Zrób kulę pioruna i uprzyrządów ją

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Obiekt, z którym trzeba zestawić kulę laboratoryjną, na własnym wykresie biblioteki: około pięciu metrów średnicy i świecący przez nieco ponad półtorej sekundy — jedyny wpis tutaj zmierzony pod gołym niebem.

Drabina czasów życia

Wszystkie opublikowane architektury plazmoidów z tej biblioteki na jednym wykresie: jak duży jest obiekt wobec tego, jak długo trwa. Obiekty laboratoryjne są nisko i po lewej, naturalne wysoko i po prawej, a odstęp między nimi zostaje dokładnie tak szeroki, jak zostawiają go pomiary.

• Wytworzone w laboratorium
• Obserwowane w przyrodzie
• Otwarty odstęp

Architektura

Plazmoid gęstego ogniska plazmowegoKolumna zacisku Z ze ścinanym przepływemNaturalny piorun kulisty, ze widmemPiorun kulisty widziany przez wyszkolonych obserwatorówKlaster ładunku Shouldersa

Wybrana architektura: Naturalny piorun kulisty, ze widmem

Zdarzenie z Wyżyny Qinghai z lipca 2012 roku: świecąca kula o średnicy około pięciu metrów, dryfująca nieco ponad półtorej sekundy, i pierwszy naturalny piorun kulisty uchwycony w widmie. Jego linie to pierwiastki gleby, obecne przez cały czas życia obiektu.

Podany rozmiar:

5E0 m

Podany czas życia:

1,5E0 – 1,7E0 s

Otwarty odstęp: 5 rzędów wielkości czasu życia dzieli tutaj najdłużej żyjący obiekt laboratoryjny od najkrócej trwającego obiektu naturalnego. Nic na tym rysunku nie przekracza tego odstępu, bo nie przekracza go żaden pomiar w tej bibliotece.

Zgłoszone, czas życia jeszcze niezmierzony: Klaster ładunku Shouldersa.

Przeczytaj kartę stojącą za tymi liczbami (po angielsku)

Grupa z Federalnego Uniwersytetu Pernambuco wzbudziła łuk elektryczny na waflu czystego krzemu i wytworzyła pomarańczowo-białe świecące kule mniej więcej wielkości piłki golfowej, wirujące, odbijające się i trwające sekundy, a nie ułamek sekundy, jaki daje gorąca iskra — demonstrując mechanizm zaproponowany w Nature w 2000 roku, w którym uderzenie redukuje krzemionkę do pary krzemu, która kondensuje się w cząstki nanometrowej wielkości świecące podczas powrotnego spalania do tlenku (Production of Ball-Lightning-Like Luminous Balls by Electrical Discharges in Silicon, 2007). Naturalnym odpowiednikiem jest uchwycenie spektrografem bezszczelinowym na Płaskowyżu Qinghai: kula o średnicy około pięciu metrów, dryfująca z prędkością około 8,6 metra na sekundę, trwająca nieco ponad półtorej sekundy, której widmo niesie linie emisyjne krzemu, żelaza i wapnia — glebę, w którą piorun właśnie uderzył — przez cały czas życia obiektu (Observation of the optical/spectral characteristics of ball lightning, 2014). A kanał obserwacyjny ma teraz drugą, uprzyrządowioną nogę: ustrukturyzowane zgłoszenia publiczne zestawione z profesjonalną siecią lokalizacji piorunów, przy czym dane sieciowe potwierdzają świadka we wszystkich siedmiu przepracowanych przypadkach, a fizyczny wynik wypada od razu — kula niekoniecznie formuje się tam, gdzie uderzenie trafiło w ziemię (First comparisons of ball-lightning report website data with lightning-location-network data, 2022). Własna mapa tej dziedziny, rozdzielająca zdarzenia naturalne od celowo wytworzonych długożyjących formacji świecących, to Long-Lived Luminous Formations, Ball Lightning, and Their Researches (2022).

Eksperyment albo budowa

Odtwórz przepis z łukiem krzemowym — potrzebny jest zasilacz łuku, wafel krzemu i kamera — a potem zrób to, co umożliwia naturalny pomiar: postaw spektrograf bezszczelinowy nad własną laboratoryjną kulą i porównaj jej widmo, linia po linii, z widmem naturalnym. Pomiarem rozstrzygającym jest widmo emisji i żywotność kuli laboratoryjnej wobec opublikowanego widma naturalnego, ze zmienianym składem podłoża, tak by linie przesuwały się tam, gdzie mówi chemia. Jeśli obiekt laboratoryjny odtwarza naturalne widmo, gdy nakarmi się go właściwymi pierwiastkami, mechanizm jest rozstrzygnięty; jeśli nie, pozostałość jest ciekawą częścią i jest mierzona, a nie omawiana.