落雷は地球上で最もエネルギーの高い現象の 1 つであり、実際、単なる明るい閃光や雷鳴以上のものです。 古くから知られているように、雷放電はガンマ線フラッシュの発生源であり、最近日本の研究者グループは、これらのガンマ線フラッシュが大気中での光核反応の開始剤であることを発見しました。反物質が生成され、通常の物質と接触するとすぐに消滅します。
© 京都大学/榎戸輝明
雷放電によるガンマ線フラッシュは、NASA のコンプトン ガンマ線天文台によって 1992 年に初めて記録されました。 それ以来、地上ガンマ線フラッシュ (TGF) と呼ばれるこれらのフラッシュは綿密に研究されており、つい最近になって、京都大学の研究者らがこれらのフラッシュからの信号の特徴のいくつかについて説明を見つけることができました。
「雷放電がガンマ線を放出することは長い間知られていました。 これに基づいて、これらのガンマ線は、地球の大気の一部の元素の原子が関与する核反応を引き起こすという仮説が立てられました。」 - 主任研究員の榎戸輝明氏は言う -「日本の西海岸地域は、冬の激しい雷雨や雷を観測するのに最適な場所です。 「2015年に、私たちは海岸沿いに小型ガンマ線センサーのネットワークの設置を開始しました。そして今、これらのセンサーによって収集されたデータにより、雷の謎の一部を解明できるようになりました。」
今年 2 月 6 日の雷雨の際、ガンマ センサーが非常に珍しいデータ セットを収集しました。 柏崎市近くに設置された4つのセンサーは、近くで落雷があった直後に強いガンマ線バーストを記録した。 しかし、科学者がデータを注意深く分析したところ、実際には 1 つのバーストが異なる持続時間の 3 つの連続したバーストで構成されていることが判明しました。
最初の最も短いバーストは、1 ミリ秒未満継続し、雷放電の産物です。 しかし、次の 2 つのバーストは、最初のバーストからのガンマ線が大気中の窒素原子から中性子をノックアウトするときに起こる光核反応の結果であるため、科学者にとってより興味深いものです。 ノックアウトされた自由中性子は他の原子に吸収され、ガンマ領域の輝きが現れ、その輝きは数十ミリ秒続きます。
最後の 3 回目のガンマ線バーストの継続時間はすでに約 1 分であり、その出現の理由は 2 回目のバーストの出現の理由よりもさらにエキゾチックです。 中性子を失った窒素原子は不安定になって崩壊し、核分裂反応の副産物として陽電子を宇宙に放出します。 陽電子は電子の反対の反物質であり、通常の電子と衝突すると、互いに打ち消し合って消滅します。 そして、この陽電子と電子の「自殺」のプロセスには、ガンマ線のフラッシュも伴います。
間もなく、日本の科学者らは追加のガンマセンサーを多数設置する予定で、すでに利用可能な10個と合わせて、より多くのデータを収集し、上記の現象をさらに徹底的に研究できるようになるだろう。
「反物質はSFの中にしか存在しないものだと多くの人が信じています。」 - 榎戸照樹氏は言う -「しかし、反物質の出現と自己破壊のプロセスは地球にとって最も一般的なことであると私たちは主張します。 一部の地域では、このような現象がほぼ毎日何度も発生しています。」
サイエンスデイリーより京都大学より寄稿
研究は雑誌に掲載されました
雷放電 (雷) は、自然起源の強力な電磁干渉の最も一般的な原因です。 大まかな見積もりによると、毎秒約 100 個の雷が地表に落ちます。 雷は周囲の物体、電気構造、通信、電子配信システム、野生動物に悪影響を及ぼします。
− 静電気;
− 電磁的;
− 動的;
− 熱;
− 生物学的。
落雷は多くの場合、死につながり、重大な物的損害を引き起こします。
