Магнитная гидродинамика и плазма

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Гениальный Галилео Галилей утверждал, что проще изучить движение звезд на небе, чем течение воды в ручейке… Но представим себе, что жидкость в ручье стала электропроводной, а сам ручей протекает между полюсами магнитов. Ясно, что новые дополнительные силы, воздействующие на поток, еще более усложнят и без того трудную задачу проникновения в законы его течения. Движение проводящей среды — жидкости или газов — под действием магнитных полей и изучается магнитной гидродинамикой, которая стала особенно бурно развиваться в последние годы.

Жидкие металлы, например, ртуть,— простейшие среды, которые подчиняются уравнениям гидродинамики. Расплавленные натрий и калий — отличные переносчики тепла, перекачиваемые электромагнитными насосами, жидкий алюминий, дозируемый за счет использования магнитных сил в формы питейных машин, — лишь немногие примеры практического использования достижений магнитной гидродинамики.

Другая и к тому же куда более распространенная в окружающем нас мире проводящая среда — плазма. Под влиянием солнечной радиации она, например, образуется в верхнем электропроводящем слое атмосферной брони нашей планеты. Именно этот слой отражает радиоволны и обеспечивает возможность дальней радиосвязи. Плазма выплескивается в солнечных протуберанцах, светится в следах за мчащимися метеорами. Один из ученых писал о том, что плазма — своеобразное «космическое тесто», заполняющее Вселенную. Из него формируются туманности и звезды. В шутку говорят, что мир — это «игра плазмы в магнитных полях».

Что же такое плазма? Под действием протока ультрафиолетовых излучений, протонов, нейтронов и других частиц, извергаемых Солнцем, под влиянием высокотемпературного нагрева, газового разряда атомы могут лишиться одного или нескольких электронов. «Остатки» положительно заряженных молекул или атомов — ионы и покинувшие их электроны — образуют смесь, в которой положительные и отрицательные заряды уравновешивают друг друга. Эта смесь и называется учеными плазмой.

Автор: Р. Г. Перельман.