Skrat Zemského Jadra

Scenár roztavenia tehlových stavieb na plochej Zemi s cievkou

Úvod

Vo svete, kde by Zem mohla byť chápaná ako obrovská cievka, ako to navrhoval Nikola Tesla, sa otvárajú nové perspektívy na fungovanie elektromagnetizmu a jeho vplyv na materiály. Tento model ponúka úvahy o dynamike magnetických polí, prúdov a energetických interakcií a možné dôsledky pre tavenie tehlových stavieb.

Cievka a jej vlastnosti

Cievka je zariadenie, ktoré vytvára magnetické pole, keď ňou prechádza elektrický prúd. Zloženie cievky z medeného drôtu a kovového jadra, ktoré je zvyčajne vyrobené z feromagnetického materiálu, ako je železo, zvyšuje efektivitu vytvárania magnetického poľa. Magnetizmus cievky je výsledkom pohybu elektrických nábojov, ktorý generuje magnetické pole okolo cievky. Keď sa prúd zvyšuje, magnetické pole sa posilňuje, a to môže mať ďalekosiahle účinky na okolité objekty.

Zohrievanie jadra

Kovové jadro cievky sa zohrieva, keď cievkou prechádza prúd. Tento jav je výsledkom dvoch hlavných efektov:

Jouelov efekt (ohmické zohrievanie):  Keď prúd prechádza vodičom (a teda aj cievkou), vytvára tepelnú energiu, ktorá spôsobuje ohrev. Aj keď jadro samo priamo neprenáša prúd, teplo z vodiča sa prenáša na jadro.

Straty v jadre (hysterezné a vírivé prúdy): Kovové jadro cievky má pri striedavom prúde svoje vlastné tepelné straty. Striedavé magnetické pole cievky totiž vyvoláva tzv. vírivé prúdy v jadre, ktoré ho zohrievajú. Navyše, ak je jadro z feromagnetického materiálu, vznikajú hysterezné straty, ktoré súvisia s tým, ako sa magnetické domény v materiáli neustále preorientovávajú.

Jadro Zeme

Zatiaľ čo tradičná geológia opisuje zemské jadro ako roztavené železo a nikel v strede zemegule, v našom modeli plochej Zeme, kde si Zem predstavujeme ako obrovskú cievku, môžeme uvažovať o niekoľkých zaujímavých aspektoch a vlastnostiach "jadra" tejto cievky.

Koncepcia cievky 

V tomto modeli by jadro Zeme fungovalo ako kovové jadro cievky, ktoré by poskytovalo magnetické vlastnosti a vytváralo elektromagnetické pole. To znamená, že by sa skladalo z vodivého materiálu, zámerne vytvoreného na generovanie silného magnetického poľa.

Vlastnosti jadra

Na rozdiel od roztaveného jadra, ktoré je viskózne a má svoje vlastné teplotné dynamiky, jadro cievky by mohlo byť stabilnejšie a malo by byť schopné viesť elektrický prúd, čím by sa zvyšovalo magnetické pole okolo neho.

Tvorba magnetického poľa

Ak by cievka plochej Zeme generovala silné toroidné (prstencové) magnetické pole nad a pod plochou Zeme, toto pole by mohlo mať podobný účinok ako magnetické pole na guľovom modeli Zeme. Podľa Teslových teórií by mohla byť Zem schopná prenášať energiu cez svoje magnetické pole, čo by ovplyvnilo všetky objekty na jej povrchu. Mohlo by to viesť k rôznym javom, ako sú indukčné prúdy v okolí, čo by mohlo mať za následok účinky na materiály a organizmy nachádzajúce sa na jej povrchu.

Skrat a zvýšená magnetická indukcia

V našom modele, kde Zem funguje ako obrovská cievka, by v dôsledku skratu alebo spätnej väzby mohlo dôjsť k dramatickému zvýšeniu prúdu a následnému zosilneniu magnetického poľa. Oba tieto javy môžu v elektrických obvodoch spôsobiť náhle a nebezpečné zosilnenie prúdu, čo by mohlo mať nasledujúce dôsledky:

Skrat v cievke

Skrat znamená, že prúd nepreteká pôvodnou, regulovanou cestou, ale namiesto toho sa "skratne" do menšieho odporu. Tento náhly pokles odporu spôsobí rapídne zvýšenie prúdu. Takýto nárast prúdu by vyvolal intenzívne zvýšenie magnetického poľa, čím by sa zosilnili všetky indukčné účinky, najmä vírivé prúdy vo vodivých objektoch na povrchu. Tento scenár by viedol k extrémnemu ohrevu vodivých materiálov, vrátane tehlových budov, a mohol by tak spôsobiť ich roztavenie.

