อะไรที่สนุกกว่าบางสิ่งที่ไม่เหมาะสม? เมื่อพูดถึงพลศาสตร์พลังงานแสงอาทิตย์เรารู้มาก แต่มีหลายสิ่งที่เรายังไม่เข้าใจ ตัวอย่างเช่นเมื่ออนุภาคที่เต็มไปด้วยเปลวไฟจากดวงอาทิตย์พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์เส้นสนามแม่เหล็กของมันสามารถทำสิ่งที่ไม่คาดคิดได้เช่นแยกออกจากกันและเชื่อมต่อใหม่อย่างรวดเร็ว ตามทฤษฎีบทการแช่แข็งแบบฟลักซ์เส้นแม่เหล็กเหล่านี้ควร "ไหลไปในขั้นตอนล็อค" กับอนุภาค พวกเขาควรจะอยู่ในสภาพเดิม แต่ไม่ควรทำ ไม่ใช่แค่กฎง่ายๆที่พวกเขาทำลาย ... มันเป็นกฎแห่งฟิสิกส์
สิ่งที่อธิบายได้ ในบทความที่ตีพิมพ์ใน“ Nature” ฉบับวันที่ 23 พฤษภาคมทีมวิจัยสหวิทยาการนำโดยนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ Johns Hopkins อาจเพิ่งพบคำอธิบายที่เป็นไปได้ จากข้อมูลของกลุ่มพบว่าปัจจัยพื้นฐานคือความปั่นป่วนซึ่งเป็น“ ความผิดปกติแบบรุนแรงที่สามารถผลักดันเจ็ทผู้โดยสารเมื่อเกิดขึ้นในบรรยากาศ” หรือพี่ชายของคุณทิ้งไว้ข้างหลังหลังจากที่เขากินถั่วอบ ด้วยการใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่มีการจัดระเบียบอย่างดีและมีเหตุผลนักวิจัยสามารถจำลองสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเส้นสนามแม่เหล็กพบกับความปั่นป่วนในเปลวสุริยะ ด้วยข้อมูลนี้พวกเขาจึงสามารถระบุกรณีของพวกเขาได้
“ ทฤษฎีบทการแช่แข็งแบบฟลักซ์มักจะอธิบายสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างสวยงาม” Gregory Eyink หัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์คณิตศาสตร์และสถิติผู้ซึ่งเป็นหัวหน้าผู้เขียนการศึกษา“ ธรรมชาติ” กล่าว “ แต่ในกรณีอื่น ๆ มันก็ล้มเหลวอย่างน่าสังเวช เราต้องการทราบว่าทำไมความล้มเหลวนี้จึงเกิดขึ้น”
ทฤษฎีบทการแช่แข็งคืออะไร? บางทีคุณอาจเคยได้ยิน Hannes Alfvén เขาเป็นวิศวกรไฟฟ้าชาวสวีเดนนักฟิสิกส์พลาสมาและเป็นผู้ชนะรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1970 สำหรับงานของเขาในด้านแมกนิจูดไดโนมิกส์ (MHD) เขาเป็นคนที่รับผิดชอบในการอธิบายสิ่งที่เรารู้ในขณะนี้ว่าเป็นคลื่นอัลฟวน - การเคลื่อนที่ความถี่ต่ำของไอออนและสนามแม่เหล็กในพลาสมา เมื่อ 70 ปีที่แล้วเขาคิดว่าความคิดที่ว่าเส้นแรงสนามแม่เหล็กแล่นไปตามของเหลวของหัวรถจักรคล้ายกับตัวอย่างของด้ายที่ไหลไปตามลำธาร มันเป็นไปไม่ได้สำหรับพวกเขาที่จะแตกแล้วเข้าร่วมอีกครั้ง อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์แสงอาทิตย์ได้ค้นพบว่านี่ไม่ใช่กรณีเมื่อมันมาถึงกิจกรรมภายในเปลวสุริยะที่รุนแรงโดยเฉพาะ ในการสังเกตของพวกเขาพวกเขาได้พิจารณาแล้วว่าเส้นสนามแม่เหล็กภายในเปลวไฟเหล่านี้สามารถขยายไปถึงจุดแตกหักแล้วเชื่อมต่อใหม่ในเวลาอันรวดเร็วอย่างน่าประหลาดใจ - เพียง 15 นาทีเท่านั้น เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นมันจะแผ่พลังงานออกมาจำนวนมากซึ่งในทางกลับกันจะเพิ่มพลังเปลวไฟ
“ แต่หลักการการเยือกแข็งแบบฟลักซ์ของฟิสิกส์พลาสมายุคใหม่แสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้ในโซลาโรน่าน่าใช้เวลาเป็นล้านปี!” Eyink กล่าวอย่างมีชีวิตชีวา “ ปัญหาใหญ่ในวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ก็คือไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดการแช่แข็งฟลักซ์จึงทำงานได้ในบางกรณี แต่ไม่ใช่ปัญหาอื่น ๆ ”
