خورشید ما سرد است-اثر رانک

ما در این سایت در مورد مسیر و ابعاد خورشید، خورشید گرفتگی و… بارها صحبت کرده ایم.من اکنون می خواهم نظر خود را در مورد واکنش های ترموالکتریک که در داخل خورشید رخ می دهد، بیان کنم. علم می گوید که در هسته خورشید شما می توانید حرارتی معادل با حدود ۱۵ میلیون درجه را اندازه گیری کنید در حالی که در سطح آن می تواند به ۵۷۰۰ درجه سانتیگراد برسد. همچنین علم همانطور که شما خیلی خوب می دانید، فرض می کند که خورشید ۱۵۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. اما مطمئنا همه شما می دانید که این اطلاعات اشتباه است. بنابراین هیچ تردیدی وجود ندارد که دمای خورشید بصورت واقعی برآورد شود. در حالی که شما می توانید دمای سطح آن را با کمک طیف سنجی تعیین کنید و اندازه گیری های حدسی را بدست آورید.

علم می گوید که در خورشید یک واکنش همجوشی هسته ای همانند یک رخداد درون تمام ستارگان دیگر اتفاق می افتد. دانشمندان معتقدند که همجوشی معمولی مشابه آنچه که در داخل ستارگان اتفاق می افتد، همان است که با آن مرد چاق، بمب H تولید شده است. دانشمندان سالها در حال تلاش برای تحقق بخشیدن رویای خود به ساخت یک راکتور هسته ای هستند تا بتوانند از مزایای همجوشی هسته ای برخوردار شوند. اما تا کنون انجام این کار امکان پذیر نبوده است. این به علت مشکلات فنی است که واقعا بزرگ هستند. دمای همجوشی مورد نیاز بسیار زیاد است، نزدیک به ۱۰۰ میلیون درجه. فقط لحظه ای به این فکر کنید که فولاد در دمای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ذوب میشود، آن زمان می توانید دریابید که چقدر دشوار است که یک مخزن بتواند در برابر واکنش های هسته ای مقاومت کند.

در واکنش، هسته های عناصر سبک مانند هیدروژن با هم از طریق دمای بسیار بالا ترکیب شده و در نتیجه با همجوشی می توانند عناصر سنگین تر مانند هلیوم را حاصل کنند.

عناصر حاصل، با این حال، جرمی دارند که کمتر از مجموع جرم های هسته هیدروژن است. تفاوت در وزن به انرژی تبدیل شده است. سه ایزوتوپ هیدروژن وجود دارد که هیدروژن نرمال، دوتریم و تریتیوم هستند. تمام هسته های این سه عنصر حاوی پروتون هستند، دوتریوم شامل یک نوترون است درحالی که تریتیوم حاوی دو نوترون است. تمام این سه عنصر دارای یک الکترون لازم برای جبران بار پروتون هستند. هنگامی که یک اتم تریتیوم با یک دوتریم واکنش می دهد، تشکیل هلیوم با انتشار انرژی حاصل میشود. دو هسته فقط زمانی واکنش نشان میدهند که در یک فاصله بسیار کوتاه قرار گیرند. در این موارد، نیروهای هسته ای قوی تر از نیروهای انفجار الکترواستاتیک هستند. برای داشتن چنین فاصله کوتاهی، هسته باید با سرعت بسیار بالا ضربه بزند. از این رو آنها باید انرژی بیشتری که از طریق استفاده از درجه حرارت بسیار بالا و فشار بدست آمده داشته باشند.

برای به دست آوردن این واکنش در خورشید هر ثانیه ۵۹۴ میلیون تن هیدروژن در ۵۹۰ میلیون تن هلیوم تبدیل می شود. از آنجاییکه علم چندین بار مسیر اشتباهی را رفته، بنابراین شک و تردید هایی نیز در مورد توصیف هسته خورشید و واکنش های رخ داده در آن وجود دارد.