Spätná väzba

V systémoch so spätnou väzbou môže dochádzať k cyklickému posilňovaniu prúdu, čo môže vytvoriť situáciu, keď sa prúd a napätie neustále zosilňujú bez možnosti stabilizácie. Ak by takýto efekt vznikol vo veľkej cievke, magnetické pole by sa posilnilo do takých extrémnych úrovní, že by začalo generovať veľmi silné indukčné prúdy vo všetkých vodivých objektoch v okolí, čím by sa vytváralo obrovské množstvo tepla.

Dôsledky pre jadro

Takéto skratové zvýšenie magnetického poľa by tiež zahrievalo samotné jadro cievky (zemskú vrstvu) prostredníctvom zvýšených hystereznych strát a vírivých prúdov v jeho materiáli. 

Indukcia vírivých prúdov v okolí

Ak by sa intenzita magnetického poľa zvýšila povedzme o faktor 100, mohli by vzniknúť enormné vírivé prúdy v objektoch a stavbách, najmä v tehlových budovách, ktoré majú vnútri malé množstvo kovových zlúčenín. V mieste, kde sa koncentruje energia, by mohli vzniknúť tzv. horúce miesta (hot spots), ktoré by sa stali kritickými bodmi pre tavenie materiálov. Tieto vírivé prúdy by mohli vytvárať dostatok tepla na roztavenie materiálov, čo by mohlo vyvolať roztápanie tehlových budov. Tento efekt by bol podobný tomu, čo nastáva v elektrických peciach, kde sa kov tavením zahrieva pomocou indukcie.

Tavenie tehlových stavieb

Silné magnetické pole by indukovalo vírivé prúdy vo všetkých vodivých materiáloch nachádzajúcich sa v jeho dosahu. V materiáloch s vysokou elektrickou vodivosťou, ako sú napríklad kovy alebo minerály s kovovými prvkami, by tieto prúdy vytvorili dostatočné teplo na zahriatie alebo až roztavenie. V tomto prípade by tehlové štruktúry, obsahujúce železité zlúčeniny a iné vodivé prvky, začali absorbovať teplo z vírivých prúdov, čo by mohlo viesť až k ich roztaveniu. 

Analógia s indukčným varičom

Indukčný varič funguje na princípe elektromagnetickej indukcie. Keď cez cievku prechádza prúd, vytvára sa magnetické pole, ktoré indukuje prúdy v kovových predmetoch umiestnených nad ním. Tieto prúdy spôsobujú, že sa elektricky vodivé predmety zahrievajú, čo následne umožňuje varenie.

V prípade našej situácie by cievka v jadre Zeme mohla vytvárať silné elektromagnetické pole, ktoré by indukovalo prúdy v tehlových stavbách. Tieto indukované prúdy by generovali teplo a mohli by viesť k roztaveniu týchto materiálov.

Plazmové výboje

V situácii, kde by došlo k spätnej väzbe alebo skratu vo veľkej cievke, mohlo by vzniknúť pulzné magnetické pole, ktoré by rýchlo menilo svoju intenzitu. Táto rýchla zmena poľa by vyvolala elektrické impulzy, ktoré môžu dosiahnuť také vysoké napätie, že prekročia izolačné schopnosti okolitého vzduchu, čo by viedlo k výbojom.

Koróna a efekt svätožiary

V prítomnosti extrémneho poľa by mohlo dochádzať aj k fenoménu tzv. korónového výboja okolo ostrých výčnelkov vodivých štruktúr alebo hraníc tehlových budov, čo je jav pri ktorom vzniká slabá plazma. Táto plazma sa prejavuje jemným svietiacim efektom, často modrastým, ktorý obklopuje povrch objektov.

Rezonancia a "plazmové oblúky" medzi stavbami

V prípade, že by v oblasti existovali vodivé štruktúry s rozdielnym potenciálom, mohli by sa medzi nimi vytvárať plazmové oblúky, aké sa objavujú pri bleskoch. Tieto oblúky by prenášali vysoké prúdy, čo by ešte viac zahrievalo tehlové materiály a v niektorých prípadoch ich priamo tavilo.