稲妻非常に長い火花長を持つガス放電の一種です。 雷経路の全長は数キロメートルに達します。 雷の発生源は雷雲であり、積分された正と負の電荷が蓄積されています。 雲内でのこのような異なる極性の空間電荷の形成 (雲の分極) は、激しい上昇気流の影響下で雲内の正および負の水滴上の上昇暖気流の水蒸気の冷却による凝縮と関連しています。
自然界には、主に 3 つのタイプの雷放電があります。
1. 線状雷 - 雲と地面の間、雲の間、または雲内の空間電荷の個々のクラスターの間の狭いストリップの形をしています。
2. ボールライトニングは、明るく輝く、移動性、凸状、比較的安定した血漿塊であり、現時点では十分に理解されていない理由で現れたり消えたりします。
3. 静かな放電 - コロナ。嵐の前の期間と雷雨の間に、突き出た接地された物体の電界強度が急激に不均一な場所で発生します。
線状雷 (以下、雷と呼ぶ) は自然界で最も頻繁に発生し、他のタイプの雷放電と比較して、強力な電磁干渉の最も一般的な原因です。
雷放電はさまざまな形で発生します。 雲内放電は、地上高で発生する雷雨の際に最もよく発生します。 このような条件下では、雷は雲の底から遠くまで伝わるよりも、帯電した雲の底から頂まで、またはその逆に発達する方が簡単です。 地面に最も近いエッジ、地面に。 雲内放電は、湿潤気候の地域よりも雲が地上よりも高い乾燥地域でよく観察されます。
雲が高度 1 ÷ 3 km 程度に位置する中緯度では、雲内放電と雲と地上の間の放電の数はほぼ同じです。
電荷分離の過程での雲の分極は同じようには起こりません。 すべてのケースの 75 ÷ 85% で、雲の底部はマイナスの電荷を帯びており、放電プロセス中に地面に転送されるのはこの極性の電荷です。 同時に、負極性の雷電流の振幅値は、正極性の場合よりも平均して1.5÷2倍低くなります。
線状稲妻の形成メカニズムは、雲の上部と下部に逆極性の電荷が徐々に蓄積し、その周囲に強度が増加する電界が形成されることと関連しています。 雲の任意の点の電位勾配が空気の臨界値（通常の大気圧約 3・10 6 V/m で）に達すると、この場所で雷が発生します。雷はリーダー段階で始まり、その逆で終わります（メイン）放電。 雷放電の主な段階は PEMF の発生源です。 互いに分離されたいくつかの電荷クラスターが雲の中で形成されるという事実により、雷は通常複数回発生します。 同じ経路に沿って展開する複数の単位放電で構成されます。 主放電の平均持続時間は 20 ÷ 50 μs です。 繰り返される放電の数は、2 回から 10 回以上の範囲であり得ます。 繰り返しの放電間の時間間隔は 0.001 ÷ 0.5 秒です。 測定結果が示すように、雷放電電流は、電流がゼロから最大値まで急速に増加し (波頭)、比較的ゆっくりと減少する (波尾) パルスです。
特定の地域で保護措置を実装し、電磁環境（EME）を決定する場合、雷特性の主な値のうちの次の値を計算値として受け入れることができます。
ロシア非常事態省のヤクーチア本局は、雷雨は人間にとって最も危険な自然現象の一つであることを思い出させます。 落雷は麻痺、意識喪失、呼吸停止、心停止を引き起こす可能性があります。 雷による被害を避けるためには、雷雨時の行動ルールを理解し、それに従う必要があります。
まず第一に、雷が発生したことを覚えておく必要があります。—これは自然界で発生する高電圧、膨大な電流、大電力、非常に高温の放電です。 積雲の間、または雲と地面の間で発生する放電は、雷、大雨、多くの場合ひょう、強風を伴います。
非常事態省共和党局の職員が、雷雨の際に何をすべきかについての簡単なヒントをいくつか教えてくれます。
雷雨のときにカントリーハウスや庭にいる場合は、次のことを行う必要があります。
—ドアや窓を閉め、隙間風を防ぎます。
