A gömbvillám - cikk 1991-ből
(újságcikk anyaga 1991-ből)
"A mai fizikai ismereteink alapján egyszerűen nem lenne szabad léteznie!" - hallhatjuk gyakran elhangzani különböző fórumokon, ám mint rövidesen belátható lesz, éppen a modern fizikai elméletek adják meg azt a hátteret, ami segítségével e különös természeti jelenség tanulmányozható, s ezen elméletek fényében az is kiderül, hogy a gömbvillám nem is viselkedhetne másként.
Jelen tanulmány kizárólag a nagyenergiájú gömbvillámokkal foglalkozik, melyek különösen hatalmas villámlásoknál keletkeznek, és nem azokkal a plazmagömbökkel, plazmaörvényekkel, s egyéb természetes légköri jelenségekkel, melyek szintén nagyon ritkák, keletkezésükre, energiaviszonyaikra, tulajdonságaikra vonatkozóan pedig még a gömbvillámoknál is kevesebbet tudunk és azt is csak az UFO-knak vélt leírások köréből. Ugyanebbe a kategóriába sorolhatók még a különböző adótornyok által kibocsátott sugárzásokból összeállt mikrohullámú sugárzás-gerjesztette gömbök, melyek szintén olykor a legváratlanabb helyeken bukkannak fel, de többnyire ismétlődően, s akinek a szobája egy olyan rezonanciahelyen fekszik, ahol különösen jók az elektromágneses feltételek ilyen mikrohullámú gömbök létrejöttéhez, hajlamos azt hinni, hogy az ufók látogatják éjszakánként.
Az előbb felsorolt jelenségek külsőre nagyon hasonlók lehetnek, s tulajdonsá-gaikban is vannak átfedések. A gömbvillámot azonban az említetteken kívűl még sok minden más is megkülönbözteti az egyenlőre "nagy ismeretlen" kategóriába tartozó társaitól. Nézzünk e tulajdonságok közül néhányat! Képesek minden átmenet nélkül megjelenni zárt térben. (Erre a viselkedésre a többi említett jelenség egy része is képes!), iszonyatosan nagy a töltés- és energiatartalmuk, tárgyak hullhatnak ki belőlük, tárgyakat tüntethetnek el, képesek vezetékeket kirobbantani a falból, átfúrni vastag betonfalat, olykor a víz alatt is felbukkanhatnak, nem hat rájuk a gravitáció, a szél. Olykor tárgyakat, embereket követhetnek, energiatartalmuk alapján több milliárd fokosnak kellene lenniük, viszont, ha valaki mellett elhaladnak, akkor az illető többnyire nem érzékel hőt. Többnyire hangtalanok, bár néha halk sercegő hang kíséri őket. Parajelenségeket válthatnak ki: meggörbítik a fémeket, felmágneseznek szigetelő anyagokat, megváltoztatják a színét tárgyainknak, stb. Ezek közül egy-egy kiemelt tulajdonság is nehezen magyarázható, hát még így együtt az összes! De éppen itt van a kulcs. Ezeket a viselkedéseket csak egy minőségileg más anyag produkálhatja. Mielőtt azonban ezzel a "másfajta anyag"-gal megismerkednénk, nézzünk kicsit körül a közönséges villámok fizikája terén!
A gömbvillámtól eltekintve alapvetően kétfajta villám létezik, úgymint negatív és pozitív. A két lényeges különbség közöttük az, hogy míg az előzőnél az elővillám kialakulása ugrásszerű lépésekben történik, a pozitív villámnál ez folyamatos, s a másikkal ellentétben a kisülés is egyetlen fővillámból áll, ennek viszont az áramerős-sége átlagos esetben is 200 ezer Amper! A negatív villámlásnál a főkisülés több tucat kisebb kisülésre is tagozódhat, s az egész folyamat másodpercekig is eltarthat. A kétfajta villám között jelentős különbség mutatkozik a keletkezés gyakoriságának szempontjából is. Nagyjából ezer negatív villámra esik egy pozitív. Ez a körülmény azért különösen érdekes, mert a gömbvillámok keletkezésének gyakorisága is hasonló eloszlást mutat, s ráadásul olyan helyeken figyelik meg a leggyakrabban, ahol a viharok ereje is hatalmasabb, így levonható az a következtetés, hogy a gömb-villámokat a legerősebb villámok keltik. De milyen erősek is ezek a "legerősebb" villámok?
