पृथ्वीचे विद्युत क्षेत्र

इलेक्ट्रोमीटर मोजमाप दर्शविते की पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळ विद्युत क्षेत्र आहे, जरी जवळपास कोणतेही चार्ज केलेले शरीर नसले तरीही. याचा अर्थ असा आहे की आपल्या ग्रहावर काही विद्युत चार्ज आहे, म्हणजेच तो मोठ्या त्रिज्याचा चार्ज केलेला चेंडू आहे.

पृथ्वीच्या विद्युत क्षेत्राच्या अभ्यासातून असे दिसून आले की, सरासरी, त्याच्या तीव्रतेचे मॉड्यूलस इ\u003d 130 V / m, आणि शक्तीच्या रेषा उभ्या आहेत आणि पृथ्वीच्या दिशेने निर्देशित आहेत. सर्वोच्च मूल्यविद्युत क्षेत्राची ताकद मध्य अक्षांशांमध्ये असते आणि ती ध्रुव आणि विषुववृत्ताकडे कमी होते. म्हणून, आपल्या ग्रहाला संपूर्णपणे आहे नकारात्मकशुल्क, ज्याचा मूल्यानुसार अंदाज लावला जातो q= –3∙10 5 C, आणि संपूर्ण वातावरण सकारात्मक चार्ज झाले आहे.

मेघगर्जनेचे विद्युतीकरण विविध यंत्रणांच्या संयुक्त कृतीद्वारे केले जाते. प्रथम, हवेच्या प्रवाहांसह पावसाचे थेंब चिरडून. क्रशिंगच्या परिणामी, पडणारे मोठे थेंब सकारात्मक चार्ज केले जातात, तर ढगाच्या वरच्या भागात उरलेल्या लहान थेंबांवर नकारात्मक शुल्क आकारले जाते. दुसरे म्हणजे, विद्युत शुल्क पृथ्वीच्या विद्युत क्षेत्राद्वारे विभक्त केले जाते, ज्यामध्ये ऋण शुल्क असते. तिसरे म्हणजे, वातावरणातील थेंबांद्वारे आयनचे निवडक संचय झाल्यामुळे विद्युतीकरण होते. विविध आकार. वातावरणातील हवेच्या विरूद्ध घर्षणाने विद्युतीकृत पुरेशा मोठ्या कणांचे पडणे ही मुख्य यंत्रणा आहे.

दिलेल्या क्षेत्रातील वायुमंडलीय वीज जागतिक आणि स्थानिक घटकांवर अवलंबून असते. ज्या भागात जागतिक घटकांची क्रिया प्रचलित आहे ते "चांगले" किंवा अबाधित हवामानाचे क्षेत्र मानले जातात आणि जेथे स्थानिक घटकांची क्रिया प्रचलित असते - विस्कळीत हवामानाचे क्षेत्र (गडगडाटी, पर्जन्य, धुळीची वादळे इ.) क्षेत्रे म्हणून.

मोजमाप दर्शविते की पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या आणि वातावरणाच्या वरच्या किनार्यामधील संभाव्य फरक अंदाजे 400 kV आहे.

शक्तीच्या क्षेत्र रेषा कोठे सुरू होतात, पृथ्वीवर संपतात? दुसऱ्या शब्दांत, पृथ्वीच्या नकारात्मक शुल्काची भरपाई करणारे ते सकारात्मक शुल्क कुठे आहेत?

वातावरणीय अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की पृथ्वीपासून अनेक दहा किलोमीटर उंचीवर सकारात्मक चार्ज केलेल्या (आयनीकृत) रेणूंचा थर असतो. ionosphere. हा आयनोस्फियरचा चार्ज आहे जो पृथ्वीच्या चार्जची भरपाई करतो, म्हणजे, पृथ्वीच्या विजेच्या शक्तीच्या रेषा आयनोस्फियरपासून पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर जातात, जसे गोलाकार कॅपेसिटरमध्ये, ज्याच्या प्लेट्स केंद्रीभूत गोल आहेत.

वातावरणातील विद्युत क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत, प्रवाहकीय प्रवाह पृथ्वीवर वाहतो. पृथ्वीच्या पृष्ठभागाला लंब असलेल्या वातावरणाच्या प्रत्येक चौरस मीटरमधून, सरासरी, एक विद्युत् प्रवाह शक्तीसह जातो आय~ १० -१२ अ ( j~ 10 -12 ए / मी 2). पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर अंदाजे 1.8 kA प्रवाह आहे. एवढ्या वर्तमान सामर्थ्याने, पृथ्वीवरील नकारात्मक चार्ज काही मिनिटांतच नाहीसा व्हायला हवा होता, परंतु तसे होत नाही. मध्ये चालू असलेल्या प्रक्रियेबद्दल धन्यवाद पृथ्वीचे वातावरणआणि त्याच्या बाहेर, पृथ्वीचा चार्ज सरासरी अपरिवर्तित राहतो. परिणामी, आपल्या ग्रहाचे सतत विद्युतीकरण करण्याची एक यंत्रणा आहे, ज्यामुळे त्यामध्ये नकारात्मक शुल्क दिसून येते. हे वायुमंडलीय "जनरेटर" कोणते आहेत जे पृथ्वीला चार्ज करतात? हे पाऊस, हिमवादळे, वाळूचे वादळ, चक्रीवादळ, ज्वालामुखीचा उद्रेक, धबधबे आणि सर्फद्वारे पाण्याचे शिडकाव, औद्योगिक सुविधांमधून वाफ आणि धूर इ. परंतु वातावरणाच्या विद्युतीकरणात सर्वात मोठा वाटा ढग आणि पर्जन्यवृष्टीमुळे होतो. सामान्यतः, शीर्षस्थानी असलेले ढग सकारात्मक चार्ज केले जातात, तर तळाशी असलेले ढग नकारात्मक चार्ज केलेले असतात.

काळजीपूर्वक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की पृथ्वीच्या वातावरणात सध्याची ताकद कमाल 1900 आणि किमान 400 GMT आहे.

विजा

बर्याच काळापासून असे मानले जात होते की पृथ्वीवर एकाच वेळी सुमारे 1800 गडगडाटी वादळे ~ 2 kA चा प्रवाह देतात, ज्यामुळे "चांगल्या" हवामान क्षेत्रांमध्ये प्रवाहकीय प्रवाहांमुळे पृथ्वीच्या नकारात्मक चार्जच्या नुकसानाची भरपाई होते. तथापि, असे दिसून आले की गडगडाटीचा प्रवाह दर्शविल्यापेक्षा खूपच कमी आहे आणि पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागावरील संवहन प्रक्रिया विचारात घेणे आवश्यक आहे.

