Що таке плазма і чому вона важлива?
Подивіться на нічне небо. Зірки, Сонце, туманності, що світяться – все це складається з плазми. Це не тверде тіло. Це не рідина. Це не є газ. Це четвертий стан речовини. І воно домінує у Всесвіті.
Більше 99% всього, що ви можете побачити, знаходиться у цьому стані. Решта? Крихітна частка пилу та каміння.
Плазма – це електрично провідне середовище. Вона виникає, коли атоми газу іонізуються. Це означає, що електрони відриваються. Залишається хаотична суміш позитивно заряджених іонів та негативно заряджених електронів. Вони плавають разом приблизно у рівних кількостях.
Уявіть собі завантажене перехрестя, де машини (іони) та пішоходи (електрони) постійно рухаються. Деякі атоми прямо зараз втрачають електрони. Інші захоплюють їх назад. Фотони постійно створюються та поглинаються. Це динамічна, невпорядкована, енергійна система.
Чому плазма поводиться інакше
Гази не надто звертають увагу на магнітні поля. Плазма – звертає.
Оскільки вона заряджена, плазма взаємодіє з електричними та магнітними полями складним чином. Її можна формувати з допомогою. Її можна утримувати за їх допомогою. Вона може реагувати на них.
Саме тому плазма є унікальною. Це не просто гарячий газ. Це чуйна рідина із заряджених частинок. Вона поводиться як рідина, але рухається як магніт.
Де ми її знаходимо
Ви бачите її у неонових вивісках. Червоне свічення? Це іонізований неон. Ви бачите її у блискавках. Електричний розряд? Це перегріте повітря, перетворене на плазму. Ви бачите її у північному сяйві. Полярне сяйво? Це плазма від Сонця, що вривається у магнітне поле Землі.
Але найбільше джерело – це саме Сонце. Наша зірка – це гігантська куля плазми. Енергія, що живить життя Землі, походить від ядерного синтезу, що у цьому плазмовому ядрі.
Чому це важливо для вас
Розуміння плазми – це не просто академічна вправа. Це практично.
Ми використовуємо плазму у виробництві. Ми використовуємо її для створення комп’ютерних чипів. Напівпровідникова промисловість покладається на плазмове травлення, щоб вирізати мікроскопічні схеми кремнієвих пластинах. Без плазми не було б смартфонів. Ні ноутбуків. Ні інтернет-серверів.
Ми також працюємо над енергією термоядерного синтезу. Якщо ми зможемо утримувати плазму досить довго і за досить високої температури, ми зможемо відтворити силу Сонця. Чиста. Необмежена. Безпечна. Це святий Грааль енергетики.
Плазма всюди. Це стан речовини за умовчанням у космосі. І вона вже у вашій кишені, живлячи пристрій, на якому читаєте цей текст.