Az átlagos 2 millió voltos, 25 ezer amperes negatív villám teljesítménye 50 gigawatt. A pozitív villámnál mindkét tényező akár két-két nagyságrenddel is nagyobb lehet, ami azt jelenti, hogy egy pozitív villám teljesítménye elérheti az 5.000-500.000 gigawattos energiatartományt! Egy szokványos negatív kisülésnél a fő kisülési csatorna átmérője körülbelül két centiméter. Az előző számokat használva kiindulásként, a teljesítménysűrűség 16 gW/cm lesz, míg az energiasűrűség 32 kJ/cm, a hőmérséklet pedig mintegy 30.000 Celsius fok. 100-szor, 1000-szer nagyobb kezdő paraméterekből kiindulva, amelyekkel egy pozitív villám minden további nélkül rendelkezhet, a teljesítmény- és az energiasűrűség értékei is 2-4 nagyságrenddel nőnek, ami természetesen a hőmérséklet erőteljes növekedését is magával vonja. És akkor még nem is esett szó az önfókuszálás jelenségéről, erről a nemrégiben felismert jelenségről, melyet az igen nagy energiákon elvégzett lézerkísérleteknél tapasztaltak, s újabb nagyságrendekkel növelheti kimenő adataink értékét.
Egy ekkora villám felfogható gigantikus részecskegyorsítóként, s nemcsak hogy felfogható, lényegében az is. A kisülés során a töltések iszonyatos energiával ütköznek, s ez az energia messze meghaladja a legkisebb szuperszimmetrikus részecskék keltéséhez szükséges energiaszintet. A hatalmas áramerősség jóvoltából sokszorosan nagyobb számban születhetnek, mint a megvalósulás alatt álló SSC-ben (Szupravezető Szuperütköztető). Ez az USÁ-ban felépülő berendezés szintén ebben az energiatartományban fog dolgozni, csak persze összehasonlíthatatlanul kisebb energiasűrűséggel. Az egyik legfőbb feladata lesz igazolni vagy cáfolni a szuperszimmetrikus részecskék létét, ám azt már most be kell vallani, egy esetleges pozitív eredmény sem biztos, hogy közelebb visz a végső válaszhoz, legfeljebb néhány lépést tesz afelé. A továbblépés érdekében ismerkedjünk meg egy kicsit bővebben a szuperszimmetria elmélettel (SUSY)!
A teória legalapvetőbb állítása, hogy minden eddig ismert részecskének van egy szuperszimmetrikus partnere. De mit is jelent ez? Azt, hogy a szuperszimmetrikus részecske minden egyes tulajdonságában megegyezik a normális részecskével, csupán spinkvantumszámában (perdületében) tér el attól. Vagyis, ha példának a szuperszimmetrikus elektront vesszük (szakmai nevén szelektron), annak spínje nem tört szám lesz, hanem egész. A foton spínje egy, szuperszimmetrikus partnerének, a fotínónak, mely egyébként a lehetséges legkisebb tömegű szuperszimmetrikus részecske, 1/2.