ज्या भागात फील्ड स्ट्रेंथ आणि स्पेस चार्जेसची घनता सर्वात जास्त आहे, तेथे वीज निर्माण होऊ शकते. ढग आणि पृथ्वी यांच्यात किंवा शेजारच्या ढगांमधील महत्त्वपूर्ण विद्युत संभाव्य फरकाच्या घटनेच्या आधी डिस्चार्ज होतो. परिणामी संभाव्य फरक अब्जावधी व्होल्टपर्यंत पोहोचू शकतो आणि त्यानंतरच्या संचित विद्युत ऊर्जेचे वातावरणातील विसर्जन 3 kA ते 200 kA पर्यंत अल्पकालीन प्रवाह तयार करू शकते.

रेखीय विजेचे दोन वर्ग आहेत: जमिनीवर आधारित (पृथ्वीवर वार) आणि इंट्रा-क्लाउड. सरासरी लांबीविद्युल्लता सहसा अनेक किलोमीटर असते, परंतु काहीवेळा इंट्राक्लाउड विद्युल्लता 50-150 किमीपर्यंत पोहोचते.

ग्राउंड लाइटनिंगच्या विकासाच्या प्रक्रियेमध्ये अनेक टप्पे असतात. पहिल्या टप्प्यावर, ज्या झोनमध्ये विद्युत क्षेत्र गंभीर मूल्यापर्यंत पोहोचते, प्रभाव आयनीकरण सुरू होते, मुक्त इलेक्ट्रॉनद्वारे तयार केले जाते, जे थोड्या प्रमाणात उपस्थित असतात. विद्युत क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत, इलेक्ट्रॉन पृथ्वीच्या दिशेने लक्षणीय गती प्राप्त करतात आणि हवा बनवणाऱ्या रेणूंशी टक्कर घेतात, त्यांचे आयनीकरण करतात. अशाप्रकारे, इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन उद्भवतात, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्जच्या थ्रेड्समध्ये बदलतात - स्ट्रीमर्स, जे चांगले चालविणारे चॅनेल आहेत, जे विलीन होऊन उच्च चालकता असलेल्या चमकदार थर्मली आयनीकृत चॅनेलला जन्म देतात - स्टेप्ड लाइटनिंग लीडर. जसजसा लीडर पृथ्वीच्या दिशेने सरकतो, तसतसे त्याच्या शेवटी फील्ड स्ट्रेंथ वाढते आणि त्याच्या क्रियेत लीडरशी जोडून पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पसरलेल्या वस्तूंमधून रिस्पॉन्स स्ट्रीमर बाहेर काढला जातो. आपण स्ट्रीमर (चित्र 126) उद्भवू देत नसल्यास, विजेचा झटका रोखला जाईल. विजेचे हे वैशिष्ट्य तयार करण्यासाठी वापरले जाते विजेची काठी(अंजीर 127).

मल्टीचॅनल लाइटनिंग ही एक सामान्य घटना आहे. ते 500 µs ते 0.5 s पर्यंतच्या अंतराने 40 पर्यंत डिस्चार्ज मोजू शकतात आणि एकाधिक डिस्चार्जचा एकूण कालावधी 1 s पर्यंत पोहोचू शकतो. हे सहसा ढगात खोलवर प्रवेश करते, अनेक शाखायुक्त चॅनेल बनवते (चित्र 128).

तांदूळ. 128. मल्टी-चॅनेल लाइटनिंग

बर्‍याचदा, कम्युलोनिम्बस ढगांमध्ये विजा पडतात, नंतर त्यांना मेघगर्जना म्हणतात; कधीकधी निम्बोस्ट्रॅटस ढगांमध्ये तसेच ज्वालामुखीचा उद्रेक, चक्रीवादळ आणि धुळीच्या वादळांमध्ये विजा तयार होतात.

मागील स्ट्राइकमुळे ऑब्जेक्ट नष्ट झाल्याशिवाय त्याच बिंदूवर विजांचा पुन्हा प्रहार होण्याची उच्च शक्यता असते.

विजा स्त्राव दृश्यमान दाखल्याची पूर्तता आहेत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक विकिरण. विद्युल्लता वाहिनीमध्ये वर्तमान शक्तीमध्ये वाढ झाल्याने, तापमान 10 4 के पर्यंत वाढते. विद्युत वाहिनीतील दाबामध्ये सध्याच्या शक्तीतील बदल आणि डिस्चार्ज संपुष्टात आल्याने मेघगर्जना नावाच्या ध्वनी घटना घडतात.

विजेसह गडगडाटी वादळे जवळजवळ संपूर्ण ग्रहावर होतात, त्याचे ध्रुव आणि शुष्क प्रदेश वगळता.

अशा प्रकारे, "पृथ्वी-वातावरण" प्रणाली ही एक सतत कार्यरत इलेक्ट्रोफोर मशीन मानली जाऊ शकते जी ग्रहाच्या पृष्ठभागावर आणि आयनोस्फियरला विद्युतीकरण करते.

लाइटनिंग मनुष्यासाठी "स्वर्गीय शक्ती" चे प्रतीक आणि धोक्याचे स्त्रोत आहे. विजेच्या स्वरूपाच्या स्पष्टीकरणासह, एखाद्या व्यक्तीने विजेच्या रॉडच्या मदतीने या धोकादायक वातावरणीय घटनेपासून स्वतःचे संरक्षण करण्यास शिकले.

रशियातील पहिली लाइटनिंग रॉड 1856 मध्ये सेंट पीटर्सबर्गमधील पीटर आणि पॉल कॅथेड्रलवर दोनदा विजेचा कडकडाट होऊन कॅथेड्रलला आग लागल्यानंतर बांधण्यात आली.

आपण सतत जगतो विद्युत क्षेत्रलक्षणीय तणाव (Fig. 129). आणि असे दिसते की, डोक्याचा वरचा भाग आणि व्यक्तीच्या टाचांमध्ये ~ 200 V चा संभाव्य फरक असावा. मग, विद्युत प्रवाह शरीरातून का जात नाही? हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की मानवी शरीर एक चांगला कंडक्टर आहे आणि परिणामी, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून काही चार्ज त्यावर जातो. परिणामी, आपल्या प्रत्येकाच्या सभोवतालचे क्षेत्र बदलते (चित्र 130) आणि आपली क्षमता पृथ्वीच्या क्षमतेइतकी बनते.