—煙突から出る煙は導電性が高く、放電を引き起こす可能性があるため、ストーブに点火せず、煙突を閉めてください。
—テレビ、ラジオ、電化製品の電源を切り、アンテナも外してください。
— ラップトップ、携帯電話などの通信機器の電源を切ります。
—窓の近くや屋根裏部屋、または巨大な金属物の近くにいないでください。
—金属構造物や送電線の近くの空き地には行かないでください。
—濡れたもの、アイロンや電気製品に触れないでください。
— 金属製の装飾品（チェーン、指輪、イヤリング）をすべて取り外し、革袋またはビニール袋に入れます。
—自分の上で傘を開かないでください。
—いかなる場合でも、大きな木の下に避難してはなりません。
—火の近くにいることはお勧めできません。
—ワイヤーフェンスから離れてください。
—電線も通電するため、電線に干した衣類を取り出すために外出しないでください。
—自転車やバイクには乗らないでください。
— 雷雨のときに携帯電話で話すのは非常に危険ですので、電源を切る必要があります。
車に乗っているときに落雷に遭わないために
この機械は、雷が落ちた場合でも金属の表面で放電が発生するため、内部の人々を非常によく保護します。 車の中で雷雨に見舞われた場合は、窓を閉め、ラジオ、携帯電話、GPS ナビの電源を切ります。 ドアハンドルやその他の金属部分には触れないでください。
バイクに乗っているときに落雷に遭わないために
車と違って、自転車やバイクは雷雨から身を守ることはできません。 自転車やバイクから降りて30m程度離れて移動する必要があります。
落雷被害者の救援
雷に打たれた人に応急処置を施すには、直ちに安全な場所に移動させる必要があります。 被害者に触れても危険ではありません。被害者の体には電荷が残りません。 敗北が致命的であるように見えても、実際はそうではないことが判明する可能性があります。
被害者に意識がない場合は、舌が気道に刺さらないように、被害者を仰向けにして頭を横に向けます。 救急車が到着するまでは人工呼吸や心臓マッサージを行う必要がある。
これらの行動が効果をもたらした場合、その人に生命の兆候が見られた場合、医師が到着する前に、被害者にアナルギン2錠または3錠を投与し、何層にも折りたたんだ濡れた布を頭に置きます。 火傷がある場合は、大量の水を注ぎ、火傷した衣服を脱いで、患部を清潔な包帯で覆う必要があります。 医療施設に搬送するときは、被害者を担架に乗せ、常に健康状態を監視する必要があります。
比較的軽度の雷傷の場合は、鎮痛剤（アナルギン、テンパルギンなど）と鎮静剤（バレリアンチンキ、コルバロールなど）を被害者に投与します。
地球の周囲の大気のエンベロープは、対流圏（上限 7 ～ 18 km）、成層圏（地上 7 ～ 18 km から最高 80 km）、電離層（80 ～ 900 km）のいくつかの層で構成されています。 電離層は導電性の高い媒体であり、巨大な球形コンデンサーの内層のようなもので、その 2 番目の内層は地球の球面です。 それらの間の空気は誘電体と考えることができます。 上層（電離層）はプラスに帯電し、地球の表面はマイナスに帯電します。 このような自然コンデンサの電界強度は、地表では空気密度が異なるため不均一であり、120 V/m です。 大気中の電場の強さは変化し、帯電した雲の存在によって決まります。
地表の総電界強度は 5000 V/m 以上に達することがあります。 雲と地面の間の臨界電位差（10 9 V 以上）では、放電が発生します。 稲妻。
図では、 1.5 であり、心線の絶縁破壊を伴わないケーブルへの直撃落雷を示しています。
ライン 1 – ケーブル シース、2 – 2 つのケーブル コア。
米。 1.5. ケーブルに直接侵入する雷電流