A szuperszimmetrikus részecskék közötti kölcsönhatások minden bizonnyal eltérnek a hagyományos részecskék között ismertektől, mindenekelőtt hatótávolsá-gukban és gyengülésük mértékében. Ez a tulajdonságuk márcsak abból is adódhat, hogy energiaszintjükön már nem létezik külön elektromágneses- és gyenge fizikai kölcsönhatás, ezek megkülönböztethetetlenül egyesülnek az elektrogyenge erőben. Ezen részecskék elektromos terei már valószínűleg nem nyitottak, hanem zártak. A térszerkezet is megváltozik, a világ jóval közelebb áll a kétdimenzióssághoz, mint a háromhoz. A fizikai kölcsönhatások és a tér kapcsolatával saját elméletem, az Alapvető Kölcsönhatások Dimenzióelmélete foglalkozik, azonban terjedelmi okokból itt nem ismertethetem. Lényege az, hogy az, hogy az Univerzum fejlődése során bekövetkezett fázisátalakulások egyben dimenziószám növekedést is jelentettek - persze globális méreteket figyelembe véve.
A szuperszimmetrikus részecskék legkönnyebb példányait már ki kellett volna mutatni, hiszen a szuperszimmetria elmélete szerint az elektromos- és a gyenge kölcsönhatás egyesülési energiaszintjén már találkozni kellene velük, ilyen gyorsítókkal pedig, melyek ezt képesek produkálni, már rendelkezik az emberiség. A kimutatásukat megkönnyítheti az, hogy egy szuperszimmetrikus részecske mindig páratlan számú szuperszimmetrikus részecskére bomlik, ennek ellenére még nem sikerült gyorsítói körülmények között igazolni létüket.
Míg a normális anyagban az elektronok eltérő energiaszintek elfoglalására törekednek, addig a szuperszimmetrikus partnereik éppen ellenkezőleg, azonos szintekre igyekszenek. A protonok a normál anyagban azonos szinteken vannak, bár héjakat alkotnak, a szuperszimmetrikus társaik különböző energiaszintek elfoglalására törekszenek. Ezekből a tulajdonságokból egyértelműen adódik, hogy összetettebb, szuperszimmetrikus anyagból álló atomok nem létezhetnek tartósan, csupán egyfajta plazma, illetve könnyű szuperszimmetrikus atomok elegye.
A gömbvillám véleményem szerint nem más, mint egy közel kétdimenziós állapotban levő, szuperszimmetrikus anyagból álló, s ennek megfelelő energiaszintet és energiasűrűséget képviselő buborék. Ez a buborék csak a megfigyelő számára látszik egy gömbszerű alakzatnak, lényegében egy felületről van szó, mely gömbfelületté zárul, s ennek a gömbnek a látszólagos térfogata messze nem egyezik meg a ténylegessel!
A közel kétdimenziósság abból következik, hogy az elektromágneses és a gyenge atomi kölcsönhatás egyesítési energiaszintjénél nagyobb energián csak töltött részecskék léteznek, s a töltött részecskék mindig valamilyen "pályán" mozognak. Útjuk során több, azonos energiaszintű pálya közül választhatnak, így elmozdulásuk lehetséges irányai összekapcsolva egy kétdimenziós felületet képezhetnek. Az energiaszintek kvantáltak, ilymódon a részecskék viselkedése is energiaszintekhez kötött, vagyis a tér sem lehet egész dimenziószámú, hanem csak tört dimenziók léteznek, legfeljebb ezek a törtszámok olykor nagy közelítíssel egybeesnek egy egész számmal, s ilyenkor, mint jelen világunkban, globálisan, úgy tűnik, a tér háromdi-menziós, de ez csak látszat. A dimenziószámot mindig a helyi energiasűrűség határozza meg, s Univerzumunk egészére ez egy kicsivel több mint három. (Az egyszerűség kedvéért használtam ezt a rendszert, nem véve figyelembe a tördimenziók mellett létező idődimenziókat, impulzusdimenziókat, stb.)
