वैज्ञानिकों ने बादलों से बिजली बनने के रहस्य को सुलझाया

बेंजामिन फ्रैंकलिन द्वारा बिजली और विद्युत के बीच संबंध की खोज के 270 से अधिक वर्षों बाद, अंततः इस सबसे बड़े रहस्य का समाधान हो गया है कि बिजली किस प्रकार गरज के साथ चमकती है।

बिजली की उत्पत्ति शायद वैसी न हो जैसा हमने सोचा था - फोटो: एआई

वायुमंडलीय भौतिकी में एक अभूतपूर्व नई खोज से पता चलता है कि बिजली गिरना केवल एक साधारण गरज के साथ होने वाली घटना नहीं है। बल्कि, वायुमंडल में "पिनबॉल मशीन" प्रभाव जैसी एक शक्तिशाली श्रृंखला प्रतिक्रिया काम कर रही हो सकती है, जो बिजली गिरने का मुख्य कारण हो सकती है।

यद्यपि बिजली एक परिचित घटना है, जो हवा को 27,000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म कर सकती है, जो सूर्य की सतह के तापमान से पांच गुना अधिक है, फिर भी वैज्ञानिक अभी तक बादलों के भीतर से इसकी शुरूआत की प्रक्रिया को पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं।

अमेरिकन जियोफिजिकल यूनियन में प्रकाशित एक नए प्रकाशन में, प्रोफेसर विक्टर पास्को और पीएचडी छात्र जैद परवेज (पेन स्टेट यूनिवर्सिटी, यूएसए) के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने पहली बार इस घटना के लिए सटीक और मात्रात्मक स्पष्टीकरण प्रदान किया है।

पास्को ने कहा, "हमारी खोज प्रकृति में बिजली कैसे चमकती है, इसकी पहली स्पष्ट और मापनीय व्याख्या प्रदान करती है। यह एक्स-रे और विद्युत क्षेत्रों के बीच के बिंदुओं को 'इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन' के भौतिकी से जोड़ती है।"

शोध दल के अनुसार, बिजली चमकने की प्रक्रिया गरजते बादल के अंदर एक अदृश्य पिनबॉल मशीन के समान है। विशेष रूप से, गरजते बादल में अत्यधिक शक्तिशाली विद्युत क्षेत्र मुक्त इलेक्ट्रॉनों को गति प्रदान करते हैं, जिससे वे नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसे गैस अणुओं से हिंसक रूप से टकराते हैं।

इन टकरावों से एक्स-रे और उच्च-ऊर्जा वाले फोटॉन उत्पन्न होते हैं, जो प्रकाश के मूल घटक हैं। ये फोटॉन फिर प्रकाश-विद्युत प्रभाव के माध्यम से नए इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं, जिससे एक श्रृंखला अभिक्रिया उत्पन्न होती है जिसे "सापेक्ष इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन" कहा जाता है।

जब यह प्रक्रिया एक निश्चित स्तर पर पहुंच जाती है तो बिजली बनती है।

साधारण बिजली की व्याख्या तक ही सीमित न रहकर, अनुसंधान दल ने एक अधिक रहस्यमय घटना के बारे में भी अपनी समझ का विस्तार किया: "काली बिजली" या स्थलीय गामा-किरण चमक।

ये उच्च ऊर्जा वाले एक्स-रे विस्फोट हैं, लेकिन इनके साथ प्रकाश या रेडियो तरंगें नहीं होतीं, जिसके कारण ये नंगी आंखों और मौसम रडार के लिए लगभग "अदृश्य" हो जाते हैं।

विस्तृत भौतिक सिमुलेशन के आधार पर, टीम यह सुझाव देती है कि: सही परिस्थितियों में, इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन से उत्पन्न उच्च-ऊर्जा एक्स-रे हवा में प्रकाश-विद्युत प्रभाव के माध्यम से नए इलेक्ट्रॉनों का निर्माण जारी रख सकते हैं। यह प्रक्रिया बहुत तेज़ी से होती है, जिससे एक शक्तिशाली स्व-प्रवर्धक श्रृंखला अभिक्रिया बनती है, लेकिन इससे स्पष्ट प्रकाश या कोई विशिष्ट रेडियो संकेत उत्सर्जित नहीं होता है।

यह उस घटना की व्याख्या करता है जिसने वैज्ञानिकों को वर्षों से उलझन में डाल रखा है: कुछ बादल क्षेत्र, भले ही वे बहुत अंधेरे और शांत दिखाई देते हों, उच्च ऊर्जा वाली गामा किरणें क्यों उत्पन्न कर सकते हैं।

यह खोज न केवल मौसम विज्ञान के सबसे पुराने रहस्यों में से एक को सुलझाती है, बल्कि महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों का मार्ग भी प्रशस्त करती है: भविष्य में अधिक सटीक बिजली चेतावनियाँ, विमानों और उपग्रहों पर बिजली के प्रभावों की बेहतर समझ, और जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में चरम मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए मॉडल में और सुधार हो सकता है।

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मिन्ह हाई

स्रोत: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm