GROM – od antičkih mitova do današnjih istraživanja

Munja i grom su od pamtiveka bili obavijeni velom duboke tajne, misterije i straha čoveka pred sudom Božijim; smatrao je da je pojavom munje i groma bio kažnjavan za počinjene greške i učinjene grehove. U antičko doba, kad je naučna misao bila tek u povojima, gotovo svim narodima i kulturama su grom i grmljavina bili znaci Božanskog delovanja. Narodu stare Grčke grom je predstavljao jedno od Zevsovih oružja koje je za njega načinila Minerva, boginja mudrosti. I Grci i Rimljani su osmatrali nebo, plašili se grmljavine kao znaka da su bogovi loše volje ili da se među njima događaju svađe i obračuni. Da bi odobrovoljili bogove, obožavajući ih i bojeći ih se, svoje hramove su najčešće gradili na mestima koja je pogodio grom i koja su stoga za njih bila sveta. Slično je bilo u kulturama i religijama većine starih naroda, a razna praznoverja su se održala gotovo do današnjih dana. U nekim sredinama još se i danas veruje da zvuk crkvenih zvona može odagnati gromove. Dugo je vremena trebalo da prođe, da bi se ova božanska pojava transformisala u čovekovoj svesti u prirodni klimatski fenomen: primitivna objašnjenja munje i groma nalazimo kod svih naroda svih religija Srednjega veka; tek u XVII veku čovek počinje da se oslobađa svog praznoverja, a XVIII vek se može smatrati početkom naučnog spoznavanja i tumačenja pojava atmosferskog pražnjenja, koja karakterišu epohalni radovi fizičara Franklina (Benjamin Franklin), Nolea (Jean-Antoine Nollet), Dalibara (Thomas François Dalibard) i ostalih istraživača, koji su protumačili ovu pojavu zahvaljujući najviše eksperimentu sa Franklinovim zmajem i Dalibarovom štapu, ogledu, koji je ovaj izveo u svome vrtu u Marli-la-Vilu (Marly-la-Ville), godinu dana pre nego što je Franklin patentirao svoj gromobran.

Devetnaesti vek će biti posvećen vizuelnim opservacijama i statistikama pražnjenja zbog nedostatka adekvatnih instrumenata koji bi ubrzali upoznavanje fenomena atmosferskih pražnjenja. Tek na početku druge trećine XX veka, kvalitetniji načini merenja, snimanja i fotografisanja, omogućili su da se bliže upozna ova pojava i daju neke numeričke veličine. Veliki je broj istraživača koji su tragali za efikasnom zaštitom od atmosferskih pražnjenja. Prvi pokušaji da se poboljša efikasnost Franklinovog štapa datiraju od pronalaska radioaktivnosti, prethodno prirodnog radijuma, a zatim i veštačkih.

Spontanu jonizaciju na vrhu Franklinovog štapa potrebno je umnogostručiti za vreme nevremena, kako bi uzlazni traser pouzdano krenuo sa željenog mesta u susret silazećem traseru. Među prvim predlagačima radioaktivnih gromobrana je sigurno mađarski fizičar Silar (L. Szillard), koji je 1914. godine predložio postavljanje radioaktivnog izvora uz vrh Franklinovog štapa, kako bi tako razelektrisao olujne oblake i predupredio pojavu atmosferskog pražnjenja. Ova hipoteza je, međutim, vrlo brzo bila opovrgnuta elementarnom računicom, koja je pokazala da bi bila neophodna aktivnost radioaktivnog izvora od nekoliko hiljada kirija, da bi došlo do značajnijeg protoka naelektrisanja.

Pobornike radioaktivnog gromobrana ova činjenica nije pokolebala, pa su predložili novi model: joni koji će se formirati u vazduhu iznad radioaktivnog izvora uz šiljak Franklinovog štapa, „produžiće“ sam štap, a time i njegove mogućnosti u zaštiti od atmosferskog pražnjenja. Ovo objašnjenje je negde iz 1960. godine, ali je moralo da padne zbog nedovoljnog kvantiteta formiranih jona, preslabog da bi mogao znatnije da poveća provodnost okolnog vazduha. Prisutan je i treći pokušaj za dokazivanje efikasnosti radioaktivnog gromobrana, najpoznatiji, koji datira od oko 1975. godine: jonizacija će aktivirati elektrone „pokretače“, neophodne da provociraju izbijanje uzlaznog trasera. Ali, kao i ranija, pa tako ni ovo objašnjenje nije moglo da izdrži jednu kritičku analizu, koju je u svojoj doktorskoj disertaciji izveo Ž. Radosavljević 1986. godine. Vrlo je lako, sada, pokazati, bilo računicom ili merenjima u laboratoriji, da će efekat korone na vrhu Franklinovog štapa u prirodnim uslovima pred nevreme proizvesti veći broj elektrona od bilo kog upotrebljavanog radioaktivnog izvora. Ova zabluda pasioniranih i često ljutih pobornika radioaktivnih gromobrana, kojoj su se znatno suprotstavljali specijalisti fizike pražnjenja, trajala je više od 60 godina.

Konačno, dokazavši potpunu neefikasnost, ali istovremeno i zbog prisutne neželjene opasnosti od radioaktivnog zračenja iz ovih gromobrana, sve zemlje Evrope i sveta zabranile su njihovu dalju upotrebu (Francuska 1985. godine, neke zemlje ranije, Jugoslavija 1991.). Ova kratka analiza istorijsko-naučnih peripetija kroz koje je prolazio radioaktivni gromobran, pokazala je ipak, da napore za poboljšanje zaštite od atmosferskih pražnjenja, treba usmeriti u pravcu iznalaženja mogućnosti formiranja povećane jonizacije na vrhu Franklinovog štapa, koja će pouzdano biti znatno veća od one koju daje efekat spontano nastale korone u prirodnim uslovima na vrhu Franklinovog štapa pred pojavu nevremena.
Najnovija ideja gromobranske hvataljke sa uređajem za rano startovanje, sastoji se u dirigovanju i vođenju spontane korone na vrhu Franklinovog štapa pred nailazak nevremena. Jedna ideja će u tu svrhu koristiti neprekidni niz impulsa visokog napona, dok će po drugoj biti generisana i u kontrolisanom nizu ponovljena varničenja između elektroda gromobranske hvataljke i vrha uzemljenog Franklinovog štapa koje ga okružuju. Neophodna energija za održavanje ovih tačno određenih i regulisanih pojava, uz pomoć ugrađene elektronike, crpi se iz okolnog prostora naraslog električnog polja pred pojavu atmosferskog pražnjenja. Analiza razvoja usponskih trasera ispitivanih gromobranskih hvataljki sa uređajem za rano startovanje, uz pomoć najsavremenije merne opreme, kamera i konvertora slike, pokazuje vrlo jasan, uvek ponovljen, dobitak u vremenu izbacivanja usponskog trasera u odnosu na običan Franklinov štap pri istim elektro-geometrijsko-klimatskim uslovima. U slučaju prisustva obe hvataljke, običnog Franklinovog štapa i Franklinovog štapa sa uređajem za rano startovanje istih geometrija i pri istim ostalim uslovima, celokupno pražnjenje će uvek biti u ovu drugu. Zbog svog kvaliteta da ranije startuje usponskim traserom od bilo koje druge isturene i iritirane tačke na štićenom objektu, sve se dešava, dakle, kao da se rastojanje pražnjenja, a time i zaštitna zona ovog gromobrana, povećava za onoliko, za koliki je u tom dobijenom vremenu prevalio put ranije izbačeni traser iz gromobranske hvataljke sa uređajem za rano startovanje.
Danas, nakon izvedenih brojnih istraživanja i ispitivanja najsavremenijom opremom u prirodnim uslovima – „in situ“ i u laboratorijama vrlo visokih napona, atmosferska pražnjenja su kroz brojne naučne programe verovatno potpuno izučena u svom nastajanju, razvoju i okončanju, sa svim svojim pojavama, fenomenima i veličinama koje ih prate.
Loptasta munja će, sigurno, još zadavati probleme dok i sve njene tajne ne budu bile otkrivene. Ovde, međutim, treba podsetiti, da obavljena jedino laboratorijska ispitivanja ne mogu biti isključivo merodavna za donošenje ispravnog suda o izučavanoj pojavi ili uređaju, jer velika zanemarivanja u ispunjavanju preciznih uslova teoreme elektrodinamičke sličnosti, mogu navesti na pogrešne zaključke. Rezultati dobijeni u laboratorijskim uslovima moraju biti dokazani i provereni i u realnim, prirodnim uslovima.

 

Izvor: http://www.niri.rs/