Még egy rendkívül fontos tulajdonsága van a szuperszimmetrikus anyagnak, s ez pedig a keletkezésével függ össze. Ez a következő: Ha egy normális részecske az energiaszint növekedése miatt szuperszimmetrikussá alakul át (szuperszimmetrikussá tükröződik), illetve, ha egy szuperszimmetrikus részecske normális részecskévé változik, mindkét esetben térbeli tükröződés is lejátszódik! Vagyis, ha egy hatalmas energiájú villámkisülés során létrejön egy szuperszimmetrikus anyagbuborék, akkor az kötelezően a tér egy egészen más pontján fog megjelenni, mint ahová a villám ténylegesen csapott. Hasonlóképpen, ha a gömbvillám hűlés, sugárzás, vagy egyéb módokon veszít energiájából, normális anyaggá tükröződik, s egyszerűn eltűnik a megfigyelő elől. Azonban ismét vehet fel energiát, vagy összehúzódva növelheti energiasűrűségét, ismét szuperszimmetrikussá alakulhat, s ez a megfigyelő számára oszcillációnak fog tűnni.
A gömbvillám anyagának hőmérséklete milliárd fokos nagyságrendű. Hogy mégsem érezni pokoli tüzét, azt igen könnyű belátni abból, hogy a szuperszim-metrikus foton, a gömbvillám hősugárzásának hordozója, a mi műszereink és érzékszerveink által érzékelhetetlenül sugárzik szét a térben. A gömbvillámot azért látjuk egyáltalán, mert részecskéi ionizálják a közvetlen környezetében levő légköri részecskéket, s lényegében ezt látjuk, s nem magát a gömbvillámot! Ennyi ismeret birtokában már megkísérelhetjük végigjátszani lépésről-lépésre, hogy mi is történik.
Adva van egy szokatlanul erős villámcsapás, az energiasűrűség a kritikus érték fölé megy, gömbvillám keletkezik, ám ez a gömbvillám szükségszerűen a tér egy egészen más pontján jelenik meg. A keletkezett szuperszimmetrikus részecskék már megszületésük pillanatában "megérzik" egymás jelenlétét az ezen az energia-szinteken működő más jellegű gravitációs- és elektrogyenge kölcsönhatások révén. Mivel "idegenek" ebben a világban, azonnal egy helyre igyekeznek, s ez a hely jelen esetben egy gömbfelület. Hogy mért éppen gömbfelület, ennek a minimálfelületekről szóló elméletek számolnak be. Hogy mért csak gömbfelületet, s mért nem teljes gömböt képeznek, ennek már az eddigi ismeretekből is következő anyagszerkezeti okai vannak. A gömbfelület, kialakulása közben, magába zárja a mi háromdimenziós terünk egy darabját, hogy a szinte még abban a pillanatban végbemenő tükrözés során világunk egészen más pontján jelenjen meg a "zsákmányával".
A keletkezett gömbvillám a szuperszimmetrikus fotonok mellett szuperszim-metrikus elektronokat és szuperszimmetrikus pozitronokat is kibocsát, ezek, révén töltött részecskék, kölcsönhatásba tudnak lépni a normális anyag töltött részecskéivel, s azzal fura dolgokat véghezvinni: elszínezni, megváltoztatni fizikai tulajdonságait. Ezek a hatások rövidebb-hosszabb ideig tartanak, de minden esetben átmenetiek, a szuperszimmetrikus részecskék bomlékonyak, a szuperszimmetrikus elektron például elektronra és szuperszimmetrikus fotonra esik szét, az elektron ottmarad, a fotínó eltűnik, s marad minden a régiben. A szuperszimmetrikus pozitronoknak bomlás után komoly nyomot kellene hagyniuk, de hogy ez nem látszik, ez annak is betudható, hogy a világ már az egyesített energiaszint fölött is balkezes, azaz a normál anyagot előnyben részesíti az antianyaggal szemben. Az eddigiekből kis ellentmondás is kitűnhet: hogyha az egyesítési energiaszint felett minden részecske töltött, akkor mi a helyzet a szuperszimmetrikus fotonnal, a fotínóval, hiszen köztudott, hogy a normális párja, a foton, semleges részecske. A bővebb magyarázat helyett, itt csak annyi álljon, hogy a fotínó töltése átcsúszik az impulzusdimenziók tartományába és ezért közvetlenül nem érzékelhető megszokott világunkban "töltés"-ként. Mellesleg a mi világunkban lévő fotonnak is van "töltés"-e, csak éppenséggel az idődimenziók tartományában. Ez az "időtöltés" jelöli ki a dolgok folyásának irányát, s teszi a folyamatokat időben megfordíthatatlanokká.
