xkcz
20Úno 2013

Co kdyby... 16 - Téma dne: Blesky

Jak nebezpečné doopravdy je plavat za bouřky v bazénu? - Jay Gengelbach

Co by se stalo, kdybych se sprchoval a udeřil do mě blesk? Nebo kdybych stál pod vodopádem? - same3chords

Co by se stalo, kdybych cestoval lodí nebo letadlem, do kterého uhodil blesk? Nebo ponorkou? - SoobNauce

Co kdyby někdo měnil žárovku na špičce vysílače a uhodil do něj blesk? Nebo co kdyby dělal přemet vzad? Nebo stál na grafitovém poli? Nebo se díval přímo do blesku? - Danny Wedul

Co kdyby blesk uhodil do kulky za letu? - Timothy Campbell

Co kdybych během bouřky flashoval BIOS v počítači a uhodil do něj blesk? - njsg

Než se do toho pustíme, chci zdůraznit jednu věc:

Nejsem odborníkem na bezpečnost v souvislosti s blesky. Jsem chlápek, co na internet kreslí obrázky. Mám rád, když věci hoří a vybuchují, což znamená, že mi rozhodně nejde o vaše obecné blaho. Odborníky na blesky naleznete například mezi meteorology:

http://www.lightningsafety.noaa.gov/

A jelikož už v tomhle máme jasno, tak...

Abychom na uvedené otázky dokázali odpovědět, musíme mít představu, kam blesk nejpravděpodobněji udeří a jak. Na to existuje hezká finta a já vám ji hned na samém začátku prozradím: představte si šedesátimetrovou kouli, valící se krajinou, a sledujte místa, kterých se dotýká.

Říká se, že blesk udeří do nejvyššího bodu v okolí. To je přesně ten typ nesmyslně nejasného výroku, který okamžitě vzbuzuje další otázky. Jak daleko je "v okolí"? Ne všechny blesky přece udeří do Mount Everestu. Dokáže ale blesk najít v davu lidí toho nejvyššího? Nejvyšším člověkem, kterého znám, je pravděpodobně Ryan North (paleontologové se domnívají, že měřil v kohoutku skoro pět metrů). Měl bych v jeho společnosti trávit víc času, pokud bych se chtěl ochránit před úderem blesku? A co třeba z jiných důvodů? (Tohle pravděpodobně vysvětluje, proč na tomhle blogu pokládáte otázky vy a nikoliv já.)

Jak si tedy ale blesk vybírá cíle?

Tohle video, které zaznamenal Tom A. Warner, je dost možná tím nejúžasnějším videem, jaké jsem kdy viděl. Vidíme v něm blesk, zaznamenaný rychlostí 7207 snímků za sekundu. Celý klip o délce 33 sekund představuje v reálném čase stěží desetinu sekundy. Zpomalených záběrů blesků existuje celá řada, ale tohle video je pravděpodobně nejlepší, jaké jsem objevil.

Z Tomova videa si můžeme udělat představu o tom, jak se blesk pohybuje. Na začátku je výboj, který se rychle větví - "vůdčí" výboj - směrem z mraku k zemi. To můžeme vidět v první části videa. Šíří se dolů rychlostí desítek až stovek kilometrů za sekundu a těch několik kilometrů vzduchu k zemi překoná za pár desítek milisekund.

Počáteční výboj je po stránce proudu relativně slabý - kolem 200 ampérů. To je pořád dost na to, aby vás to zabilo, ale ve srovnání s tím, co následuje, to je zanedbatelné. Jakmile se vůdčí výboj dotkne země, dojde prostřednictvím masivního výboje k vyrovnání potenciálů mezi mrakem a zemí proudem kolem 22 tisíc ampérů. To je ten oslnivý záblesk, který vidíme. Nezanedbatelným zlomkem rychlosti světla se poté vrací zpátky a celou vzdálenost překoná za méně než milisekundu - v rámci videa tedy v jediném snímku.

(Technická poznámka: I když mluvíme o "zpětném výboji", proud stále teče směrem dolů. Působí to ale dojmem, že výboj směřuje nahoru. Jedná se o podobný efekt jako když na semaforu padne zelená, nebo nějaká jiná barva, auta vpředu se dají do pohybu a postupně se začínají pohybovat i auta více vzadu, takže se zdá, jako by se pohyb šířil směrem od semaforu.)

Místo, do kterého na zemi uhodí blesk, je tedy místem, kde se vůdčí výboj poprvé dotkne země. Vůdčí výboj se pohybuje v drobných skocích. Ve výsledku si hledá cestu k (obvykle) pozitivně nabitému povrchu země. Je nicméně schopen "vycítit" náboj jen na vzdálenost několika desítek metrů od špičky. Pokud se v té vzdálenosti nachází něco, co je spojeno se zemí, výboj na to přeskočí. Jinak se pohybuje víceméně náhodným směrem dál a vše se opakuje.

Blesk a BIOS

Originál: http://what-if.xkcd.com/16/

Komentáře (0) Trackbacky (0)

Omlouváme se, formulář pro komentář je momentálně uzavřen.

Zatím žádné trackbacky