Опрос

Какие рубрики вам наиболее интересны?

View Results

Loading ... Loading ...

Наши партнеры

  • .

Последние комментарии

Почему вращаются планеты?

Опубликовал Сергей 29 сентября 2012 в рубрике Наука.

Почему вращаются планеты?Вряд ли стоит объяснять явление электромагнитной индукции. Суть закона Фарадея известна любому школьнику: при движении проводника в магнитном поле амперметр регистрирует ток (рис. А).

Но в природе существует еще одно явление индукции электрических токов. Чтобы зафиксировать его, проделаем несложный опыт, показанный на рисунке Б. Если перемешать проводник не в магнитном, а в неоднородном электрическом поле, в проводнике тоже возбуждается ток. ЭДС индукции в данном случае обусловлена скоростью изменения потока напряженности электрического поля. Если мы изменим форму проводника — возьмем, скажем, сферу и будем вращать ее в неоднородном электрическом поле,— то и в ней обнаружится электрический ток.

Следующий опыт. Пусть три токопроводящих сферы разного диаметра изолированно помещены друг в друга наподобие матрешек (рис. 4а). Если мы начнем вращать этот многослойный шар в неоднородном электрическом поле, то обнаружим ток не только во внешнем, но и во внутренних слоях! А ведь, по установившимся представлениям, электрического поля внутри токопроводящей сферы быть не должно! Однако приборы, регистрирующие эффект, беспристрастны! Причем при напряженности внешнего поля 40—50 В/см напряжение тока в сферах довольно высоко - 10-15 кВ.

Рис.А.  А — явление электромагнитной индукции. В формуле закона Фарадея использованы следующие обозначения: ε — эдс индукции, Ф — магнитный поток, t — время.

Рис.А. А — явление электромагнитной индукции. В формуле закона Фарадея использованы следующие обозначения: ε — эдс индукции, Ф — магнитный поток, t — время.

Рис.Б-Е.  Б — явление электрической индукции. (Оно в отличие от предыдущего вряд ли известно широкому кругу читателей. Эффект исследован А. Комаровым в 1977 году. Через пять лет была подана заявка во ВНИИГПЭ и получен приоритет на открытие).

Рис.Б-Е. Б — явление электрической индукции. (Оно в отличие от предыдущего вряд ли известно широкому кругу читателей. Эффект исследован А. Комаровым в 1977 году. Через пять лет была подана заявка во ВНИИГПЭ и получен приоритет на открытие). Е — неоднородное электрическое поле. В формуле использованы обозначения: ε — эдс электрической индукции, с — скорость света, N — поток напряженности электрического поля, t — время.

Отметим и такой результат опытов: при вращении шара в восточном направлении (то есть так же, как вращается наша планета) у него появляются магнитные полюса, по расположению совпадающие с магнитными полюсами Земли (рис. За).

Суть следующего опыта показана на рисунке 2а. Токопроводящие кольца и сфера расположены так, что их оси вращения расцентрованы. При вращении обоих тел в одну и ту же сторону в них индуцируется электрический ток. Он существует и между кольцом и шаром, которые представляют собой безразрядный сферический конденсатор. Причем для появления токов никакого дополнительного внешнего электрического поля не требуется. Нельзя приписать этот эффект и внешнему магнитному полю, поскольку за счет его направление тока в сфере получилось бы перпендикулярным к тому, которое обнаруживается.

И последний опыт. Поместим токопроводящий шар между двумя электродами (рис. 1а). При подаче на них напряжения, достаточного для ионизации воздуха (5-10кВ), шар начинает вращаться и в нем возбуждается электрический ток. Вращающий момент в данном случае обусловлен кольцевым током ионов воздуха вокруг шара и переносным током — движением отдельных точечных зарядов, осевших на поверхности шара.

Все перечисленные опыты можно провести в школьном физическом кабинете на лабораторном столе.