A visszamaradó, mind pozitívabbá váló gömbfelület egyre hatalmasabb erővel vonzza a környezetében található fémtárgyak szabad elektronjait. Ez az erő olyan óriásivá válhat, hogy a vezetékek kirobbanhatnak a falból, megsemmisül a tv-képcső, lámpák, stb. Ha a töltések áramlását valami akadályozza a gömbvillám felé, akkor maga a jelenség indul felkutatásukra, "matat" utánuk. Ebben az esetben szinte képes bármin keresztülhatolni, látszólagos energiaveszteség nélkül. Amennyiben a visszamaradó szuperszimmetrikus, pozitív töltésű részecskék közötti taszítóerő felülmúlja a közöttük ható vonzó magerőket, még mielőtt a gömbvillám energiaszintje a visszatükröződési energiaszint alá csökken, úgy a képződmény a megfigyelő szeme láttára robban fel.
A gömbvillám tehát képes arra, hogy tárgyakat "vigyen" egyik helyről a másikra. Egyik esetben kő hullott ki belőle, máskor víz ömlött alá a felrobbanását követően, ismét máskor hatalmas légnyomást hagyott hátra, mely méterekkel arrébbtolt egy falat. Az általa szállított tárgyak, anyagok, többnyire sértetlenül úszták meg az "utazás"-t. A "zsákmány" származási helyére vonatkozóan két lehetőség adódik: vagy a villámcsapás helyszínéről valók, vagy, mivel a gömbvillám oszcillálhat is, eközben lettek begyűjtve.
A gömbvillám által produkált tárgyeltüntetések, illetve áthelyezések is magyarázhatók ezzel a tulajdonságával. Bár, az áthelyezésre, mivel ez sokkal kisebb távolságokon is lejátszódhat, más magyarázat is kínálkozik. Ilyen megfigyelés volt, amikor a gömbvillám, útja során, eltüntette a falból a villanykapcsolót, s "belehelyezte" a lezárt villanyórába. Persze sértetlenül. A gömbvillám közvetlen határán a tér szintén közel kétdimenziós. Objektumunktól távolodva a tér dimenziószáma meredeken emelkedik egy szinuszgörbéhez hasonlóan, s egy kicsit három fölé is csúszik ez az érték. Ahol a háromdimenzió fölé megy ott tűnik el valami. A színuszhullám csillapuló - ráadásul nem is folyamatos, ahogy azt egy tisztességes színuszhullám teszi, mert a tér dimenziószáma kvantált, tehát nem folyamatos az értéke, de az egyszerűség kedvéért használjuk a "csillapuló színuszhullám" fogalmát - és ahol ennek a görbének az értéke eléri az első minimumpontját, ott jelenik meg ismét a tárgy. A gömbvillám kiinduló energiájának ismeretében mindkét érték meghatározható lenne.
A gömbvillám megismerése különösen fontos lehet az emberiség számára, hiszen olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amikk ideális űrhajóvá tehetik. Ha egyko-ron mesterségesen elő tudjuk állítani, s megszelídítve, gerjesztettségi állapotát folya-matosan fenntartva, képessé válunk irányítására, többé nem fog előttünk hatal-masodni a relativitás-elmélet tornyozta gát, mely csillagokba jutásunkat akadályozza.
Felhasznált irodalom:
Tudomány 1986/8 Szuperszimmetrikus-e a természet?
Tudomány 1988/4 A világtükör sérülése
Tudomány 1988/10 A negyedik részecskecsalád
Tudomány 1986/5 Az SSC
Tudomány 1989/10 A villámok és a technika
G.J. Gorelik: Mért háromdimenziós a tér?
Egely György: Kulcs a negyedik dimenzióban?
Egely György: A titokzatos gömbvillám