Birkeland Current

จุดประสงค์หลักของบล้อคนี้ เพื่อต้องการไขปริศนาของภัยพิบัติในโลกของเรา โดยจะแยกสิ่งที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ หรือที่เรียกว่า conspiracy theory ออกไป ให้คงเหลือแต่องค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น ซึ่งในบางครั้งการมองปรากฏการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นด้วยแนวคิดเดิมๆ ทฤษฎีเดิมๆ ไม่อาจทำให้เราเข้าใจปรากฏการณ์หรือหาคำอธิบายในหลายๆเรื่องได้ จะเป็นจะต้องใช้ทฤษฎีอื่นๆที่เป็นที่ยอมรับ เพื่อมาอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น

ก่อนที่เราจะเข้าไปสู่เนื้อหาที่ลึกขึ้น จำเป็นจะต้องเข้าใจแนวคิดทฤษฎีพื้นฐานก่อน ซึ่งในที่นี้จะเป็นแนวคิดในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ทาง Plasma universe หรือทฤษฎีที่อธิบายกลไกของจักรวาลและโลกด้วยปรากฎการณ์ไฟฟ้า ซึ่งสามารถไขปริศนาหลายๆอย่างที่ทฤษฎีฟิสิกส์แบบนิวตันหรือไอน์สไตน์ใช้อธิบายมาหลายร้อยปีไม่สำเร็จ

วันนี้ขอเริ่มต้นจาก Birkeland Current ก่อนครับ กระแสเบิร์กแลนด์ถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวนอร์เวย์ Kristian Birkeland ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดย Birkeland ได้ทำการศึกษาปรากฏการณ์แสงเหนือ (Aurora) ร่วมกับการค้นคว้าทางรังสีเอกซเรย์และสนามแม่เหล็ก โดยกระแสนี้เกิดจากแนวกระแสอิเลคตรอนที่เชื่อมระหว่างบรรยากาศชั้น magnetosphere และ ชั้น ionosphere ระดับสูงของโลก และเกิดสนามแม่เหล็กรอบๆกระแสที่เคลื่อนตัวอยู่นี้ กระแสเบิร์กแลนด์จะถูกขับเคลื่อนโดยลมสุริยะจากดวงอาทิตย์และสนามแม่เหล็กระหว่างดาว และจากการเคลื้อนตัวของกลุ่มพลาสมาจำนวนมากเข้าสู่ชั้น magnetosphere ขณะที่กระแสเบิร์กแลนด์ทำให้เกิดการเร่งอิเลคตรอนในชั้น magnetosphere แล้วมีการวกขึ้นสู่ชั้น ionosphere ด้านบนนี้ จะทำให้เกิดแสงเหนือหรือแสงใต้ขึ้น

กระแสเบิร์กแลนด์ จะมีการวิ่งเป็นสองชุดในชั้นบรรยากาศโลกโดยชุดที่อยู่ในละติจูดสูงกว่า จะมีการวิ่งของกระแสจากฝั่งเที่ยงของโลกผ่านช่วงค่ำไปยังโซนเที่ยงคืน ขณะที่อีกชุดหนึ่งที่อยู่ในละติจูดต่ำกว่าจะมีการวิ่งของกระแสจากช่วงเที่ยงผ่านช่วงเช้าไปยังช่วงเที่ยงคืน ชุดกระแสที่ผ่านในละติจูดสูงจะเรียกว่า Region 1 ส่วนชุดที่เกิดในละติจูดล่างๆจะถูกเรียกว่า Region 2 แนวความคิดของเบิร์กแลนด์ ไม่ได้รับการยอมรับจนกระทั้งปี 1960 ซึ่งเริ่มมีการส่งจรวดออกไปนอกโลก และได้ถ่ายภาพแนวการเกิดแสงเหนือและแสงใต้ตามทฤษฎีที่เบิร์กแลนด์ได้ทำนาย ดังนั้นเพื่อเป็นการให้เกียรติกับเบิร์คแลนด์ จึงมีการตั้งชื่อกระแสนี้ตามชื่อของเขาว่า กระแสเบิร์คแลนด์

ศาสตราจารย์ Emeritus แห่งห้องทดลอง Alfvén ในสวีเดนและศาสตราจารย์ Carl-Gunne Fälthammar ได้ให้ความเห็นว่า “สาเหตุที่เราต้องสนใจกระแสเบิร์คแลนด์เพราะ เป็นกระแสที่เกิดจากการเหนี่ยวนำด้วยพลาสมา ซึ่งเมื่อเราใช้ฟิสิกส์ของพลาสมามาอธิบายมันทั้งการเคลื่อนตัวแบบคลื่น ความไม่เสถียร และโครงสร้างของมันแล้ว เราพบว่าผลลัพท์ของมันทำให้เกิดการเร่งของอานุภาคที่มีประจุทั้งบวกและลบ รวมไปถึงการแยกประจุของสสาร ซึ่งทำให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศของโลกมากขึ้น

ลักษณะของ กระแสเบิร์กแลนด์

การทดลองที่ถูกอ้างอิงบ่อยที่สุดและเป็นจุดเริ่มต้นของแนวคิดเรื่องกระแสเบิร์คแลนด์คือ Terrella หรือโลกใบเล็ก เป็นทรงกลมแม่ เหล็กที่จำลองคล้ายสภาพแม่เหล็กของโลก ประดิษฐ์ขึ้นโดย William Gilbert นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ โดย Birkeland ได้ใส่ terrella ลงในถังสูญญากาศ แล้วยิงด้วยรังสี Cathode จากเครื่องผลิต x-ray ซึ่งทราบต่อมาว่าคือกระแสอิเลคตรอน ผลที่ได้คือภาพของการเรืองแสงบนพื้นผิวทั้งขั้วเหนือและใต้ของทรงกลม คล้ายลักษณะของออโรร่า  จากการศึกษาต่อมาพบว่า กระแสเบิร์กแลนด์ จะนำไฟฟ้าประมาณ 100,000 แอมแปร์ในช่วงที่ไม่มีปฏิกิริยารุนแรงของลมสุริยะ และอาจสูงกว่า 1 ล้านแอมแปร์ในช่วงที่เกิดพายุสุริยะ กระแสในชั้น ionosphere จะทำให้เกิดความร้อนขึ้นในชั้นบรรยากาศชั้นสูง เนื่องจากการรับกระแสได้จำกัดของชั้นนี้ และมีการถ่ายทอดความร้อนไปยังก๊าซในชั้นบรรยากาศชั้นสูงให้ลอยตัวขึ้นและมีผลต่อวงโคจรดาวเทียมระดับล่าง

นอกจากนี้ การทดลองของเบิร์กแลนด์เมื่อทำที่ระดับกระแสอิเลคตรอนขนาดต่างๆกัน จะทำให้เกิดรูปร่างของลำอิเลคตรอน ที่เรียกกันว่า diocotron instability ซึ่งสามารถพบได้ในหลายรูปแบบ ส่วนหนึ่งเราสามารถพบได้ในชั้นออโรร่าที่เกิดบริเวณขั้วโลก (ได้กล่าวไปข้างต้นแล้วในเรื่อง squatter man) ซึ่งต่อมาได้มีการศึกษารูปแบบของความไม่เสถียรของพลาสม่าในรูปแบบนี้ ทำให้เราเข้าใจกลใกการเกิดปรากฏการณ์ต่างๆได้เช่น การเกิดกาแลคซี่รูปจักร ซึ่งเป็นงานศึกษาของดร. Peratt ในเวลาต่อมา

กระแสเบิร์กแลนด์ถูกจัดกลุ่มในปรากฏการณ์พลาสม่า แบบหนึ่งที่เรียกว่า z-pinch ซึ่งเป็นชื่อที่เรียกจากการบิดตัวของสนามแม่เหล็กในแนวที่ผ่านกระแสไฟฟ้าเส้นเดี่ยวเข้ามา ซึ่งเกิดการบิดตัวเองเป็นรูปเกลียวได้ เมื่อกระแสเบิร์คแลนด์สองเส้นที่วิ่งมาคู่กัน อาจเกิดแรงกระทำของสนามแม่เหล็กจากกระแสทั้งสอง ตามระยะห่างระหว่างกระแสทั้งสองได้

อ้างอิง

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Birkeland_current

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29#Complex_plasma_phenomena

3. http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_pinch

4. http://www.kth.se/ees?l=en_UK

5. http://www.plasma-universe.com/Galaxy_formation

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s