雷がケーブルのシースに落ちると、電流が左右に広がり、ケーブル内に起電力（U ob-zh - シースとコア間、U z-zh - コア間）と電流 i zh が誘導されます。 これらの EMF は、ケーブル コアとそれに接続されている機器の絶縁にとって危険となる可能性があります。 この場合、シェルと導体間の絶縁が破壊されると、雷電流も導体に入ります（図1.5、b）。一方、落雷の場所では電圧U ob-l = 0、Uが発生します。 l-l = 0、遠隔地では、これらの EMF は危険な値に達する可能性があります。
図では、 図 1.6 に雷放電の間接的な作用の例を示します。
米。 1.6. 雷放電の間接的な影響
雷が木に落ちると、根を通って放電がケーブルに入る可能性があります (図 1.6、a)。 距離 あ雷の電気アークによって遮断される値は、地球の抵抗率が増加するにつれて増加します。
間接アクションの 2 番目のケースを図に示します。 1.6、b: 雲間の雷放電中、電流によってケーブル (および架空線) に起電力が誘導され、その大きさに比例します。
1.6. 高圧 AC および DC 送電線の伝送システムの高周波チャネル
高圧送電線の電線は、電気エネルギーの伝送に加えて、通信信号、遠隔制御、緊急動作状態から送電線を保護する装置の伝送にも使用できます。 これらの高周波チャネルは 40 ～ 500 kHz の周波数で作成されます。
相接地回路による高周波機器と電力線の接続図を図に示します。 1.7.
各送信機は独自の周波数で動作し、その出力は 10 ～ 100 W 以上です。 高周波ポストの電力が 5 W を超える場合は、伝送システム (架空線、ケーブル通信線など) のチャネルに対する高周波チャネルの影響を考慮する必要があります。
影響源には、強力な送信無線局も含まれます。
米。 1.7. 高周波デバイスと電力線の接続図: I、II – 高周波ポスト (通信、遠隔制御、保護デバイス)。 P 1、P 2 – 送信および受信デバイス。 Ф 1、Ф 2 – フィルター。 C1、C2 – コンデンサ。 L 1、L 2 – 高周波信号が電力機器に通過することを許可しないバリアチョーク。 f 1、f 2 – キャリア周波数
大気活動の増加を示す雷雨です。 たとえば、アルタイ山脈とサラール尾根（ノボシビルスク地方のマスリヤニンスキー地区）では、非常に強力な雷雨活動が観察されています。 これは、通常の雷雨では典型的ではない新しいタイプの雷放電として現れます。 一般的な場合、雷雨プロセスの種類と特性は垂直方向のエネルギーの流れによって決まります。 すべての雷雨には、地底の電気と高地の電気の両方が関係します。 ある意味で、すべての雷雨は局所的なエーテル障害です。 いわゆるエーテルの濃度が増加すると（これは初等物質/暗黒物質の分布の変化と同じです）、雷雨の順序、性質、雷放電の種類、その他の特性が急激に増加します。 これは観測頻度や観測量の増加によるものではありません。 これはまさに絶対的な増加です。
最近 (80 年代後半)、スプライト放電という新しい用語が使用され始めました。 それは、ミリ秒単位の放電の短さによって特徴付けられます。 スプライトの放電は閃光のように見え、高度 25 ～ 30 キロメートルの雷雨前線上空で始まり、最大高度 140 キロメートルまで広がります。 局地的な巨大エネルギー注入が雷雨前線で発生します。 現在、スプライト、ジェット、エルフ、エンジェルなどと呼ばれる放電が衛星やシャトル宇宙船から記録されていますが、これらはすべて 20 世紀の 80 年代まで観測されなかった新しいタイプの雷放電です。 地球の雷雨活動には毎日の厳しい規則があることに注意する必要があります。 この秩序性は地球の単一電気振動と呼ばれます。つまり、たとえばロンドンで夕方 7 時になると、北半球と南半球の両方で世界中で雷雨の活動が増加します。 この地球の一般的な電気大気振動には、まだ解明する必要がある理由がいくつかあります。