به تازگی چیزی را درباره اخترشناس بریتانیایی ویلیام هرشل که بین سالهای ۱۷۳۸ و ۱۸۲۲ زندگی می کرد، خواندم. در سال ۱۷۸۱ او اورانوس را کشف کرد و کشفیاتی مهم در مورد سحابی ها انجام داد و نظریه ای درباره تراکم سحابی که شکل گیری ستارگان به آن مربوط بود، تدوین کرد. هرشل در حقیقت ثابت کرد که هسته خورشید سرد است و گرما از خورشید تنها یک عمل سطحی است.

اثر رانک (ranque effect)

بدیهی است که امروز این ایده(اثر رانک) کاملا محسوس است. اما ما باید توجه داشته باشیم که خورشید بسیار نزدیک به زمین است و این واقعیت توسط علم مدرن در نظر گرفته نشده است. من به دنبال یک اصل فیزیکی برای توضیح ایده سرد بودن خورشید بودم که اثر رانک را یافتم. این یک اثر فیزیکی مهم است، اما امروزه دانشمندان آن را دست کم گرفته اند. این اثر را می توان به این طریق توضیح داد: یک جرم گاز، مستقل از شرایط اولیه دما و چگالی،زمانی که مورد مداخله یک علت فیزیکی قرار میگیرد که گاز را با چرخش محوری در حرکت قرار می دهد، در منطقه نزدیک به محور چرخش، سردتر و سردتر می شود، در حالی که در قسمت خارجی شروع به گرمتر شدن میکند. این اصل فیزیکی توسط ژرژ رانک، فیزیکدان فرانسوی در سال ۱۹۳۳ کشف شد. او فهمید که با وارد کردن هوا به صورت شعاعی در یک لوله که یک گرداب تولید می کند و بسته به جایی که جریان خروجی هوا باشد، انتهای لوله بصورت سردتر یا گرمتر از هوای ورودی، خارج می شود.( در مرکز یا در قسمت بیرونی) 

توضیح واضح تری برای این پدیده:

“به‌هنگام وارد کردن هوای متراکم به داخل یک لوله از طریق سوراخ‌های ورودی مماسی (با دادن یک حرکت پیچشی)، دما در نزدیکی خط میانی لوله به حد انجماد پایین می‌آید، در حالی که در نزدیکی کنارة لوله از مقدار اولیه بیش‌تر می‌شود.”

به نظر می رسد که گرداب در لوله یک جداسازی دینامیکی بین مولکول های گرم و سردتر از هوا برقرار می کند. این اثر بسیار موثر بوده که در صنایع برای ایجاد سیستم های خنک کننده برای ماشین آلات و جعبه های الکتریکی استفاده می شود. با این حال، اصل فیزیکی در پایه و اساس این پدیده کاملا درک نشده است. ما میدانیم قسمت خارجی گرداب گرمتر می شود.

این اصل فیزیکی همچنین می تواند برای هواشناسی اعمال شود:

خنک شدن هوا که در مرکز گرداب ها رخ می دهد، دو لایه هوا متفاوت از یکدیگر را شکل میدهد که می توانند تراکم بخار آب را تولید کرده و تگرگ ایجاد کنند. همچنین میتوانیم به این نیز فکر کنیم در فرایند شکل گیری طوفان اثر رانک نقش مهمی دارد. 

ما با استفاده از طیف سنجی می دانیم که خورشید یک جسم چرخان است که از گاز تشکیل شده. ما می دانیم میچرخد زیرا رد شیفتی از نور که از لبه خورشید (که به سمت ما حرکت می کند) وجود دارد. در مقایسه این نور با امواج که از سمت غرب می آیند، ما میزان چرخش خورشید را می دانیم. به یاد داشته باشید که دوره نجومی چرخش خورشید ۲۷.۲۷ روز است، تقریبا برابر با دوره نجومی ماه، که ۲۷.۳۲ روز است. چرخش احتمالا باعث گرم شدن سطح تا ۵۷۰۰ درجه سلسیوس می شود، در حالی که هسته باید سرد باشد تا بتواند جامد شود. بنابراین ما خورشیدی با سطح خارجی گرم و هسته ای سرد داریم.