Transmutácia prvkov

Pri dostatočnej energetickej koncentrácii by mohlo dôjsť aj k plazmovým výbojom, ktoré sú známe svojou schopnosťou rozrušiť materiály na atómovej úrovni. To by sa mohlo prejaviť ako vznik nových prvkov.

Selektívne zahrievanie

Sú rôzne faktory na základe ktorých by sme mohli vysvetliť, prečo niektoré časti stavieb zostanú neporušené, zatiaľ čo iné sa roztavia.

Hmotnosť a zahrievanie

V hrubších a väčších tehlových konštrukciách by sa mohlo indukovať viac prúdov v dôsledku silného magnetického poľa.  Viac hmoty znamená viac materiálu, ktorý sa môže zohriať. Ak by sa v hrubých štruktúrach indukovalo viac prúdu, teplota by sa mohla zvýšiť rýchlejšie a na vyššie úrovne, čo by viedlo k ich roztaveniu. To súvisí s konceptom, že väčšie objemy materiálu môžu absorbovať viac energie a tak zahriatím skôr dosiahnuť kritické teploty.

Geometria a rozloženie

Rozloženie materiálu a jeho geometria tiež zohráva kľúčovú úlohu. Klenby, oblúky, a členité konštrukčné prvky, ktoré majú zakrivené formy, by mohli mať rôzne teplotné dynamiky a rozloženie, ktoré by zvýšilo ich schopnosť odolávať roztaveniu v porovnaní s priamymi a plochými konštrukciami.

Lokálne zahriatie

Indukčné prúdy môžu spôsobiť vznik lokálnych "hot spots", uzlov kde sa teplo sústreďuje na malých plochách. Tieto miesta by mohli prekročiť kritické teploty, zatiaľ čo iné časti štruktúry by sa mohli ohrievať menej.

Zahrievanie zvnútra von

V hrubších štruktúrach by sa mohol vytvoriť rozdiel medzi vonkajšími a vnútornými časťami, kde by vnútorné časti mohli zažiť vyššie teploty v dôsledku väčšej koncentrácie indukovaných prúdov.

Energetická bilancia

V hrubých konštrukciách, ak sa energia z indukovaných prúdov neustále zvyšuje, môže to viesť k neustálemu prehrievaniu, kým tenšie konštrukcie môžu mať tendenciu sa ochladiť rýchlejšie, ak sú vystavené prúdeniu vzduchu.

Drevo

Interakcia s magnetickým poľom

Drevo ako nevodivý materiál neprodukuje vírivé prúdy, a preto by v ňom nedochádzalo k rovnakému ohrevu, ako v kovových alebo tehlových materiáloch. To by vysvetľovalo, prečo drevo prežilo aj v podmienkach, ktoré spôsobily tavenie iných materiálov.

Geometria a umiestnenie

Drevo často slúži ako súčasť konštrukcie, a ak je umiestnené na miestach, kde nie sú priamym cieľom indukovaných prúdov, mohlo by to prispieť k jeho prežitiu. Napríklad drevené prvky ako trámy, ktoré sú umiestnené vyššie alebo ďalej od základne, by mohli mať menší kontakt s generovaným elektrickým prúdom.

Absorpcia tepla

Drevo má nižšiu tepelnú vodivosť ako tehly, čo znamená, že teplo generované v jeho blízkosti by sa nerozšírilo tak efektívne. Aj keď by sa tehlové materiály prehrievali v dôsledku indukovaných prúdov, drevo by mohlo zostať relatívne nepoškodené.

Teplotná odolnosť dreva

Drevo má určitú teplotnú odolnosť a začína sa rozkladať až pri teplotách (nad 200 °C) Samotný proces tavenia tehál by mohol prebiehať rýchlo a zastaviť skôr, než by sa drevo dostalo do kritickej teploty.

Kov

Rozdielne materiálové zloženie a hustota prúdov

Tehlové materiály a kovové tyče majú odlišné elektrické vlastnosti. Tehla obsahuje kovy len vo forme malých množstiev oxidov, ktoré vytvárajú väčší odpor v porovnaní s čistým kovom. Preto sa vo vnútri tehál môžu vírivé prúdy koncentrovať lokálne a vytvoriť tzv. hot spots (miesta vysokého zahrievania). Tehly majú nižšiu tepelnú vodivosť než kovy, takže teplo sa v nich akumuluje rýchlejšie a lokálne zvyšuje teplotu až do bodu tavenia.