साहित्य

झिलको, व्ही.व्ही. भौतिकशास्त्र: पाठ्यपुस्तक. 11 व्या वर्गासाठी भत्ता. सामान्य शिक्षण रशियन सह संस्था. lang 12 वर्षांच्या अभ्यास कालावधीसह प्रशिक्षण (मूलभूत आणि प्रगत) / V.V. झिलको, एल.जी. मार्कोविच. - मिन्स्क: नार. अस्वेटा, 2008. - एस. 142-145.

वनस्पती केवळ संगीताच्या ध्वनी लहरींनाच प्रतिसाद देत नाहीत, तर पृथ्वी, चंद्र, ग्रह, अवकाश आणि विविध प्रकारच्या कृत्रिम उपकरणांच्या विद्युत चुंबकीय लहरींनाही प्रतिसाद देतात. नेमक्या कोणत्या लहरी उपयुक्त आहेत आणि कोणत्या हानिकारक आहेत हे ठरवण्यासाठीच राहते.

1720 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात एका संध्याकाळी, फ्रेंच लेखक आणि खगोलशास्त्रज्ञ जीन-जॅक डर्टॉस डी मायरन त्याच्या पॅरिस स्टुडिओमध्ये मिमोसा पुडिका इनडोअर मिमोसास पाणी देत होते. अचानक, त्याला हे पाहून आश्चर्य वाटले की सूर्यास्तानंतर, एक संवेदनशील वनस्पती आपली पाने अगदी तशाच प्रकारे दुमडते जसे की त्यांना हाताने स्पर्श केला जातो. मेरन हे जिज्ञासू मनाने ओळखले गेले आणि व्हॉल्टेअरसारख्या प्रमुख समकालीनांचा आदर त्यांनी जिंकला. अंधार पडल्यावर त्याची झाडे फक्त "झोपतात" असा निष्कर्ष त्याने काढला नाही. त्याऐवजी, सूर्योदय होण्याची वाट पाहिल्यानंतर, मेरनने दोन मिमोसा पूर्णपणे गडद कोठडीत ठेवले. दुपारच्या वेळी, शास्त्रज्ञाने पाहिले की कपाटातील मिमोसाची पाने पूर्णपणे उघडली आहेत, परंतु सूर्यास्तानंतर ते त्याच्या स्टुडिओमधील मिमोसाच्या पानांप्रमाणेच दुमडले. मग त्याने असा निष्कर्ष काढला की झाडांना पूर्ण अंधारातही सूर्य "वाटणे" आवश्यक आहे.

मेरेनला प्रत्येक गोष्टीत रस होता - त्याच्या कक्षेत चंद्राच्या हालचाली आणि उत्तरेकडील दिव्यांच्या भौतिक गुणधर्मांपासून फॉस्फरसच्या चमक आणि 9 क्रमांकाच्या वैशिष्ट्यांपर्यंत, परंतु तो मिमोसाच्या घटनेचे स्पष्टीकरण देऊ शकला नाही. फ्रेंच अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसला दिलेल्या अहवालात, त्याने डरपोकपणे सुचवले की काही अज्ञात शक्ती त्याच्या वनस्पतींवर कार्य करत असावी. येथे मेरन यांनी रुग्णालयातील रूग्णांशी समांतर केले ज्यांना दिवसाच्या विशिष्ट वेळी अत्यंत बिघाडाचा अनुभव येतो: कदाचित त्यांनाही ही शक्ती जाणवेल?

अडीच शतकांनंतर डॉ जॉनसारासोटा, फ्लोरिडा येथील पर्यावरण आणि प्रकाश किरणोत्सर्गाचा मानवी आरोग्यावर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास करणाऱ्या संशोधन संस्थेचे संचालक ओट (जॉन ओट) हे मेरन यांच्या निरीक्षणाने थक्क झाले. ओटने त्याच्या प्रयोगांची पुनरावृत्ती केली आणि आश्चर्यचकित केले की ही "अज्ञात ऊर्जा" पृथ्वीच्या विशाल जाडीमध्ये प्रवेश करू शकते - तथाकथित "कॉस्मिक रेडिएशन" अवरोधित करण्यास सक्षम एकमेव ज्ञात अडथळा.

दुपारच्या वेळी, ओटने सहा मिमोसा रोपे शाफ्टमध्ये 220 मीटर खोलीपर्यंत खाली केली. पण मेरनच्या मिमोसाच्या विपरीत, गडद पॅन्ट्रीमध्ये ठेवलेल्या, ओटाच्या मिमोसांनी सूर्य मावळण्याची वाट न पाहता लगेचच त्यांची पाने बंद केली. शिवाय, विद्युत दिव्यांच्या तेजस्वी प्रकाशाने खाण प्रकाशित होत असतानाही त्यांनी पाने झाकली. ओटने या घटनेचा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमशी संबंध जोडला, ज्याबद्दल मेरनच्या काळात फारसे माहिती नव्हती. अन्यथा, तथापि, ओट 17 व्या शतकात राहणाऱ्या त्याच्या फ्रेंच पूर्ववर्तीप्रमाणेच गोंधळलेला होता.

मेरनच्या समकालीनांना विजेबद्दल फक्त तेच माहीत होते जे त्यांना प्राचीन हेलेन्सकडून मिळाले होते. प्राचीन ग्रीक लोकांना एम्बरचे असामान्य गुणधर्म माहित होते (किंवा त्यांना इलेक्ट्रॉन म्हणतात) जे चांगले घासल्यास पंख किंवा पेंढा स्वतःकडे आकर्षित करतात. अ‍ॅरिस्टॉटलच्याही आधी, हे ज्ञात होते की चुंबक, काळ्या लोह ऑक्साईडमध्ये देखील लोखंडी फायलिंग्ज आकर्षित करण्याची अवर्णनीय क्षमता आहे. आशिया मायनरच्या एका प्रदेशात, ज्याला मॅग्नेशिया म्हणतात, या खनिजाचे समृद्ध साठे सापडले, म्हणून त्याला मॅग्नेस लिथोस किंवा मॅग्नेशियन दगड म्हटले गेले. नंतर मध्ये लॅटिनहे नाव मॅग्नेस असे लहान केले गेले आणि इंग्रजी आणि इतर भाषांमध्ये चुंबक असे केले गेले.

