Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Rieky
Obrysy pobrežia
Pohoria
Erózia
Guľový blesk
Prstenec Saturnu



Ostatné kapitoly
Dimenzia pobrežia
Chaos - úvod
Model kyvadla
Pickoverove biomorfy
Fraktály v prírode
Teória katastrôf
Fractint
Lotka-Volterra model
IFS - systém iterovaných funkcií
Logistická rovnica
Mandelbrotova množina
Newtonova metóda generuje fraktály


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Guľový blesk

Hlavné charakteristiky:

Tvar:- Skoro dokonalá guľa s priemerom približne 10 cm

Rýchlosť: - Približne 4 m/s

Dĺžka života: - 10 s (väčšina pozorovateľov má ale z dôvodu stresu dojem, že je to dlhšie)

Jas: - Ako 100W žiarovka

Farba: - Rôzna, ale stabilná

Hustota: - Približne rovnaká ako vzduch

Energia: - Energia obsiahnutá v guľovom blesku je veľmi malá, tak najviac schopná rozbiť sklo

Teplota: - Sporné – na okolie väčšinou nepôsobí (odparovanie, tepelné pôsobenie na citlivé materiály, ...), ale dokáže popáliť pokožku

Náboj: - S nábojom je to tiež zložité, kľudne šplhá po uzemnených vodičoch

Modely: Predpokladá sa, že energia potrebná k vyžarovaniu je chemického pôvodu. (Chemické reakcie s pomerne malou rýchlostnou konštantou.)

Príklad: Horenie práškového uhlia s ozónom vytvára komplikované väzby, ktoré proces horenia spomaľujú. Problém je v tom, že aby to tak svietilo, muselo by to byť veľmi horúce a ťažko by sa to udržalo pohromade.

Nasledujúca teória bola presadzovaná v 70. rokoch a vyzerala celkom životaschopne.

Počas búrky sa do plazmy vybudenej bleskom primiešajú nejaké mikročastice – napríklad to môže byť peľ (obdobie jún až september) alebo prach. Nabité častice začnú dopadať na zrnká. Medzi nabitím zrniek budú rozdiely. Začnú sa k seba priťahovať, ako keď sa prach prichytáva na televíznu obrazovku a vytvoria cluster (zhluk). Jednotlivé zrnká s rôznymi nábojmi sa ďalej pripájajú a vytvárajú 3D fraktálovú štruktúru.

Vytváranie zhlukov:

Jedným z prípadov tejto štruktúry sú „fúzaté“ kryštály, ktoré narastajú v roztokoch. Jednoducho spletený zhluk. Dopadne to tak, že fraktál zaberie iba niekoľko percent objemu a zbytok môže byť vyplnený reakčným plynom, napríklad ozónom. Náboj sa v štruktúre fraktálu samozrejme presunie na okraj a spád napätia medzi susednými vetvami je v stovkách kV/cm. A medzi povrchom a hlbšími vetvami dokonca v MV/cm. To by mohlo vysvetliť, okrem guľového tvaru, pohyb a dobu života guľového blesku. Tak by vlastne nasával ióny, ktoré sú normálne v atmosfére, a tým by sa vybil.

Problém je v zdroji vyžarovaného svetla. Energia elektrického poľa na povrchu blesku na to nestačí. Horenie by zase rozmetalo krehkú štruktúru fraktálu.

Záver:

Z dôvodov veľmi malej energie obsiahnutej v jednom guľovom blesku nie je tento jav príliš atraktívny pre armádu a iné jeho využitie nie je známe. Do jeho výskumu sa preto neinvestujú veľmi veľké prostriedky. Celé skúmanie sa redukuje na zhromažďovanie záznamov o pozorovaniach a vytváraní modelov, ktoré aj tak nefungujú. Umelá výroba guľového blesku sa zatiaľ vôbec nedarí.

Guľový blesk v atmosfére



Guľový blesk v atmosfére



Guľový blesk v atmosfére

Hore
Kontakt: Marek Bundzel