Odlišné frekvencie prúdu a kôra

Ak by indukcia generovala prúd s veľmi vysokou frekvenciou, tieto prúdy majú tendenciu sa koncentrovať na povrchu vodivých materiálov (tento jav sa nazýva skinefekt). Kovové tyče, vďaka svojej homogénnej a vysoko vodivej štruktúre, môžu tento povrchový prúd odvádzať a tak rýchlo šíriť teplo preč, čím sa zabráni ich lokálnemu prehrievaniu. Naopak, v tehlových materiáloch, ktoré majú nerovnomerné rozloženie kovových prvkov a vyšší odpor, by sa teplo akumulovalo oveľa ľahšie, čím by mohlo dôjsť až k taveniu. 

Termálne vlastnosti a akumulácia tepla

Kovové tyče majú výrazne vyššiu tepelnú vodivosť ako tehly, čo znamená, že dokážu efektívnejšie rozptyľovať teplo, ktoré vzniká indukciou. Pri tehlách je tento rozptyl obmedzený, takže teplo sa hromadí a spôsobuje zvýšenie teploty až do bodu, kedy materiál začne mäknúť alebo sa taviť. Kovové tyče by sa naopak mohli menej zahriať, pretože teplo sa v nich rýchlejšie rozloží a odvedie preč

Takže aj keď kovové predmety môžu rýchlejšie absorbovať teplo pri indukčnom ohreve, v prípade masívnych tehlových konštrukcií môže byť situácia odlišná. Teplo sa môže akumulovať v tehlách do bodu, kedy sa začnú taviť, zatiaľ čo kovové časti, ktoré majú vyššiu tepelnú vodivosť a nižšiu hmotnosť, sa nemusia dostatočne zahriať na to, aby došlo k taveniu.

Selektívna absorpcia a štruktúrne rozdiely

Tehlové materiály obsahujú malé množstvá kovových zlúčenín v nehomogénnom rozložení, čo môže vytvárať mikroštruktúry, kde sa energia sústredí a generuje teplo. Kovové tyče sú homogénnejšie a nemajú tieto "vnútorné rezonančné miesta," kde by sa vírivé prúdy mohli ľahko koncentrovať.

Ak by teda extrémne silné pole indukovalo vírivé prúdy, tieto prúdy by mohli lokálne taviť tehly bez toho, aby sa roztavili homogénne kovové tyče.

Zastavenie tavenia

Currieho bod

Každý feromagnetický materiál má tzv. Curieho teplotu (alebo Curieho bod), pri ktorej stratí svoje magnetické vlastnosti. Po prekročení tejto teploty sa tepelné pohyby atómov stanú tak silnými, že prekonajú vzájomné magnetické interakcie medzi atómami. V dôsledku toho sa usporiadané magnetické domény v materiáli rozpadnú a materiál prejde do paramagnetického stavu, kde sa magnetizuje len v prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa, ale stráca trvalú magnetizáciu.

Zahrievanie jadra cievky

Zosilnené magnetické pole by spôsobilo vznik vírivých prúdov nielen na povrchu Zeme (v tehlových alebo kovových štruktúrach), ale aj v samotnom jadre cievky (v tomto prípade vo vnútri Zeme vo vrstve pod povrchom. Tieto vírivé prúdy by vytvárali teplo, ktoré by začalo zohrievať jadro cievky.

Prehriatie a strata magnetických vlastností "jadra"

V takomto scenári by "jadro" cievky, ako časť Zeme, mohlo dosiahnuť teplotu, pri ktorej by prišlo k zmene jej magnetických vlastností. Ak by sa to jadro Zeme alebo jeho magneticky aktívne vrstvy zohriali nad svoju Curieho teplotu, Zem by mohla dočasne alebo trvalo stratiť schopnosť generovať tak silné pole alebo dokonca úplne prestať fungovať.. S týmto útlmom by sa znížila intenzita indukovaných prúdov vo vodivých materiáloch, čo by zastavilo ich zahrievanie a proces tavenia, a postupne by sa ochladili.

Záver

Model plochej Zeme ako cievky ponúka zaujímavý pohľad na elektromagnetizmus a jeho vplyv na materiály. Skrat a zvýšené magnetické indukcie vírivých prúdov v tehlových stavbách vytvárajú scénar, v ktorom môžu vzniknúť plazmové výboje a horúce miesta, čo by viedlo k ich zahrievaniu a potenciálnemu roztaveniu, kým by sa celý systém nezačal stabilizovať po prekročení kritickej teploty.