Inimesed on välku alati kaalunud jumalate relvana. Muistsete kreeklaste seas valitses välk Zeus the Thunderer ja hindude seas taeva kuningas Indra. Muistsed viikingid, kes olid söönud kärbseseeni, eristasid Thori välkkiireid taevas selgelt. Laiaulatuslikud slaavlased relvastasid üldiselt kõik elektriga - alates paganlikust jumalast Perunist kuni kristliku prohveti Iljani. Viiteid äikeserelva erakordsele võimsusele võib leida igas usundis.
India mütoloogias tabas Indra maa vetesse takerdunud hiiglaslikku madu Vritrat, mille sepistasid maa-alused sepad välkkiire-vajra abil. Mis tahes hea relva seadet hoitakse tavaliselt sügavas saladuses - välk pole erand. Ehkki inimesed on vähemalt õppinud end välgu eest kaitsma (mitme välkkiiretestri testijate elu hinnaga), ei suuda me ikkagi seda pealtnäha lihtsat elektrinähtust paljundada. Jumalad valvavad oma saladusi armukadedalt. Kaasaegsed välkkiirerelvade arendajad võivad vaid imestada, kui suutis iidne India tehniliselt mahajäänud luua vajrate tööstusliku tootmise.
Kolm välgu nägu
Enne kui proovime välja mõelda, kas reaalses elus on võimalik korrata India jumalate sõjalisi kogemusi, võtame lühidalt kokku selle vähese, mida inimkond on välgu kohta teada. Looduses on kolme tüüpi hiiglaslikke elektrilahendusi, millega kaasnevad välgud atmosfääris ja äike. Kõige sagedamini näeme lineaarset välku, veidi harvem selle alamliiki - tasast välku, mis ei löö maapinnale, vaid kulgeb mööda äikesepilvi. Mõnikord võite jälgida selget välku, mis on eredalt hõõguvate punktide ahel. Ja on üsna haruldane leida kurikuulus palli välk. Ainult lineaarset välku on suhteliselt hästi uuritud. Ülejäänud kahe kohta pole peaaegu midagi teada. Laboritingimustes oli võimalik saada ainult välgu sarnasusi - koroona- ja hõõglahendusi. Ainus, mis neil reaalse välguga ühist on, onet need koosnevad ka plasmast.
Nagu Franklin ja Lomonosov asutasid 18. sajandil, on lineaarne välk pikk säde. Selle esinemise täpne mehhanism pole teada. Üks välguteooria ütleb, et enne äikese algust on maa kohalikud laengud positiivselt laetud ja pilvede alumised servad laetud negatiivselt. Selle põhjuseks on asjaolu, et tormi-eelsest õhust küllastunud veepiisad omandavad Maa elektrivälja mõjul negatiivse laengu. Kuna meie planeedil on üldiselt ka negatiivne laeng, liiguvad selle välja mõjul negatiivselt laetud tilgad pilvede poole ja positiivsed tilgad maa alla, kus need kogunevad, luues laetud piirkonnad.
Teise teooria kohaselt eraldatakse looduses veeringluse ajal atmosfäärilaengud. Positiivselt ja negatiivselt laetud vabad ioonid "kleepuvad" aurude aerosooliosakestesse, mida loodusliku kiirguse ja kosmiliste kiirte tõttu on atmosfääris alati ohtralt. Laetud aerosooliosakestel, kui need tõusevad tõusvas õhuvoolus ülespoole, kasvavad veepiisad. Vee kondenseerumine negatiivselt laetud osakeste ümber on kümneid tuhandeid kordi kiirem, nii et tilgad on raskemad ja lendavad aeglasemalt. Selle protsessi tulemusena on pilvede alumised osad laetud negatiivselt ja ülemised osad on positiivselt laetud. Sel juhul pilve alumine osa "suunab" positiivse laengu selle all asuvasse maa-alale.
Reklaamvideo:
Tormi-eelsete tingimuste esinemisest on ka teisi teooriaid. Mis iganes tegelikkus ka pole, peamine on see, et selle tulemusel saadakse maapinnast ja pilvest midagi kondensaatori koletu suurusega sarnast, plaatide vahel, millest tühjendus umbes libiseb. Kuid isegi veeauruga küllastunud õhk on dielektrik, see tähendab, et see juhib elektrit nõrgalt. Plasmakanalid mängivad pilvede maapealse pinnaga ühendavate hiiglaslike juhtmete rolli. Mingil hetkel hakkavad pilvedest maa poole liikuma peaaegu nähtamatud, nõrgalt helendavad ioniseeritud osakeste klastrid - juhid - kiirusega mitusada kilomeetrit sekundis. Juhtide teed kipuvad olema siksakilised. Iga liider oma teel ioniseerib õhumolekule, luues suurenenud juhtivusega plasmakanali. Pinna lähedal tormavad üha enam juhtivad oksad - triibud - juhist erinevas suunas. Niipea kui juht jõuab maapinnale, jookseb tema paigaldatud kanali kaudu eredalt kumav vastupidine (ehk peamine) heide.