地上の現象を特徴付けるために、地球物理学者はよく次のような表現を使用します: 帯状稲妻、体積放電、ビーズ状稲妻、カーテン状稲妻、そして最後に球状稲妻と乾いた雷雨。
最後の 2 つの現象については特に説明する必要があります。
ボール稲妻。 これは現代の基礎物理学にとって残念なことです。なぜなら、この現象については今日まで説明ができていないからです。 球状稲妻は何千年も前から知られていますが、依然として 100 件中 95 件の場合、球状稲妻を説明する仮説は、その多くの特性のうちの 1 つにのみ関係しています。 残りの特性は通常、仮説に適合しません。 地球物理学者は現在この問題を研究しています。 球状稲妻は本質的には稲妻でさえなく、エーテル領域（一次物質/暗黒物質の高密度の塊）であり、私たちの都市の電気飽和の増加により、今日では球状稲妻の53％が記録されているという事実につながりました。大都市。 それらは、電話の受話器、コンセント、テレビから生まれる可能性があります。 この都市はエーテル層のスーパーブロードキャスターとなり、その活動により暗黒物質の自然な流れが劇的に変化しました。 球状の稲妻はまさに「発光物体」またはエーテルの形成の一種であり、その外観は空間の電磁特性に関連していることが判明しました。 結局のところ、球雷は完全にエーテルの法則の影響を受けます。つまり、物理的真空の分極方程式によって記述されます（たとえば、V.L.ディアトロフのモデルのように）。 いくつかの種類の球状発光形成物は、直径が最大 8 km に達することがあります。 ただでさえボールライトニングとして認識するのは難しいですが、これもそのタイプの1つです。
乾いた雷雨。 新しいクラスの雷雨が現れ、成長し始めました。 これは乾燥した雷雨を指します。 1998 年の夏を覚えているなら、完全に晴れた空の下で雷雨がどのように始まったかを覚えているでしょう。 雷放電と降水は時間的に分離されました。 乾いた雷雨は主に帯電によって特徴付けられます。 従来の「湿った」雷雨が負の電位を持つ線形放電を持っていたとすれば、乾いた雷雨は正の電位を持ちます。 彼らの力は6〜8倍強力です。 さらに、それらは大規模火災の主な原因でもあります。 シャワーの雷雨は植物に火をつけますが、乾いた雷雨は自然に消えません。 このような雷雨はメキシコ北部で初めて記録され、その後アメリカ南部の諸州でも記録された。 現在、この種の線状放電の数は 50% に達し、火災の数は 70% 増加しています。
この水分循環の層状化、音響効果、そして雷の放電自体は何が原因でしょうか? 今日、私たちは、完全に晴れた空に雷がとどろき、1時間後に雨、風、稲妻が現れますが、完全に静かに、イベントが順番に発生する状況を繰り返し観察しました。 地球物理学者は、エーテル励起の質に応じた宇宙の層別という用語を考案しました。 この用語は発明されましたが、まだ説明できていません。雷雨をマッピングしているだけです。 そして今日、雷雨は局所的な地域タイプのエーテル励起、つまり地球の特定の地域のエーテル的特徴を示すものであると確信する研究者がますます増えています。 さらに、このエーテル励起（宇宙における暗黒物質の分布の変化）は、特定の領域の地質学的構造と地球物理場の状態に直接依存します。
