Исследователи из США смоделировали молнию в пластиковом блоке размером с колоду карт

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Группа исследователей из Университета штата Пенсильвания провела серию численных симуляций, которые показали: разряды, аналогичные атмосферным молниям, способны формироваться внутри небольших твёрдых блоков из акрила, кварца или германита висмута. Результаты работы были представлены в марте 2026 года.

В основе природной молнии лежит механизм релятивистских электронных лавин. Электроны разгоняются в электрическом поле грозового облака до околосветовых скоростей, сталкиваются с молекулами воздуха и порождают каскад вторичных частиц. Этот процесс сопровождается фотоэлектрической обратной связью — цепной реакцией, генерирующей мощные вспышки рентгеновского и гамма-излучения.

Руководитель исследования, профессор электротехники Виктор Паско, перенёс математические модели грозовых разрядов на масштаб твёрдых тел. Ключевым фактором стала плотность материала: акрил и кварц превосходят воздух по этому параметру примерно в тысячу раз. Благодаря этому электрический потенциал в 100 миллионов вольт достигается на расстоянии нескольких сантиметров вместо километров, характерных для атмосферы. Скорость протекания процессов при этом возрастает пропорционально — разряд происходит за наносекунды.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

Согласно расчётам, для запуска фотоэлектрической обратной связи в твёрдом блоке необходим мощный внешний источник электронов. При выполнении этого условия внутри образца формируется тот же каскадный механизм, который ранее фиксировался только в грозовых облаках.

Практическое значение работы связано с перспективой переноса исследований молний из полевых условий в лабораторию, где параметры эксперимента поддаются точному контролю. До сих пор для изучения грозовых разрядов использовались ракеты-зонды и наземные станции наблюдения. Кроме того, понимание механизмов генерации высокоэнергетического излучения в компактных твёрдых телах может найти применение в разработке портативных рентгеновских источников для медицинской диагностики и систем безопасности.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Уборка космоса отменяется: почему «орбитальные мусоровозы» не спасут нас от космического мусора

С декабря 2024 по май 2025 года спутники группировки Starlink выполнили 144 404 маневра уклонения от потенциальных столкновений. Согласно отчетам компании SpaceX для Федеральной комиссии по связи...

Земля сама себя подставила: почему сильнейшую за 20 лет магнитную бурю на 90% создало не Солнце

В середине мая 2024 года на Земле произошла крупнейшая за два десятилетия геомагнитная буря. Серия мощных выбросов плазмы из солнечной короны достигла нашей планеты 10 мая и вызвала...

В детстве вы осознавали мир глубже, чем сегодня: ученые выяснили, куда уходит острота восприятия

В возрасте 5 или 6 лет любое событие окружающего мира вызывает у человека сильный отклик и воспринимается во всех подробностях. Ребенок, который еще не знаком с законами физики и метеорологии,...

Остров Буве: можно пересечь океан и так и не сойти на берег

Экспедицию готовили два года. Двадцать участников, судно с вертолётами, оборудование и бюджет около 750 тысяч долларов. В начале 2018 года команда добралась морем до острова Буве. Оставалось...

На Гавайи завезли непальских фазанов, и они спровоцировали распространение инвазивной банановой маракуйи

В 1962 году на гавайском ранчо Пуу Вааваа выпустили 67 непальских фазанов. Вид планировали разводить в качестве новой дичи для охоты. Однако спустя десятилетия Служба национальных парков США...

Обзор игровой мышки VXE Dragonfly X3 Pro

VXE Dragonfly X3 Pro — беспроводная игровая мышь, в которой производитель сделал акцент на небольшом весе, точности позиционирования и гибкости настроек. Модель получила симметричный...