Сегодня 28 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые математически точно просчитали удар молнии

Не прошло и 300 лет, как учёные создали наиболее полную физическую модель процессов, происходящих непосредственно перед грозовым разрядом. Современная наука понимает, как и почему возникают молнии в облаках. Но целый ряд нюансов ускользал от исследователей, включая понимание «тёмных молний» — мощных рентгеновских всплесков в небе без вспышек и радиоимпульсов. Новое исследование наиболее полно объяснило, что же там происходит.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

«Наши результаты дают первое точное количественное объяснение того, как в природе возникает молния, — сказал Виктор Паско (Victor Pasko), профессор электротехники факультета электротехники и компьютерных наук Пенсильванского университета. — Это позволяет установить связь между рентгеновскими лучами, электрическими полями и физикой электронных лавин».

По словам учёных, перед грозовым разрядом в облаках происходит мощная цепная реакция. Внутри грозовых облаков сильные электрические поля ускоряют электроны, которые сталкиваются с молекулами азота, кислорода и другими. В результате реакций возникает рентгеновское излучение, которое, в свою очередь, порождает ещё больше электронов и высокоэнергетических фотонов. И только после этого возникают молнии.

Изучающие атмосферу учёные знают, как в облаках взаимодействуют заряженные частицы. Протоны поднимаются, а электроны в облаке опускаются ближе к земле — в нижнюю часть облаков. Накапливаемый в нижней части облака отрицательный заряд своим полем выталкивает электроны на поверхности земли вглубь её. Тем самым поверхность планеты под облаком приобретает положительный заряд. Накопление зарядов происходит до установления канала пробоя между облаком и землёй, и мы наблюдаем молнию.

Новая работа позволила в деталях и количественно описать последние секунды и даже доли секунд перед разрядом.

«Мы объяснили, как происходят фотоэлектрические явления, какие условия должны быть в грозовых облаках, чтобы запустить каскад электронов, и что вызывает широкий спектр радиосигналов, которые мы наблюдаем в облаках перед ударом молнии», — пояснили исследователи. — Чтобы подтвердить наше объяснение процесса возникновения молнии, мы сравнили наши результаты с предыдущими моделями, результатами наблюдений и своей собственной работой о типе молний, называемых компактными межоблачными разрядами, которые обычно возникают в небольших локальных областях грозовых облаков».

Одним из следствий проделанной работы стало разъяснение физики процесса «тёмных молний», когда в небе возникает только гамма-всплеск без видимого разряда и без радиоимпульса в эфире.

«В нашем моделировании высокоэнергетическое рентгеновское излучение, возникающее в результате релятивистских электронных лавин за счёт фотоэлектрического эффекта в воздухе, генерирует новые первичные электроны, что приводит к быстрому усилению этих лавин», — пояснили учёные.

«Помимо того, что эта неуправляемая цепная реакция происходит в очень компактных объёмах, её сила может сильно варьироваться, что часто приводит к обнаружению рентгеновского излучения, сопровождающегося очень слабым оптическим и радиоизлучением. Это объясняет, почему гамма-всплески могут возникать в областях, которые кажутся оптически тусклыми и радиомолчаливыми».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nival выложила в открытый доступ исходный код военной стратегии «Блицкриг 2» 5 ч.
Google работает над функцией бесшовного переноса приложений между Android и Windows 8 ч.
Подписка xAI Grok обойдётся госслужбам США всего в $0,42 за полтора года 8 ч.
Новая статья: Gamesblender № 745: геймплей Marvel’s Wolverine, ремастер Deus Ex, ремейк Yakuza 3 и хоррор Кодзимы 8 ч.
ИИ-аватар позволяет пообщаться с покойным создателем комиксов о человеке-пауке и героях Marvel 14 ч.
Spotify начнёт маркировать музыку с ИИ и запретит клонированные голоса 15 ч.
Новая статья: Dying Light: The Beast — свобода или клетка? Рецензия 21 ч.
Asus признала подтормаживания геймерских ноутбуков ROG и пообещала скоро всё исправить 27-09 17:55
Российская платформа для разработки GitFlic дополнилась интеграцией с системами управления проектами 27-09 15:34
«Фотографии» в Windows 11 научатся автоматически сортировать изображения и распознавать надписи не только на английском 27-09 15:23
У вас ЦОД для майнинга или ИИ? В офисах Northern Data прошли обыски и аресты 3 ч.
Число криптомиллионеров выросло на 40 % за год — теперь их 241 700 4 ч.
«Зелёная» энергия для «зелёных» ускорителей: Lambda и ECL впервые запитали NVIDIA GB300 NVL72 от водорода 8 ч.
TCL выпустила планшет Tab 8 NxtPaper 5G с 8-дюймовым экраном, похожим на цветную электронную бумагу 9 ч.
У китайских производителей возникли проблемы с созданием скоростной памяти HBM3 13 ч.
Meta хотела бы стать крупным поставщиком ПО для человекоподобных роботов 15 ч.
Oracle взяла на себя ещё $18 млрд долга для расширения бизнеса и строительства ИИ-инфраструктуры 21 ч.
Учёные нашли у Земли седьмую «ложную Луну» — квазиспутник 2025 PN7 23 ч.
Энтузиасты объединили двенадцать dial-up модемов для просмотра YouTube без тормозов 27-09 19:31
Horizon Fuel Cell представила 3-МВт модуль с водородными топливными элементами для замены дизель-генераторов 27-09 16:44