80年代半ば以来、地球の雷の活動は、中高度軌道（地表から約1000キロメートル）の衛星から本格的に研究され始めました。 衛星データを取得することで、雷雨の世界地図を明らかにし、雷雨の主な中心を特定することが可能になりました。 すべての雷雨の中心が、南太平洋やアフリカの中心など、特定の領域にしっかりと結びついているわけではないことが判明しました。 特に米国では、多くの重大な雷雨（およびそれに伴う竜巻）が年ごとに大陸を横断しています。 雷雨と太陽の活動年数の間には、プラスの関係があり、一部の地域（ヤクートなど）ではマイナスの関係が明らかになりました。 そのため、近年、雷雨の起源と目的の宇宙エーテル的（つまり、一次物質/暗黒物質の流れに直接関係している）性質が科学においてますます明らかになってきています。 私たちは、雷の放電が程度の差こそあれ、太陽系のすべての惑星で記録されていることを強調します。
写真は高高度スプライト放電
したがって、雷雨は、大気、電離層、地殻における応力の垂直方向のエネルギーの流れの自然なプロセスです。 しかし、人類の人類学的活動、つまり強力な人工電気エネルギーシステムの構築は、何百万もの人々の暴力的な感情活動と相まって、地球の電磁場に強い歪みを引き起こし、一次エネルギーやエネルギーの正常な流れの変化に直接関係しています。暗黒物質。 したがって、雷放電の特性の変化は、ますます頻繁に、そしてどこでも観察されます。 もちろん宇宙空間の性質の変化も大きく影響しますが。
雷雨の後、環境の状態や自分自身がどのように変化するかに気づく機会は、人生を通じて誰でも何度かあります。 呼吸が楽になり、新たな力が現れ、意識がクリアになります。 同時に、大気の物理的パラメーターは、電子飽和、湿度、オゾン含有量の増加に向けて変化します。 しかし、同じ条件を人為的に作り出した場合、雷雨効果の完全性は達成されません。 自然の雷の放電中に、空気中に何らかの他の成分が形成され、それが強い強壮効果を生み出すようです。 同じ感覚は、電気が飽和した何世紀も前の針葉樹林でも得られます。 呼吸を非常に楽にするこのコンポーネントは、理論によって呼び方が異なります（プラーナ、生きている、クンダリーニ、気など）。 しかし、重要なことは、地球に到着する自然なプロセスは雷雨の放電、つまり稲妻であるということです。
今日の雷雨の研究における最も重要な発見の 1 つは、近年の研究、特に V. A. グセフの研究によると、雨滴 (直径 10 ミクロンまで) 中の有機物質の合成の影響であるということです。雷雨による電磁放射のスペクトルの影響下での落雷が確認されています。
ここ数十年で、いわゆる「雷原子炉」、つまり毎分300回を超える放電数である雷雨の形成が地球上で観察され始めました。 単純な雷雨のときも、「雷雨反応炉」ではさらにそうなるときも、雷による空気の大幅なイオン化は、光合成のプロセスを強化するのに役立ちます。 1785 年に植物学者のガルディーニが、自然の電場を遮蔽することが植物の成長に悪影響を与えることを確認したことに注目してください。 そして、ますます多様化する種類の雷放電は、土壌を肥沃にする窒素酸化物の発生源でもあります。
写真 - デンマーク上空で赤いスプライト雷雨が放電
地球上で毎秒 100 回の線状雷の放電が発生しているという事実を考慮すると、雷雨の 1 秒あたりのエネルギー強度は 10 ～ 18 度エルグ/秒、または 3.14∙10 ～ 26 度エルグ/年となります。 雷雨の年間総エネルギー生産性は、年間地震活動のエネルギー強度、つまり n∙10 のエルグの 26 乗/年に匹敵することを強調します。 地震プロセスとの類似性は、音響効果においても継続することができます。 雷の最大エネルギーは、超低周波領域の 0.2 ～ 2 Hz の周波数で放出され、音響スペクトルの有音部分では、エネルギーの最大エネルギーは、それよりわずかに低い 125 ～ 250 Hz の周波数で発生することが確立されています。超低周波。 地震音響学では、超低周波周波数も可聴範囲よりも大きな利点があります。
