали квантовую шаровую молнию, объединив магнитные спины атомов. В результате возникла квазичастица, которая может помочь разгадать тайны странного явления или даже построить реакторы для синтеза полноценных шаровых молний.

Особенность шаровой молнии (кроме её формы) заключается в атипичном поведении. Известно, что она зависает над землей, быстро перемещается и в некоторых случаях остается видимой более минуты. Обычно он появляется после обычной молнии, но может беспрепятственно проходить через дома и даже самолеты.

К сожалению, физические доказательства встречаются редко. Возможно, единственный объективно зафиксированный случай произошел в 2012 году, когда китайские ученые смогли запечатлеть явление на видео во время шторма и впоследствии проанализировать оптический спектр шаровой молнии.

Китайские ученые, наряду с другими исследователями, предположили, что это явление может иметь несколько разных причин.

Чтобы исследовать другую идею, команда Амхерста и Аалто приступила к воссозданию шаровой молнии в лаборатории. Исследователи начали с особого, переохлажденного газа, известного как конденсат Бозе-Эйнштейна.

В конденсате Бозе-Эйнштейна атомы настолько холодны, что теряют почти всю свою энергию и фактически действуют как один гигантский атом. В этом состоянии ученые применяли магнитное поле для изменения спина атомов, прежде чем манипулировать им очень точно, чтобы создать точку в центре конденсата, где магнитное поле обращается в ноль. Поскольку атомы вблизи центра могут иметь спины, указывающие в любом направлении, все спины объединяются в узел.

Эта узловатая структура образует квазичастицу, известную как скирмион. По мнению исследователей, это первый случай, когда скирмион был экспериментально создан, так как он был впервые описан теоретически в 1962 году. Хотя узел может быть ослаблен или перемещен, он никогда не может быть полностью развязан, что дает скирмиону устойчивую стабильность, как и у шаровой молнии.

Замечательно, что мы могли бы создать синтетический электромагнитный узел, т.е. квантовую шаровую молнию, по существу, только с двумя противоположными циркулирующими электрическими токами. Таким образом, возможно, что естественное происхождение шара может возникнуть при обычном ударе молнии.Микко Меттенен, глава исследования.

Исследователи обнаружили, что искусственное магнитное поле, созданное их скирмионом, идеально соответствует магнитному полю, наблюдаемому в модели шаровой молнии. Если масштаб явления можно увеличить, это может в конечном итоге позволить ученым создать и использовать искусственную шаровую молнию по своему усмотрению.

Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы узнать, можно ли создать настоящую шаровую молнию с помощью такого. Дальнейшие исследования могут привести к поиску решения для эффективного поддержания плазмы и создания более стабильных реакторов, чем мы используем сейчас. Микко Меттенен, глава исследования.

Филипп Дончев