3. Fulgerul este rezultat în urma unui proces de
descărcare electrică cauzat de o diferen ă deț
poten ial electrostatic.ț
Fulgerul se produce între nori incărca i cu sarciniț
electrice diferite, iar descărcarea între nor iș
pământ provoacă un arc luminos, numit trăsnet.
Atunci când vedem un fulger nu auzim iș
sunetul produs de descărcare, deoarece viteza
sunetului este mai mică fa ă de cea a luminii.ț
Decalajul se datoreaza diferen ei dintre vitezeleț
de propagare ale celor două unde, cea luminoasă
i cea acustică.ș
4. În mitologie, fulgerele sunt folosite
pentru a exprima mânia lui Dumnezeu.
Găsim acest fenomen men ionat de maiț
multe ori, în Moise 9,24, Samuel 22,15,
Hiob 37, Psalm 18, la izgonirea din rai a
lui Satan (Luca 10,18) etc.
Credin ele variau de la o civiliza ieț ț
la alta. De exemplu, etruscii considerau
fulgerele ca un oracol care le prezicea
viitorul. Informa iile care descriauț
indica iile transmise prin fulgere seț
numeau libri fungurales.
Vechii germani considerau fulgerele
ca fiind un semn al zeului Thor care
arunca ciocanul său spre pământ. Slavii
aveau zeul Perun ca zeu al furtunii. La
fel Zeus i Jupiter sunt reprezenta iș ț
înso i i de fulgere.ț ț
Zeus
5. Cercetarea fulgerelor într-un
mod mai serios a început odată
cu Benjamin Franklin.
Benjamin Franklin a
demonstrat ipoteza că trăsnetul
este rezultatul tensiunii dintre
nori i pământ cu ajutorul unuiș
zmeu de hârtie cu care a
declan at fulgerul în prezen aș ț
norilor de furtună, în anul 1752.
De i este un fenomenș
popular, fulgerele au dat na tereș
unor controverse cu privire la
efectul lor, cât i în modul cumș
acestea iau na tere.ș
6. Formarea fulgerului
Datorită curen ilor de aer existen i în nor precum i prin repartizareaț ț ș
inegală de ghea ă i apă, se formează prin frecare, spa ii cu încărcăturăț ș ț
ionică electrostatică negativă i pozitivă.ș
În mod normal stratul superior al norului este incărcat pozitiv, iar
stratul inferior este incărcat negativ. Zona dintre cele două straturi
incărcate diferit se află la o înăl ime mare unde temperatura variază întreț
-10 i -15 grade Celsius.ș
Aici, picăturile de apă din nor se transformă în cristale de ghea ă.ț
Fulgerul este o descărcare electrică, iar atunci când ia na tere produceș
un echilibru electric între straturile norului de furtună. Pentru a lua na tereș
un trăsnet între un nor i pământ trebuie să existe în prealabil tensiuni deș
câteva zeci de milioane de vol i, iar fenomenul, care este o scânteie deț
descărcare electrică, să aibă o tensiune de aproximativ 3 milioane de
vol i/metru. Puterea de străpungere a fulgerului este dată i de umiditateaț ș
aerului.
Există premiza că în prealabil aerul este ionizat de radia iile cosmiceț
transformând moleculele de aer din atmosferă într-o lavină electronică
rezultând o reac ie în lan , care creează un canal de aer ionizat pentruț ț
fulger. Acest fenomen a fost presupus de cercetătorul Charles Thomson.
Forma în zig zag a fulgerului este produsă prin descărcarea electrică
numai prin zonele cu aer ionizat.
7. Fugerul are în medie, 4 sau 5 descărcări principale ce
durează 0,01 secunde, iar cea principală numai 0,0004
secunde. După o pauză scurtă de 0,03 – 0,05 secunde
urmează noi descărcări. Au fost observate astfel
descărcari atingând un număr de 42 cu o intensitate
medie de 20.000 de amperi.
Un fulger atinge în medie lungimea de 1 – 2 km, iar în
zonele tropicale unde umiditatea aerului este mai
ridicată, fulgerul poate atinge 2 – 3 km lungime. În nori
s-au observat fulgere cu o lungime de 5 – 7 km, iar cu
ajutorul radarului pentru fulgere, unele ce ating 140 km
lungime.