А теперь представьте, что вы гигант, соизмеримый с Солнечной системой, и наблюдаете опыт, длящийся уже миллиарды лет. Вокруг желтого светила летит по своей орбите наша голубая планета. Верхние слои ее атмосферы (ионосфера), начиная с высоты 50—80 км, насыщены ионами и свободными электронами. Они возникают под действием солнечной радиации и космического излучения. Но концентрация зарядов на дневной и ночной сторонах неодинакова. Она гораздо больше со стороны Солнца. Разная плотность зарядов между дневной и ночной полусферами есть не что иное, как разность электрических потенциалов.

Вот мы и подошли к разгадке: «Почему же вращается Земля?» Обычно самым распространенным ответом было: «Это ее свойство. В природе все вращается — электроны, планеты, галактики...». Но сравните рисунки 1а и 1б, и вы получите ответ более конкретный. Разность потенциалов между освещенной и неосвещенной частями атмосферы порождает токи: кольцевой ионосферный и переносной по поверхности Земли. Они-то и крутят нашу планету.

Рис.1а. Если шар поместить между двумя электродами, с разными потенциалами, V1 и V2, то он начнет вращаться.

Рис.1а. Если шар поместить между двумя электродами, с разными потенциалами, V1 и V2, то он начнет вращаться.

Рис.1б. Между дневной и ночной частями атмосферы существует разность потенциалов…

Рис.1б. Между дневной и ночной частями атмосферы существует разность потенциалов…

Кроме того, известно — атмосфера и Земля вращаются практически синхронно. Но их оси вращения не совпадают, потому что на дневной стороне ионосфера прижата к планете солнечным ветром. В результате Земля вращается в неоднородном электрическом поле ионосферы. Теперь сравним рисунки 2а и 2б: во внутренних слоях земной тверди должен течь ток, обратный по направлению ионосферному,— механическая энергия вращения Земли преобразуется в электрическую. Получается планетарный электрогенератор, который приводится в действие солнечной энергией.

Рис.2а. Вращение расцентрованных кольца и заключенной в нем сферы индуцирует в них ток.

Рис.2а. Вращение расцентрованных кольца и заключенной в нем сферы индуцирует в них ток.

Рис.2б. Ось вращения ионосферы, прижатой солнечным ветром к Земле не совпадает с осью вращения планеты...

Рис.2б. Ось вращения ионосферы, прижатой солнечным ветром к Земле не совпадает с осью вращения планеты...

Рисунки 3а и 3б подсказывают, что кольцевой ток в недрах Земли — главная причина ее магнитного поля. Кстати, теперь понятно, почему оно ослабевает во время магнитных бурь. Последние — следствие солнечной активности, которая увеличивает ионизацию атмосферы. Кольцевой ток ионосферы усиливается, его магнитное поле растет и компенсирует земное.

Рис.3а. В неоднородном электрическом поле шар не только вращается - в нем появляются постоянный электрический ток и магнитные полюса.

Рис.3а. В неоднородном электрическом поле шар не только вращается - в нем появляются постоянный электрический ток и магнитные полюса.

Рис.3б. Стратегическое направление электрических токов на запад создает геомагнитное поле.

Рис.3б. Стратегическое направление электрических токов на запад создает геомагнитное поле.

Наша модель позволяет ответить еще на один вопрос. Почему происходит западный дрейф мировых магнитных аномалий? Он составляет примерно 0,2° в год. Мы уже упоминали о синхронном вращении Земли и ионосферы. На самом деле это не совсем так: между ними есть некоторое проскальзывание. Наши расчеты показывают: если ионосфера за 2000 лет сделает на один оборот меньше, чем планета, мировые магнитные аномалии будут иметь существующий дрейф на запад. Если же на один оборот больше — сменится полярность геомагнитных полюсов, а магнитные аномалии начнут дрейфовать на восток. Направление тока в земле определяется положительным или отрицательным проскальзыванием между ионосферой и планетой.