16व्या शतकात राहणारे शास्त्रज्ञ विल्यम गिल्बर्ट हे वीज आणि चुंबकत्वाच्या घटनांना जोडणारे पहिले होते. औषध आणि तत्त्वज्ञानाच्या सखोल ज्ञानामुळे, गिल्बर्ट राणी एलिझाबेथ I चे वैयक्तिक वैद्य बनले. त्यांनी असा युक्तिवाद केला की ग्रह गोलाकार चुंबकापेक्षा अधिक काही नाही आणि म्हणूनच चुंबकीय दगड, जो सजीव मातेचा भाग आहे. एक "आत्मा". गिल्बर्टने हे देखील शोधून काढले की एम्बर व्यतिरिक्त, इतर सामग्री देखील आहेत जी घासल्यास हलकी वस्तू स्वतःकडे आकर्षित करू शकतात. त्यांनी त्यांना "इलेक्ट्रिशियन" म्हटले आणि "विद्युत शक्ती" हा शब्द देखील तयार केला.

शतकानुशतके, लोकांचा असा विश्वास होता की अंबर आणि चुंबकाच्या आकर्षणाचे कारण या पदार्थांद्वारे उत्सर्जित होणारे "सर्व-व्यापी इथरियल द्रव" आहे. खरे आहे, ते काय आहे हे काही मोजकेच सांगू शकतील. मेरेनच्या प्रयोगांच्या 50 वर्षांनंतरही, जोसेफ प्रिस्टली, ज्यांना बहुतेक ऑक्सिजनचा शोधकर्ता म्हणून ओळखले जाते, त्यांनी त्यांच्या विजेवरील लोकप्रिय पाठ्यपुस्तकात लिहिले: तत्त्वज्ञानी ज्यांना "इलेक्ट्रिशियन" म्हणतात. जर शरीरात द्रवपदार्थ त्याच्या नैसर्गिक दरापेक्षा कमी किंवा जास्त असतील तर एक उल्लेखनीय घटना घडते. शरीर विद्युतीकृत होते आणि इतर शरीरावर प्रभाव पाडण्यास सक्षम होते, जे विजेच्या प्रभावाशी संबंधित आहे.

आणखी शंभर वर्षे गेली, परंतु चुंबकत्वाचे स्वरूप एक रहस्य राहिले. प्रोफेसर सिल्व्हानस थॉम्पसन यांनी पहिले महायुद्ध सुरू होण्याच्या काही काळापूर्वी म्हटल्याप्रमाणे, “चुंबकत्वाचे गूढ गुणधर्म, ज्यांनी शतकानुशतके सर्व मानवजातीला भुरळ घातली आहे, ते अस्पष्ट राहिले आहेत. प्रायोगिक तत्त्वावर या घटनेचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे, ज्याचे मूळ अद्याप अज्ञात आहे. शिकागो म्युझियम ऑफ सायन्स अँड इंडस्ट्रीने दुसरे महायुद्ध संपल्यानंतर लगेचच प्रकाशित केलेल्या एका शोधनिबंधात असे म्हटले आहे की पृथ्वी हे चुंबक का आहे हे अजूनही माणसाला माहीत नाही; अंतरावर असलेल्या इतर चुंबकांवर आकर्षक सामग्री कशी प्रतिक्रिया देते; विद्युत प्रवाहांना त्यांच्याभोवती चुंबकीय क्षेत्र का असते; पदार्थाचे सर्वात लहान अणू ऊर्जेने भरलेल्या रिकाम्या जागेचा प्रचंड खंड का व्यापतात.

प्रकाशन झाल्यापासून साडेतीनशे वर्षांत प्रसिद्ध कामगिल्बर्टच्या "चुंबक" (डी मॅग्नेट), भूचुंबकत्वाचे स्वरूप स्पष्ट करण्यासाठी अनेक सिद्धांत तयार केले गेले आहेत, परंतु त्यापैकी एकही संपूर्ण नाही.

हेच आधुनिक भौतिकशास्त्रज्ञांना लागू होते ज्यांनी "इथरियल फ्लुइड्स" च्या सिद्धांताची जागा "इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन" ने बदलली आहे. त्याचे स्पेक्ट्रम लाखो किलोमीटरच्या तरंगलांबीसह अनेक लाख वर्षे टिकणाऱ्या विशाल मॅक्रोपल्सेशनपासून ते प्रति सेकंद 10,000,000,000,000,000,000,000 चक्रांच्या वारंवारतेसह आणि एक अब्ज मीटरच्या दहाव्या मीटर लांबीसह अल्ट्राशॉर्ट ऊर्जा स्पंदनांपर्यंत आहे. पहिला प्रकार पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रात बदल यासारख्या घटनांदरम्यान साजरा केला जातो आणि दुसरा - अणूंच्या टक्कर दरम्यान, सामान्यतः हेलियम आणि हायड्रोजन, खूप वेगाने हलतो. या प्रकरणात, किरणोत्सर्ग उत्सर्जित केला जातो, ज्याला "कॉस्मिक किरण" नाव देण्यात आले होते. या दोन टोकांमध्‍ये अणूच्या केंद्रकात उत्‍पन्‍न होणार्‍या गामा किरणांसह इतर असंख्य लहरी आहेत; अणूंच्या कवचातून निघणारे क्ष-किरण; डोळ्यांना दिसणार्‍या किरणांची मालिका, ज्याला प्रकाश म्हणतात; रेडिओ, टेलिव्हिजन, रडार आणि इतर क्षेत्रात वापरल्या जाणार्‍या लहरी - अंतराळ संशोधनापासून मायक्रोवेव्ह स्वयंपाकापर्यंत.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा ध्वनी लहरींपेक्षा भिन्न आहेत कारण त्या केवळ पदार्थातूनच नव्हे तर कोणत्याही गोष्टीतूनही जाऊ शकतात. ते 300 दशलक्ष किलोमीटर प्रति सेकंदाच्या प्रचंड वेगाने अंतराळाच्या विशाल क्षेत्रातून पुढे जातात, पूर्वी वाटल्याप्रमाणे, ईथरसह आणि आता जवळजवळ निरपेक्ष व्हॅक्यूमसह. परंतु या लाटा कशा पसरतात हे अद्याप कोणीही स्पष्ट केलेले नाही. एका प्रख्यात भौतिकशास्त्रज्ञाने तक्रार केली की "आम्ही या शापित चुंबकत्वाची यंत्रणा स्पष्ट करू शकत नाही."

