Yıldırımın oluşumu ve "labirent çözme" benzetmesi

Temel prensip: Elektrik en az dirençli yolu ararHava normal şartlarda çok iyi bir yalıtkandır (elektrik akımına karşı yüksek direnç gösterir). Bulut ile yer arasında yüksek voltaj farkı (potansiyel farkı) oluştuğunda, elektrik akmak ister ama hava bunu engeller. Bu yüzden doğrudan bir "köprü" oluşmaz.Yıldırım bu köprüyü adım adım kurar:

1. Lider (leader) oluşumu: Buluttan aşağıya doğru, dallanan ve adım adım ilerleyen iyonize (elektrik yüklü) kanallar uzanır. Bunlara "stepped leader" denir. Bu kanallar rastgele gibi görünse de, aslında havadaki en az dirençli bölgeleri tercih ederek ilerler. Her adımda hava molekülleri iyonize olur, yani iletken hâle gelir.
2. Yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya buluşma: Yer seviyesinden de (özellikle sivri uçlu cisimlerden) yukarı doğru daha zayıf "yükselen liderler" çıkar. Bunlardan biriyle bulutun inen lideri buluştuğunda devre tamamlanır.
3. Ana boşalma: Bağlantı kurulduğu anda bütün biriken elektrik yükü o yoldan inanılmaz hızlı bir şekilde (ışık hızına yakın) boşalır. İşte gördüğümüz parlak yıldırım çakması budur. Bu yol artık "en kolay rota" hâline gelmiştir.

Labirent benzetmesi neden çok iyi oturuyor?Düşünün ki bulutla yer arası bir labirent. Duvarlar = yüksek dirençli hava bölgeleri.
Yıldırım, labirenti "çözmek" için şu şekilde davranır:

• Rastgele denemeler yapar (dallanmalar).
• Direnci düşük olan yolları (daha nemli, daha iyonize veya daha kısa mesafeli bölgeler) tercih eder.
• Bir yol tamamen bağlandığında (labirentte çıkışa ulaşıldığında), elektrik akımı o yolu "keşfeder" ve bütün enerji o yoldan akar.
• Diğer dallar ise genellikle sönük kalır veya hiç akım geçmez.

Eğer hiçbir yol tam olarak bağlanmazsa (yeterli iyonizasyon olmazsa), yıldırım oluşmaz; hava direncine yenilir. Bu yüzden bazen bulutlar yüklenir ama yere yıldırım düşmez.Gerçek hayatta bu nasıl modelleniyor?Bilim insanları yıldırım simülasyonlarında tam da bu mantığı kullanıyor: Dielektrik bozunma modeli (Dielectric Breakdown Model). Bu modelde:

• Alan (elektrik alanı) belli bir eşiği aştığında rastgele yönlerde dallanmalar oluşur.
• Her adımda direnç düşer.
• En başarılı yol (en düşük toplam dirence sahip) en parlak ve en güçlü boşalmayı yaratır.

Bu yüzden yıldırım fotoğraflarında o güzel, dallı budaklı ağaç görünümü çıkar. Aslında elektrik "en kolay yolu" arayarak labirenti çözmüştür.Kısaca: Yıldırım bir "akıllı" rota bulucu değildir, ama fizik kuralları gereği doğal olarak en az dirençli yolu bulur. Labirent benzetmesi bunu çok sade ve sezgisel bir şekilde anlatır. Bulutla yer arasında "bağlantı" kurulana kadar hava direnir, bağlantı kurulduğu anda ise elektrik o yolu "seçer" ve patlayarak akar.

Computer - Internet Technology Design World --------------- Bilim ve Toplum - Bilim ve Teknik -- --------sosyal medya, ------facebook, Instagram, internet, Pinterest, sosyal medya, Twitter, vine------ internet,oyun,bilgisayar,bilişim,Programlama, Network,Msn,Yahoo,messenger,Gmail,Hotmail,Cep, İPhone,Android