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
| Новость | Наука и космос

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 »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Ученые впервые наблюдали процесс, давший начало сложной жизни на Земле: как контакт двух простых клеток изменил ход эволюции

Один из самых сложных вопросов в современной биологии — это механизм появления эукариотической клетки. Вся жизнь на Земле делится на простые микроорганизмы (бактерии и археи) и...

Архитектура преисподней: как на самом деле устроен источник магмы Йеллоустоунского супервулкана

Традиционно считалось, что под Йеллоустоуном находится мантийный плюм. Согласно этой классической концепции, глубоко в недрах планеты, на границе земного ядра и мантии, зарождается мощный...

Секрет Саграда Фамилия: почему у самого высокого храма мира предел высоты в 172 метра

В прошлой статье я писал про долгострой, и вот совпадение, тоже храм, в Таиланде. Но если Храм Истины это самый масштабный проект целиком из древесины, то Саграда Фамилия уже самый высокий...

Как первоцветы выживают в суровых условиях ранней весны

Ранняя весна в центральной полосе России — время, когда природа только пробуждается от зимнего сна. Еще в низинах лежит снег, а на полянках появляются первые цветы, это кажется настоящим...

Где находится самый старый пароход в России и почему его сохранили

На набережной Енисея в центре Красноярска стоит пароход, который по праву считается одним из самых старых сохранившихся судов России. Грузопассажирский колёсный пароход «Святитель Николай»,...