1747 मध्ये, विटेनबर्ग येथील एका जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञाने डौफिन फ्रेंच मठाधिपती आणि भौतिकशास्त्राचे शिक्षक जीन अँटोइन नोलेट यांना एका मनोरंजक घटनेबद्दल सांगितले: जर तुम्ही सर्वात पातळ नळीमध्ये पाणी पंप केले आणि ते मुक्तपणे वाहू दिले, तर ते नळीतून हळूहळू बाहेर पडेल, थेंब थेंब खाली जाईल. . पण नळीचे विद्युतीकरण झाले तर पाणी लगेच बाहेर पडेल, अखंड प्रवाहात. जर्मनच्या प्रयोगांची पुनरावृत्ती केल्यानंतर आणि स्वतःचे अनेक प्रयोग स्थापित केल्यावर, नोलेने "विजेचे गुणधर्म, योग्यरित्या वापरल्यास, संरचित शरीरांवर विलक्षण परिणाम होऊ शकतो यावर विश्वास ठेवण्यास सुरुवात केली, ज्याला एका अर्थाने हायड्रॉलिक मशीन म्हणून ओळखले जाऊ शकते. निसर्ग स्वतः." नोलेटने कंडक्टरच्या शेजारी धातूच्या भांड्यांमध्ये अनेक रोपे ठेवली आणि उत्साहाने लक्षात आले की झाडे ओलावा वेगाने वाफवू लागली. मग नोलेने बरेच प्रयोग केले ज्यात त्याने केवळ डॅफोडिल्सच नव्हे तर चिमण्या, कबूतर आणि मांजरींचे देखील काळजीपूर्वक वजन केले. परिणामी, त्याला असे आढळले की विद्युतीकृत वनस्पती आणि प्राणी जलद वजन कमी करतात.

नोले यांनी विजेच्या घटनेचा बियांवर कसा परिणाम होतो हे तपासण्याचे ठरविले. त्यांनी दोन टिनच्या पेटीत अनेक डझन मोहरीच्या बिया लावल्या आणि त्यांपैकी एकाचे सकाळी 7 ते 10 आणि दुपारी 3 ते 8 सलग सात दिवस विद्युतीकरण केले. आठवड्याच्या अखेरीस, विद्युतीकरण केलेल्या कंटेनरमधील सर्व बिया अंकुरित झाल्या होत्या आणि त्यांची सरासरी उंची 3.5 सेमीपर्यंत पोहोचली होती. विनाविद्युत कंटेनरमध्ये फक्त तीन बिया उगवल्या होत्या, फक्त 0.5 सेंटीमीटरपर्यंत वाढतात. नोले कारणे स्पष्ट करू शकले नाहीत. निरीक्षण केलेल्या घटनेसाठी, फ्रेंच अकादमी ऑफ सायन्सेसला दिलेल्या त्यांच्या विशाल अहवालात, त्यांनी नमूद केले की विजेचा सजीवांच्या वाढीवर मोठा प्रभाव पडतो.

नोले यांनी काही वर्षांपूर्वी आपला निष्कर्ष काढला होता नवीन संवेदनायुरोपभर पसरले. बेंजामिन फ्रँकलिनने गडगडाटी वादळाच्या वेळी उडवलेल्या पतंगाच्या सहाय्याने विजेच्या धडकेतून वीज पकडण्यात यश आले. जेव्हा पतंगाच्या चौकटीच्या धातूच्या टोकाला वीज पडली, तेव्हा चार्ज ओल्या स्ट्रिंगमधून खाली गेला आणि लेडेन जारला - विजेचा संचयक आदळला. हे उपकरण लीडन विद्यापीठात विकसित केले गेले आणि जलीय वातावरणात विद्युत चार्ज साठवण्यासाठी वापरले गेले; डिस्चार्ज एकाच इलेक्ट्रिक स्पार्कच्या रूपात झाला. आतापर्यंत, असे मानले जात होते की केवळ जनरेटरद्वारे तयार केलेली स्थिर वीजच लेडेन जारमध्ये साठवली जाऊ शकते. स्थिर वीज.

फ्रँकलिन ढगांमधून वीज गोळा करत असताना, तेजस्वी खगोलशास्त्रज्ञ पियरे चार्ल्स लेमोनियर, वयाच्या 21 व्या वर्षी फ्रेंच अकादमी ऑफ सायन्सेसमध्ये दाखल झाले आणि नंतर ग्रहणाच्या कलतेबद्दल एक सनसनाटी शोध लावला, असे ठरवले की तेथे सतत विद्युत क्रिया होते. सूर्यप्रकाशात ढगविरहित वातावरणातही पृथ्वीचे वातावरण. पण ही सर्वव्यापी वीज वनस्पतींशी नेमकी कशी संवाद साधते हे एक गूढच आहे.

वनस्पतींचे फळ वाढवण्यासाठी वातावरणातील वीज वापरण्याचा पुढचा प्रयत्न इटलीमध्ये झाला. 1770 मध्ये, प्रोफेसर गार्डिनी यांनी ट्यूरिनमधील एका मठाच्या बागेवर अनेक तारा लावल्या. लवकरच, अनेक झाडे कोमेजून मरायला लागली. पण भिक्षूंनी त्यांच्या बागेवरील तारा काढून टाकताच, झाडे लगेच पुनरुज्जीवित झाली. गार्डिनी यांनी सुचवले की एकतर झाडांना वाढीसाठी आवश्यक विजेचा डोस मिळणे बंद झाले आहे किंवा मिळालेल्या विजेचा डोस जास्त आहे. एकदा गार्डिनीला समजले की फ्रान्समध्ये जोसेफ-मिशेल आणि जॅक-एटीन मॉन्टगोल्फियर या बंधूंनी भरलेला एक मोठा चेंडू तयार केला. उबदार हवा, आणि दोन प्रवाशांसह पॅरिसच्या हवाई प्रवासाला पाठवले. त्यानंतर फुग्याने 25 मिनिटांत 10 किमी अंतर कापले. गार्डनी यांनी हा नवा आविष्कार फलोत्पादनात लागू करण्याचा प्रस्ताव मांडला. हे करण्यासाठी, आपल्याला बॉलला एक लांब वायर जोडणे आवश्यक आहे, ज्याद्वारे उंचीवरून वीज जमिनीवर, बागेच्या झाडांवर जाईल.

त्या काळातील शास्त्रज्ञांनी इटली आणि फ्रान्समधील घटनांकडे लक्ष दिले नाही: तरीही त्यांना जिवंत प्राण्यांपेक्षा निर्जीव वस्तूंवर विजेच्या प्रभावामध्ये अधिक रस होता. शास्त्रज्ञांना अब्बे बर्थोलॉनच्या कार्यातही रस नव्हता, ज्यांनी 1783 मध्ये "इलेक्ट्रीसिटी ऑफ प्लांट्स" (De l "Electricite des Vegetaux) हा ग्रंथ लिहिला. बर्टोलॉन हे फ्रेंच आणि स्पॅनिश विद्यापीठांमध्ये प्रायोगिक भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक होते आणि त्यांनी नोलेटच्या कल्पनेला पूर्ण पाठिंबा दिला. की, सजीवातील द्रव माध्यमाची चिकटपणा किंवा हायड्रॉलिक प्रतिरोधकता बदलून, विजेवर परिणाम होतो.