اثر سیبک ( seebeck effect)

این تفاوت دما بین سطح و هسته باعث پدیده دیگری می شود. خورشید دارای هیدروژن و هلیوم است که از هسته به سطح که در دماهای مختلف متفاوت هستند حرکت می کند. این با توجه به اثر سیبک یک جریان جاری ایجاد میکند. اثر سیبک توسط Volta کشف شده است. او کشف کرد که اگر شما دو ماده در تماس داشته باشید، یک نوع مدار شکل میدهند (مانند تصویر زیر) که در آن دو نقطه در دماهای مختلف T1 و T2 هستند، جریان الکتریکی بین دو نقطه در یک درجه متفاوت شروع به جریان می کند. بنابراین ما یک ریزش جاری که بین هسته و سطح خورشید جریان دارد را داریم. این جریان می تواند شروع بسیاری از واکنش های شیمیایی احتمالا از نوع هسته ای باشد. من فکر می کنم واکنش های همجوشی سرد می تواند حتی بیشتر، درجه حرارت بیرونی خورشید را افزایش دهد.

حال یکسری اطلاعات درباره همجوشی سرد:

واکنش های هسته ای معمولا با استفاده از نوترون ها یا ذرات عناصر با انرژی بالا آغاز می شوند. فرایندی که در این شرایط اتفاق می افتد، شناخته شده است و پایه ای برای رشته فیزیک هسته ای است. هنگامی که یک پلاسما ۱ برای تولید همجوشی بین دو اتم استفاده می شود، این پروسه “همجوشی گرم” نامیده می شود . این واکنش برای انتشار نوترون ۲ و تولید تریتیوم ۳ در مقادیر مساوی شناخته میشود. تجربه گذشته و تئوری پایدار نشان داده اند که واکنش های هسته ای بدون استفاده از انرژی قابل توجه ای نمی تواند آغاز شود زیرا بر مانع بار بین هسته، به نام “سد کولومب۴″، نمی توان به هیچ وجه غلبه کرد. نوترون ها می توانند از طریق مانع عبور کنند زیرا آنها بار ندارند. با این حال، نوترون ها به طور معمول توسط فرایندهایی ساخته می شوند که به خوبی درک می شوند ولی در مواد معمولی به عنوان ذرات آزاد شناخته نشده اند. پروفسور پونس و Fleischmann و دیگران پیشنهاد می کنند که واکنش های هسته ای بدون انرژی اضافی و یا استفاده از نوترون ها تنها با ایجاد مواد جامد که در آن دوتریم موجود است،به اصطلاح محیط فعال هسته ای (NAE) آغاز میشوند. هنگامی که همجوشی دوتریوم در این محیط اتفاق می افتد، ادعا می کنند که محصول اصلی هلیوم عادی ۵ به جای نوترون و تریتیوم است. علاوه بر این، مطالعات دیگر نشان می دهد که واکنش های پیچیده هسته ای می تواند رخ دهد که می توانند یک عنصر را به دیگری تبدیل کنند. درواقع یک فرآیند برای مانع کولومب حتی بزرگتر از هسته دوتریم است.

تئوری متعارف نمی تواند این ادعاها را توضیح دهد و مشاهدات برای تکثیر و بازسازی آن دشوار هستند. این دو واقعیت برای رد ادعاها استفاده شده است. علاوه بر این، برخی از ادعاها را می توان ناشی از خطا یا فرآیندهای غیرقابل شناختی توضیح داد. در نتیجه، بسیاری از مجلات علمی مقاله ای در مورد این موضوع منتشر نخواهند کرد و بعید به نظر میرسد که دفتر ثبت اختراعات، اختراعاتی با چنین مواردی را ثبت کنند.

با تشکر از همراهی شما

منتظر مقالات بعدی باشید….

Share this post

3 comments

اضافه کنید
  1. امید ۲۰ اردیبهشت, ۱۳۹۷ \ق٫ظ\۳۱ ۰۷:۰۹ پاسخ دادن

    ما میدانیم که در مدل زمین تخت، خورشید به ما نزدیک است و گرما دارد.سوال اینجاست که چرا هنگامی که با هواپیما یا هر دستگاه پرنده ای ، به خورشید نزدیک میشویم(باتوجه به بودن خورشید در داخل گنبد آسمان)، چرا این هواپیماها ذوب نمیشوند و گرمای خورشید روی آنها تاثیر ندارد؟

ارسال نظر جدید