แน่นอนว่ามีการเก็งกำไรอยู่เสมอว่าความวุ่นวายอาจเป็นสาเหตุของพฤติกรรมลึกลับ ถึงเวลาสอบสวน พนันได้เลย. จากนั้น Eyink ก็เข้าร่วมกับกองกำลังและความคิดกับผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์วิศวกรรมเครื่องกลการจัดการข้อมูลและวิทยาการคอมพิวเตอร์โดยตั้งอยู่ที่ Johns Hopkins และสถาบันอื่น ๆ “ โดยความจำเป็นนี่เป็นความพยายามร่วมกันอย่างสูง” Eyink กล่าว “ ทุกคนมีส่วนร่วมในความเชี่ยวชาญของพวกเขา ไม่มีใครสามารถทำสิ่งนี้ได้”
ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ - การจำลองซึ่งสามารถจำลองสถานะพลาสมาของกิจกรรมเปลวไฟจากแสงอาทิตย์และความแตกต่างทั้งหมดของอนุภาคที่มีประจุจะเกิดขึ้นในช่วงที่มีสภาพแตกต่างกัน “ คำตอบของเราน่าประหลาดใจมาก” Eyink กล่าว “ การแช่แข็งฟลักซ์แม่เหล็กไม่ถือเป็นจริงอีกต่อไปเมื่อพลาสมามีความวุ่นวาย นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่คาดว่าการแช่แข็งฟลักซ์จะมีบทบาทที่ใหญ่ขึ้นเมื่อพลาสมามีการดำเนินการสูงขึ้นและมีความปั่นป่วนมากขึ้น แต่ตามความเป็นจริงมันแตกสลายอย่างสมบูรณ์ ด้วยความประหลาดใจที่ยิ่งใหญ่กว่าเราพบว่าการเคลื่อนที่ของเส้นสนามแม่เหล็กนั้นสุ่มโดยสิ้นเชิง ฉันไม่ได้หมายถึง 'วุ่นวาย' แต่แทนที่จะคาดเดาได้ว่าเป็นกลศาสตร์ควอนตัม แทนที่จะไหลอย่างเป็นระเบียบเรียบร้อยกำหนดสนามแม่เหล็กแทนที่จะกระจายออกไปเหมือนควันควันไฟ "
แน่นอนผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานแสงอาทิตย์รายอื่นรู้สึกว่าอาจมีคำตอบอื่นสำหรับกิจกรรมทำลายกฎนี้ในแผงโซลาร์เซลล์ แต่ตามที่ Eyink กล่าวว่า“ ฉันคิดว่าเราสร้างกรณีที่น่าสนใจมากที่ความปั่นป่วนเพียงอย่างเดียวนั้น
สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือความร่วมมือของสมาชิกในทีมจากหลากหลายสาขา มันเป็นความพยายามของกลุ่มที่ช่วย Eyink ให้คิดทฤษฏีใหม่นี้เกี่ยวกับปริศนาลับสมองพลังงานแสงอาทิตย์ “ เราใช้วิธีการฐานข้อมูลใหม่ที่ล้ำสมัยเช่นเดียวกับที่ใช้ในการสำรวจสโลนดิจิตอลสกายรวมกับเทคนิคการคำนวณประสิทธิภาพสูงและการพัฒนาทางคณิตศาสตร์ดั้งเดิม” เขากล่าว “ งานนี้ต้องการการแต่งงานที่สมบูรณ์แบบของฟิสิกส์คณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์เพื่อพัฒนาแนวทางใหม่ในการทำการวิจัยด้วยชุดข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มาก”
โดยสรุป Eyink ตั้งข้อสังเกตว่างานวิจัยประเภทนี้อาจช่วยให้เรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับเปลวสุริยะและการปลดปล่อยมวลโคโรนา อย่างที่เราทราบกันดีว่า“ สภาพอากาศในอวกาศ” ที่เป็นอันตรายประเภทนี้อาจเป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศรบกวนดาวเทียมสื่อสารและแม้กระทั่งต้องรับผิดชอบต่อการปิดระบบสายส่งไฟฟ้าบนโลก และคุณรู้ว่านั่นหมายถึง…ไม่มีทีวีดาวเทียมและไม่มีพลังในการรับชม แต่นั่นเป็น O.K
“ ฉันจะไม่ออกไปสาย อย่าไปสนใจ ฉันอยู่บ้านประมาณแปด…เพียงฉันและวิทยุของฉัน ไม่ผิดหรอก .. .. Savin 'ที่ฉันรักต่อคุณ”
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม: ข่าวของ Johns Hopkins University