त्याच्या वाढीच्या प्रक्रियेवर. त्यांनी इटालियन भौतिकशास्त्रज्ञ ज्युसेप्पे टोआल्डो यांच्या अहवालाचा संदर्भ दिला, ज्याने वनस्पतींवर विजेच्या प्रभावाचे वर्णन केले. टोअल्डोच्या लक्षात आले की चमेलीच्या झुडुपांच्या लागवडीच्या रांगेत, त्यापैकी दोन विजेच्या काठीच्या शेजारी होते. या दोन झुडपांची उंची 10 मीटर वाढली होती, तर उर्वरित झुडुपे फक्त 1.5 मीटर होती.

बर्टोलॉन, जे जवळजवळ एक चेटकीण म्हणून ओळखले जाते, त्यांनी माळीला विद्युतीकरण केलेल्या पाण्याच्या डब्यातून झाडांना पाणी देण्यापूर्वी वीजवाहक नसलेल्या वस्तूवर उभे राहण्यास सांगितले. त्याने नोंदवले की त्याचे सॅलड अविश्वसनीय आकारात वाढले आहे. अँटेनाच्या साह्याने वातावरणातील वीज गोळा करण्यासाठी आणि शेतात उगवणाऱ्या वनस्पतींमधून ती पार करण्यासाठी त्यांनी तथाकथित "इलेक्ट्रोव्हेटोमीटर" चा शोध लावला. त्यांनी लिहिले, “हे साधन वनस्पतींच्या वाढीच्या आणि विकासाच्या प्रक्रियेवर परिणाम करते, ते कोणत्याही परिस्थितीत, कोणत्याही हवामानात वापरले जाऊ शकते. केवळ भ्याड आणि भ्याड लोक, जे विवेकाच्या मुखवटाच्या मागे लपलेले आहेत, त्याच्या प्रभावीतेवर आणि उपयुक्ततेवर शंका घेऊ शकतात, त्यांना नवीन प्रत्येक गोष्टीची भीती वाटते. शेवटी, मठाधिपतींनी स्पष्टपणे सांगितले की भविष्यात सर्वोत्तम खते"सरळ स्वर्गातून" वनस्पतींना विजेच्या रूपात विनामूल्य वितरित केले जाईल.

वीज सर्व सजीवांशी संवाद साधते आणि त्यात प्रवेश करते ही उल्लेखनीय कल्पना नोव्हेंबर 1780 मध्ये विकसित झाली. बोलोग्ना येथील शास्त्रज्ञ लुइगी गॅल्वानी यांच्या पत्नीच्या चुकून लक्षात आले की स्थिर वीज जनरेटरमुळे बेडूकच्या तुटलेल्या पायात आकुंचन होते. जेव्हा तिने तिच्या पतीला याबद्दल सांगितले तेव्हा तो खूप आश्चर्यचकित झाला आणि लगेचच असे गृहीत धरले की वीज ही प्राणी उत्पत्तीची आहे. ख्रिसमसच्या पूर्वसंध्येला, त्याने ठरवले की हीच परिस्थिती आहे आणि त्याने आपल्या वर्क डायरीमध्ये लिहिले: "बहुधा, वीज हे मज्जातंतूंच्या क्रियाकलापांचे कारक घटक आहे."

पुढील सहा वर्षांत, गॅल्वानी यांनी स्नायूंच्या कार्यावर विजेच्या परिणामाचा अभ्यास केला आणि एके दिवशी चुकून असे आढळून आले की बेडकाचे पाय त्याच यशाने आणि विजेचा वापर न करता वळवळतात, तेव्हा तांब्याची तारवारा वाहत असताना लोखंडी रॉडला लटकलेले पंजे स्पर्श करतात. गॅल्वानीसाठी, हे स्पष्ट झाले की या बंद इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये, धातू किंवा बेडूक हे विजेचे स्त्रोत असू शकतात. विजेचा प्राणी स्वभाव आहे हे लक्षात घेऊन, त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की निरीक्षण केलेली घटना प्राण्यांच्या ऊतींशी संबंधित आहे आणि अशी प्रतिक्रिया बेडूकांच्या शरीरातील महत्त्वपूर्ण द्रव (ऊर्जा) च्या अभिसरणाचा परिणाम आहे. गॅलवानी यांनी या द्रवपदार्थाला "प्राण्यांची वीज" असे नाव दिले.

गॅल्वानीच्या शोधाला सुरुवातीस त्याचे देशबांधव अॅलेसॅंड्रो व्होल्टा, डची ऑफ मिलानमधील पाविया विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ यांनी पाठिंबा दिला. पण गॅल्वानीच्या प्रयोगांची पुनरावृत्ती करून व्होल्टाला फक्त दोन प्रकारच्या धातूंच्या साहाय्याने विजेचा प्रभाव निर्माण करता आला. त्याने अब्बे टॉमासेलीला लिहिले की वीज बेडकाच्या पायातून आली नाही, तर ती फक्त "दोन धातूंच्या वापराचा परिणाम आहे. विविध गुणधर्म" धातूंच्या विद्युत गुणधर्मांचा अभ्यास करून, 1800 मध्ये व्होल्टाने पहिले इलेक्ट्रिक बॅटरी. ते एकांतरीत जस्त आणि तांबे डिस्क्सचे स्टॅक होते ज्यात त्यांच्यामध्ये ओलसर कागदाचे तुकडे होते. ते त्वरित चार्ज केले गेले आणि लेडेन किलकिलेप्रमाणे केवळ एकदाच नव्हे तर असंख्य वेळा वर्तमान स्त्रोत म्हणून वापरले जाऊ शकते. त्यामुळे संशोधकांनी प्रथमच स्थिर आणि नैसर्गिक विजेवर अवलंबून राहणे बंद केले. आधुनिक बॅटरीच्या या पूर्वजाच्या शोधाचा परिणाम म्हणून, कृत्रिम डायनॅमिक किंवा गतिज वीज सापडली. गालवानी यांच्या अस्तित्वाची कल्पना विशेष आहे महत्वाची ऊर्जासजीवांच्या ऊतींमध्ये जवळजवळ विसरलेले.