Вообще, анализируя электрический механизм вращения Земли, обнаруживаем странное обстоятельство: тормозящие силы космоса ничтожно малы, «подшипников» у планеты нет, а по нашим расчетам, на ее вращение расходуется мощность порядка 1016 Вт! Без нагрузки такая динамо-машина должна пойти вразнос! Но это не происходит. Почему? Ответ напрашивается один — из-за сопротивления пород земли, по которым идет электрический ток.

В каких же геосферах он в основном протекает и в чем, помимо геомагнитного поля, проявляется?

Заряды ионосферы взаимодействуют в первую очередь с ионами Мирового океана, и, как известно, в нем действительно есть соответствующие токи. Еще один результат такого взаимодействия — глобальная динамика гидросферы. Чтобы пояснить ее механизм, приведем пример. В промышленности применяются электромагнитные устройства для перекачки или перемешивания жидких расплавов. Это делают бегущие электромагнитные поля. Подобным образом перемешиваются и воды океана, но здесь работает не магнитное, а электрическое поле. Однако в своих работах академик В. В. Шулейкин доказал, что токи Мирового океана создавать геомагнитное поле не могут.

Значит, его причину надо искать глубже.

Рис.4а. При вращении многослойного шара в неоднородном электрическом поле ток наводится во всех проводящих прослойках.

Рис.4а. При вращении многослойного шара в неоднородном электрическом поле ток наводится во всех проводящих прослойках.

Рис.4б. Замыкающий контур электрических токов земной коры находится на границе слоя Мохо.

Рис.4б. Замыкающий контур электрических токов земной коры находится на границе слоя Мохо.

Океаническое дно, называемое литосферным слоем, слагается в основном из пород с большим электрическим сопротивлением. Здесь главный ток индуцироваться тоже не может.

А вот в следующем слое — в мантии, которая начинается с очень характерной границы Мохо и обладает хорошей электропроводимостью,— могут наводиться значительные токи (рис. 4б). Но тогда они должны сопровождаться термоэлектрическими процессами. Что же наблюдается в действительности?

Внешние слои Земли до половины ее радиуса находятся в твердом состоянии. Однако именно из них, а не из жидкого ядра Земли поступает расплавленная порода вулканических извержений. Есть основания полагать, что жидкие участки верхней мантии разогреты электрической энергией.

Перед извержением в вулканических районах происходит целая серия подземных толчков. Отмечаемые при этом электромагнитные аномалии подтверждают, что толчки имеют электрическую природу. Извержение сопровождается каскадом молний. Но самое главное график активности вулканов совпадает с графиком солнечной активности и коррелируется со скоростью вращения Земли, изменение которой автоматически приводит к увеличению индукционных токов.

А вот что установил академик Азербайджанской АН Ш. Мехтиев: грязевые вулканы в различных регионах мира оживают и прекращают действие почти одновременно. И здесь активность солнца совпадает с вулканической.

Вулканологи знакомы и с таким фактом: если менять полярность на электродах прибора, замеряющего сопротивление вытекающей лавы, то его показания меняются. Это можно объяснить тем, что кратер вулкана обладает потенциалом, отличным от нуля,— опять проявляется электричество.

А сейчас коснемся еще одного катаклизма, который, как мы увидим, тоже имеет связь с предлагаемой гипотезой планетарной динамо-машины.

Известно, что непосредственно перед землетрясениями и во время них изменяется электрический потенциал атмосферы, однако механизм этих аномалий до сих пор не изучен. Зачастую перед толчками светится люминофор, искрят провода, выходят из строя электрические сооружения. Например, при ташкентском землетрясении сгорела изоляция кабеля, тянувшегося к электроду на глубине 500 м. Предполагается, что электрический потенциал грунта вдоль кабеля, вызвавший его пробой, был от 5 до 10 кВ. Кстати, геохимики свидетельствуют, что подземный гул, свечение неба, смена полярности электрического поля приземной атмосферы сопровождаются непрерывным выделением озона из недр. А это в сущности ионизированный газ, который возникает при электрических разрядах. Такие факты заставляют говорить о существовании подземных молний. И снова активность сейсмичности совпадает с графиком солнечной активности...