În momentul formării fulgerului aerul inconjurător
din jurul tunelului provocat de acesta atinge
temperaturi de 30.000 de grade Celsius. Această
supraîncălzire bruscă a aerului duce la o dilatare masivă
asemenea unei explozii cu un zgomot puternic numit
tunet.
Datorita diferen ei dintre vitezele de propagare aț
luminii (cca. 300.000 km /s) i a sunetului 332 m / s, vaș
apărea un decalaj de timp între recep ionarea vizuală iț ș
cea auditivă a fulgerului. Decalajul dintre fulger i tunetș
este dat de distan a dintre acesta i observator. Cu câtț ș
observatorul este mai departe, cu atât decalajul va fi mai
mare.
8. Benjamin Franklin (1706 - 1790)
Benjamin Franklin, cel care a reuşit să demonstreze că
fulgerul este un fenomen electric natural, este cunoscut ca
unul dintre părinţii fondatori ai SUA, dar a fost şi un
cercetător renumit, cu contribuţii semnificative în domeniul
ştiinţelor naturii.
În 1752, Franklin, împreună cu fiul său William, a
efectuat celebrul său experiment cu zmeul înălţat, care a
dovedit că fulgerul este un fenomen electric care apare în
mod natural. Zmeul a fost construit cu un fir metalic ascuţit
amplasat în vârful şi la baza sforii zmeului, şi o cheie legată
de capătul sforii, cu o fundă din mătase. Când Franklin a
observat fire desfăcute ale sforii, ridicându-se, a legat la
pământ conductorul izolat improvizat prin atingerea cheii
metalice cu articulaţia sa. În consecinţă, Franklin a
observat o scânteie traversând din cheie în articulaţie,
aceasta reprezentând dovada finală a demonstrării naturii
electrice a fulgerului. Miraculos, sarcina nu a fost suficient
de puternică pentru a-i omorî pe Franklin sau pe fiul
acestuia. (În condiţii normale, lovitura unui fulger poate
ucide instant orice persoană destul de curajoasă să înalţe un
zmeu pe timp de furtună.)
Franklin şi fiul său, William,
efectuând celebrul lor
experiment cu zmeul, în
mijlocul unei furtuni
9. Fulgerul, un rezervor imens de energie inaccesibilă
Un fulger călătoreşte cu viteza de 45 de kilometri pe
secundă (ceea ce echivalează cu 160.000 de kilometri pe oră) şi
dezvoltă o temperatură de 28.000 de grade Celsius, adică destul
cât să topească orice fel de rocă şi să o transforme în sticlă
instantaneu. În termeni uzuali, intensitatea curentului provocat
de fulger are, în medie, 40 de kiloamperi, dar unele ajung chiar
până la 120 de kiloamperi.
Energia unui astfel de fenomen e de cel puţin 500 de
megajouli, adică destul cât să ţină aprins un bec de 100 de waţi
timp de două luni. Dar acesta este doar cel mai mic fulger
măsurat vreodată. Cercetătorii spun că diferenţa de potenţial
creată de un fulger poate atinge un miliard de waţi, dacă acesta
măsoară o lungime de 300 de metri, de pildă.
Din păcate, din cauza temperaturilor colosale care însoţesc
această uluitoare energie, deocamdată nu există sisteme viabile
de captare a fulgerelor pentru a produce energie electrică. Dar
încercări se fac. Primele au vizat, mai ales în ultimii ani,
captarea sursei fulgerelor, adică energia electrică a norilor.
Cercetătorii spun că atunci când omenirea va putea folosi
energia electrică (statică) ce se acumulează la suprafaţa norilor,
oamenii vor scăpa definitiv de problemele legate de lipsa
resurselor energetice.
10. Majoritatea oamenilor fulgeraţi supravieţuiesc
Deşi e greu de crezut, având în vedere
energiile colosale care se dezlănţuie în timpul unei
descărcări electrice a norilor, 70% din oamenii
fulgeraţi supravieţuiesc şi 30% nu prezintă niciun
semn vizibil pe corp. De câţiva ani există o
organizaţie internaţională a oamenilor fulgeraţi
care au supravieţuit.
Aceştia se întâlnesc în fiecare an în
Tennessee şi îşi povestesc unii altora experienţe
incredibile petru alţi oameni. Sunt persoane care
au fost fulgerate şi de câte zece ori, fiind un soi de
"magneţi umani pentru fulgere", dar oficial este
recunoscut recordul unui american din Florida,
Tom Riverside, care a fost fulgerat de şapte ori, de
fiecare dată cu martori.