सुरुवातीला, व्होल्टाने गॅल्वानीच्या शोधांचे समर्थन केले, परंतु नंतर त्यांनी लिहिले: “गॅल्वानीचे प्रयोग नक्कीच नेत्रदीपक आहेत. पण टाकलं तर सुंदर कल्पनाआणि असे गृहीत धरण्यासाठी की प्राण्यांचे अवयव त्यांच्या स्वत: च्या विद्युत क्रियांपासून रहित आहेत, तर ते अगदी नवीनतम अतिसंवेदनशील इलेक्ट्रोमीटर म्हणून ओळखले जाऊ शकतात. त्याच्या मृत्यूच्या काही काळापूर्वी, गॅल्वानी यांनी एक भविष्यसूचक विधान केले होते की एके दिवशी त्याच्या प्रयोगांच्या सर्व आवश्यक शारीरिक पैलूंचे विश्लेषण "महत्त्वाच्या शक्तींचे स्वरूप आणि त्यांचे लिंग, वय, स्वभाव, रोग आणि अगदी यावर अवलंबून असलेले फरक अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत करेल. वातावरणाची रचना." परंतु शास्त्रज्ञांनी त्याच्यावर अविश्वासाने प्रतिक्रिया दिली आणि त्याच्या कल्पनांना असमर्थ मानले.

काही वर्षांपूर्वी, हंगेरियन जेसुइट मॅक्सिमिलियन हेल, गॅल्व्हानीशी अपरिचित होते, त्यांनी चुंबकाच्या अॅनिमेशनबद्दल गिल्बर्टच्या कल्पना उचलल्या, ज्यामुळे ही गुणवत्ता इतर धातू-युक्त सामग्रीपर्यंत पोहोचते. या कल्पनेने सशस्त्र, त्याने चुंबकीय स्टील प्लेट्सपासून एक असामान्य उपकरण बनवले, ज्याच्या मदतीने तो तीव्र संधिवात बरा झाला. आजारी लोकांना बरे करण्यात नरकाच्या यशाने त्याचा मित्र, व्हिएनीज चिकित्सक फ्रांझ अँटोन मेस्मर यांच्यावर चांगला प्रभाव पाडला, ज्याला पॅरासेल्ससची कामे वाचल्यानंतर चुंबकत्वामध्ये रस निर्माण झाला. मग मेस्मरने नरकाच्या कार्याची प्रायोगिक पडताळणी हाती घेतली आणि त्यांना खात्री पटली की सजीव पदार्थ खरोखरच "पार्थिव आणि खगोलीय चुंबकीय शक्तींनी" प्रभावित आहेत. 1779 मध्ये, त्यांनी या शक्तींना "प्राणी चुंबकत्व" म्हटले आणि "मानवी शरीरावर ग्रहांचा प्रभाव" हा त्यांचा डॉक्टरेट प्रबंध त्यांना समर्पित केला. एके दिवशी, मेस्मरला स्विस धर्मगुरू जे. गॅसनरबद्दल कळले, ज्याने आपल्या रुग्णांना हात लावून बरे केले. मेस्मरने गॅसनरच्या तंत्राचा यशस्वीपणे अवलंब केला आणि स्वतःसह काही लोक इतरांपेक्षा अधिक "चुंबकीय" शक्तीने संपन्न आहेत या वस्तुस्थितीद्वारे उपचार करण्याच्या या पद्धतीची प्रभावीता स्पष्ट केली.

असे दिसते की जैवविद्युत आणि जैवचुंबकीय ऊर्जेचे असे आश्चर्यकारक शोध भौतिकशास्त्र, औषध आणि शरीरविज्ञान यांचा मेळ घालणार्‍या संशोधनाचे एक नवीन युग चिन्हांकित करू शकतात. पण नव्या युगाला आणखी किमान शंभर वर्षे वाट पहावी लागली. इतर सर्वांच्या अपयशाच्या पार्श्‍वभूमीवर बरे होण्यात मेस्मरच्या यशामुळे त्याच्या व्हिएनीज सहकाऱ्यांचा काळी मत्सर जागृत झाला. त्यांनी मेस्मरला भूतबाधा झालेल्या चेटकीण म्हटले आणि त्याच्या दाव्यांची चौकशी करण्यासाठी एक आयोग आयोजित केला. कमिशनचा निष्कर्ष त्याच्या बाजूने नव्हता आणि नंतर मेस्मरला वैद्यकीय विद्याशाखेच्या अध्यापन कर्मचार्‍यांमधून काढून टाकण्यात आले आणि लोकांना उपचार करण्यास मनाई करण्यात आली.

1778 मध्ये तो पॅरिसला गेला, जिथे त्याने म्हटल्याप्रमाणे, तो "अधिक ज्ञानी आणि नवीन शोधांबद्दल उदासीन नसलेल्या लोकांना भेटला." तेथे, मेस्मरला त्याच्या नवीन पद्धतींचा एक शक्तिशाली समर्थक सापडला, चार्ल्स डी "एस्लॉन, लुई सोळाव्याच्या भावाच्या दरबारातील पहिला डॉक्टर, ज्याने मेस्मरची प्रभावशाली मंडळांमध्ये ओळख करून दिली. परंतु लवकरच सर्वकाही पुन्हा घडले: आता ईर्ष्याने फ्रेंच डॉक्टरांना पकडले, मेस्मरच्या रूपात. ऑस्ट्रियन सहकाऱ्यांनी एकदा असे केले. त्यांनी असा गोंधळ घातला की मेस्मरच्या विधानांची चौकशी करण्यासाठी राजाला रॉयल कमिशन नियुक्त करण्यास भाग पाडले गेले आणि हे असूनही "पॅरिस विद्यापीठाच्या वैद्यकीय विद्याशाखेच्या बैठकीत एस्लॉनने मेस्मरचे कार्य" असे म्हटले. आमच्या काळातील सर्वात मोठी वैज्ञानिक कामगिरींपैकी एक." रॉयल कमिशनमध्ये फ्रेंच अकादमी ऑफ सायन्सेसचे संचालक समाविष्ट होते, ज्यांनी 1772 मध्ये उल्कापिंड अस्तित्वात नसल्याचे गंभीरपणे घोषित केले; या आयोगाचे अध्यक्ष अमेरिकन राजदूत बेंजामिन फ्रँकलिन होते. आयोगाने असा निष्कर्ष काढला की "प्राण्यांचे चुंबकत्व अस्तित्वात नाही आणि त्याचा उपचार प्रभाव नाही." मेस्मरला सार्वजनिक उपहासाचा सामना करावा लागला आणि त्याची मोठी लोकप्रियता कमी होऊ लागली. तो स्वित्झर्लंडला रवाना झाला आणि 1815 मध्ये, त्याच्या मृत्यूच्या एक वर्ष आधी, त्याने त्याचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य पूर्ण केले: “मेस्मेरिझम किंवा परस्पर प्रभावांची प्रणाली; किंवा प्राणी चुंबकत्वाचा सिद्धांत आणि सराव.