О существовании электрической энергии в недрах земли знали еще в прошлом веке, не придавая ей большого значения в геологической жизни планеты. Но вот несколько лет назад японский исследователь Сасаки пришел к выводу, что главная причина землетрясений не в подвижках тектонических плит, а в количестве электромагнитной энергии, которую земная кора аккумулирует от солнца. Толчки, по утверждениям Сасаки, возникают, когда накопленная энергия превышает критический уровень.

Что же, на наш взгляд, представляет собой подземная молния? Если ток идет по проводящему слою, плотность зарядов по его сечению примерно одинаковая. Когда же разряд пробивает диэлектрик, ток устремляется по очень узкому каналу и подчиняется не закону Ома, а имеет так называемую S-образную характеристику. Напряжение в канале остается постоянным, а ток достигает колоссальных величин. В момент пробоя все вещество, охваченное каналом, переходит в газообразное состояние — развивается сверхвысокое давление и происходит взрыв, ведущий к колебаниям и разрушениям пород.

Силу взрыва молнии можно наблюдать при ее попадании в дерево — ствол разлетается в щепки. Специалисты используют ее для создания электрогидравлического удара (эффект Юткина) в различных устройствах. Ими дробят крепкие породы, деформируют металлы. В принципе механизм землетрясения и электрогидравлического удара подобны. Разница же — в мощности разряда и в условиях выделения тепловой энергии. Массивы горных пород, имея складчатое строение, становятся исполинскими сверхвысоковольтными конденсаторами, которые могут несколько раз перезаряжаться, что и приводит к повторным потрясениям. Иногда заряды, пробиваясь на поверхность, ионизируют атмосферу — и возникает свечение неба, обжигают почву — и происходят пожары.

Теперь, когда в принципе генератор Земли определен, хотелось бы затронуть его возможности, полезные для людей.

Если вулкан работает на электрическом токе, то можно отыскать его электрическую цепь и переключить ток на свои нужды. По мощности один вулкан заменит примерно сотню крупных электростанций.

Если землетрясение обусловлено накоплением электрических зарядов, то их можно использовать как неисчерпаемый экологически чистый источник электроэнергии. А в результате ее «перепрофилирования» с зарядки подземных молний на мирный труд уменьшится сила и количество землетрясений.

Настало время комплексного, целенаправленного изучения электрического строения Земли. Упрятанные в ней энергии колоссальны, и они способны как осчастливить человечество, так и, в случае неведения, привести к катастрофе. Ведь при поисках полезных ископаемых уже активно применяют сверхглубокое бурение. В некоторых местах штанги буров могут пронзить наэлектризованные слои, произойдут короткие замыкания, нарушится естественный баланс электрических полей. Кто знает — каковы будут последствия? Возможно и такое: по металлической штанге пойдет огромный ток, который превратит скважину в искусственный вулкан. Было нечто подобное...

Не вдаваясь пока в подробности, заметим, что тайфуны и ураганы, засухи и наводнения, по нашему мнению, также связаны с электрическими полями, в расстановку сил которых все больше и больше вмешивается человек. Чем завершится такое вмешательство?

Автор статьи: Игорь Лебедев.

Читайте также:

Химия растворов-большой энергетике.
ЗАГАДКИ ФОТОСИНТЕЗА
ДЕЛА СУДЕБНЫЕ - НЕ ПРОФИЛЬНЫЕ
Нанооптика. Двенадцатый диапазон.

Похожие записи:

  1. С ПЛАНЕТЫ УХОДЯТ ЛЕДНИКИ
  2. Реактор холодного ядерного синтеза.
Метки:

Написать комментарий

RSS

rss Подпишитесь на RSS для получения обновлений.