Põhiväljalaske kiirus on sada korda suurem kui juhil. Seetõttu kestab välk sekundi murdosa jooksul. Meil õnnestub välku märgata, sest heidet korratakse mitu korda. Nende vaheliste intervallide tõttu tundub vaatlejale, et välk virvendab. Juhi läbimõõt võib ulatuda mitme meetrini, kuid tühjenduse paksus ei ületa mitu sentimeetrit. Ülaltoodud lineaarse välgu diagramm selgitab palju, kuid mitte kõike. Kui välk on tühjenemine, siis miks see ilmneb väga väikese (planeedi skaalal) elektrivälja tugevuse korral? Või näiteks, miks välgu löögid on 100 km pikad või pikemad, kuid mitte kunagi lühemad kui sajad meetrid?
Selge välgu käitumine on veelgi salapärasem. Need välkpoldid näevad välja nagu tavalised, ainult mingil põhjusel jagunevad nad eraldi helendavateks osadeks, mida eraldavad tumedad kitsendused. See on väga sarnane üle taeva sirutatud helgete helmestega. Kes ja mis välku "pigistab", pole teada. Selle skoori põhjal on loodud palju teooriaid, kuid ükski neist ei võimaldanud laboratoorsetes tingimustes saada midagi isegi eemalt sarnast, nagu selge välk. Ja lõpuks on kuuli kuninganna pahaendeline tulekera. Palli välgu käitumine jääb paljude teadlaste sõnul enamasti "teaduse seadustest kaugemale". Pallivälgud klassifitseeriti edukalt, jagades elusolenditeks klassidesse, perekondadesse, liikidesse ja alamliikidesse, kuid nad ei suutnud nende sisemist olemust mõista.
On teada, et enamasti pärinevad nad tavalise välgu löögist. Kuid mõnikord tekivad need spontaanselt. Keskmise välklambi läbimõõt ulatub 10–30 cm ja need hõõguvad nagu 100-vattilised pirnid. Läigetaseme ja suuruse põhjal tegid teadlased oletused kuuli välgu massi (6-7 g), nende energia (10 000 J, mis vastab umbkaudu 10 majapidamises kasutatava elektriahju energiatarbimisele) ja temperatuuri (300-4500C).
Paraku ei vii need hinnangud meid ka palli välgu saladuste lahti mõtestamiseni, hüüdnimega tapjavälgud nende kalduvuse suhtes inimesi rünnata. Need vähesed tulekera üleelamised väidavad, et nad ei tundnud väljuvat kuumust lähiümbruses. Mis siis teoreetiline 4000C, üks küsib, kas me saame rääkida? Ja mõnikord juhtus nii, et pärast pisikese, 5-6 cm läbimõõduga välgu plahvatust jäi häving, mis juhtub siis, kui energiat eraldub üle miljoni džauli. Kuuli välgu liikumisviis äratab teravat uudishimu. Tavaliselt on nende kiirus mitu sentimeetrit sekundis - nad hõljuvad lihtsalt õhuvooludes. Kuid mõnikord hüppavad nad ilma igasuguse põhjuseta täieliku rahulikusega äkki kohapealt nagu hullud ja "tormavad" ühes või teises suunas. Kõige sagedamini - inimestele või loomadele.
Välkrelv
Ehkki me ei mõista välkkiire, võib väita, et kui suudame nende välimuse tingimused täpselt uuesti luua, saab neid kunstlikult saada. Võib-olla saab isegi inimese loodud välku kasutada (lõppude lõpuks pole keeruka mehhanismi juhtimiseks üldse vaja selle ülesehitust põhjalikult mõista). Pöördusime tagasi artikli alguses esitatud küsimuse juurde. Kuidas luua jumalate relv? Teisisõnu: mida oli Indral vaja Vritrat praadida? Alustuseks ütleme, et Indra kasutas tavalist reavälku. Kirjelduse järgi meenutas vajra kasutamise mõju kõige lähemalt tema lööki. Järelikult pidi India jumal varuma võimsas elektrostaatilise laengu laos.
Elektriväli Indra ja kavala mao vahel pidi olema umbes miljard volti. Sellise indro-vritra kondensaatori maht on võrdne umbes ühe tuhandikuga maa võimsusest ja energia kaob sada miljardi volti. Indra ja mao vahel voolav vool oli kümneid miljoneid ampreid. Sellest piisab lennukikandja sulatamiseks. Kuid Vritra tuli usaldusväärsemalt maandada. Sellega (peame hindama austust hindudele) Indra ei jätnud puudust. Iidsed freskod kujutavad teda kõrgel pilvedes hõljumas, Vritra aga vastupidi - niiskes pinnas. Lõpuks pidi jumal looma plasmakanali oma elektrisalvestuse ja Vritra vahele, leiutades juhile asendaja. Siia sobiks mitme kilomeetri pikkuse gaasipõleti leek (nagu paljud)nagu see oli enne Indra vastast) või võimas laserkiir. Saate hakkama lihtsamate vahenditega - näiteks hiiglasliku parabooli tassiga. Kui teete selle läbimõõdu pisut üle kilomeetri, võite käivitada võimsa päikesekiire, mis ioniseerib õhku. Seda on põhimõtteliselt võimalik teha. Aga kui palju see maksab? Peame tunnistama, et iidsetel oli õigus: välk on jumalate relv.
Juri Granovsky