1820 मध्ये, डॅनिश शास्त्रज्ञ हान्स ख्रिश्चन ओरस्टेड यांनी शोधून काढले की जर तुम्ही थेट वायरच्या शेजारी कंपास ठेवला तर बाण नेहमी वायरला लंबवत स्थान घेतो. जेव्हा तुम्ही विद्युत् प्रवाहाची दिशा बदलता, तेव्हा बाण 180° वळतो. यावरून असे दिसून आले की व्होल्टेजखालील ताराभोवती एक चुंबकीय क्षेत्र आहे. यामुळे विज्ञानाच्या इतिहासातील सर्वात फायदेशीर शोध लागला. इंग्लंडमधील मायकेल फॅराडे आणि यूएसएमधील जोसेफ हेन्री यांनी स्वतंत्रपणे असा निष्कर्ष काढला की उलट घटना देखील अस्तित्वात असणे आवश्यक आहे: जेव्हा तार चुंबकीय क्षेत्रातून फिरते तेव्हा वायरमध्ये विद्युत प्रवाह निर्माण होतो. अशा प्रकारे, "जनरेटर" चा शोध लावला गेला आणि त्यासह विद्युत उपकरणांची संपूर्ण सेना.

आज वीज वापरून एखादी व्यक्ती काय करू शकते याबद्दल बरीच पुस्तके आहेत. यूएस लायब्ररी ऑफ काँग्रेसमध्ये, या विषयावरील पुस्तके सतरा तीस-मीटर शेल्फ व्यापतात. परंतु विजेचे सार आणि त्याच्या कार्याची तत्त्वे प्रिस्टलीच्या दिवसांप्रमाणेच रहस्य आहेत. विद्युतचुंबकीय लहरींच्या रचनेबद्दल अजूनही अनभिज्ञ असलेल्या आधुनिक शास्त्रज्ञांनी त्यांना रेडिओ, रडार, दूरदर्शन आणि टोस्टरमध्ये वापरण्यासाठी चतुराईने अनुकूल केले आहे.

केवळ इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये अशा एकतर्फी स्वारस्याने, सजीवांवर होणार्‍या परिणामांकडे फार कमी लोकांनी लक्ष दिले. ट्युबिंगेन, जर्मनीचे बॅरन कार्ल वॉन रेचेनबॅख हे काही पर्यायी विचारवंतांपैकी एक होते. 1845 मध्ये त्यांनी शोध लावला विविध पदार्थक्रिओसोटसह लाकडाच्या डांबरावर आधारित, जमिनीच्या वरच्या कुंपणाच्या आणि लाकडापासून बनवलेल्या पाण्याखालील संरचनेच्या किडण्यापासून संरक्षण करण्यासाठी वापरला जातो. रेचेनबॅकच्या निरीक्षणानुसार, विशेषत: प्रतिभासंपन्न लोक, ज्यांना त्यांनी "मानसशास्त्र" म्हटले आहे, ते त्यांच्या स्वत: च्या डोळ्यांनी सर्व जिवंत प्राण्यांमधून आणि अगदी चुंबकाच्या टोकापासून उत्सर्जित होणारी एक विचित्र ऊर्जा पाहू शकतात. या ऊर्जेला त्यांनी ओडील किंवा ओडी असे नाव दिले. रीचेनबॅकच्या कार्य - जीवनाच्या शक्तीच्या संबंधात चुंबकत्व, विद्युत, उष्णता आणि प्रकाशाच्या शक्तींमध्ये संशोधन - एडिनबर्ग विद्यापीठात 1844 मध्ये नियुक्त केलेले प्रख्यात चिकित्सक विल्यम ग्रेगरी यांनी इंग्रजीमध्ये अनुवादित केले. असे असूनही, इंग्लंड आणि युरोपमधील त्याच्या समकालीन-शरीरशास्त्रज्ञांना ओडीचे अस्तित्व सिद्ध करण्याचे रेचेनबॅकचे सर्व प्रयत्न अगदी सुरुवातीपासूनच अयशस्वी झाले.

रेचेनबॅकने त्याच्या "ओडिक पॉवर" बद्दलच्या अशा तिरस्काराच्या वृत्तीचे कारण असे म्हटले: "मी या विषयाला स्पर्श करताच, मला लगेच असे वाटते की मी शास्त्रज्ञांना झटपट दुखावत आहे. ते एक आणि मानसिक क्षमतातथाकथित "प्राणी चुंबकत्व" आणि "मेस्मेरिझम" ला. असे होताच, सर्व सहानुभूती ताबडतोब बाष्पीभवन होते. रेचेनबॅकच्या मते, प्राण्यांच्या चुंबकत्वासह ods ची ओळख पूर्णपणे निराधार आहे आणि जरी रहस्यमय ओडिक शक्ती काही प्रमाणात प्राणी चुंबकत्वासारखी असली तरी ती नंतरच्या पेक्षा पूर्णपणे स्वतंत्रपणे अस्तित्वात आहे.

विल्हेल्म रीचने नंतर असा युक्तिवाद केला की "प्राचीन ग्रीक आणि समकालीन लोकांनी, गिल्बर्टपासून सुरुवात करून, व्होल्टा आणि फॅराडे यांच्या काळापासून अभ्यास केलेल्या पूर्णपणे वेगळ्या प्रकारच्या उर्जेचा सामना केला. दुसर्‍या प्रकारची ऊर्जा चुंबकीय क्षेत्राद्वारे तारा हलवून प्राप्त केली गेली, ही ऊर्जा पहिल्या प्रकारापेक्षा केवळ प्राप्त करण्याच्या मार्गानेच नाही तर तिच्या स्वभावात देखील भिन्न आहे.

रीचचा असा विश्वास होता की प्राचीन ग्रीक लोकांनी घर्षण तत्त्वाचा वापर करून एक रहस्यमय ऊर्जा शोधली, ज्याला त्याने "ऑर्गोन" हे नाव दिले. हे रेचेनबॅकच्या ओड आणि प्राचीन लोकांच्या ईथरशी बरेच साम्य आहे. रीचने असा युक्तिवाद केला की ऑर्गोन हे सर्व जागा भरते आणि ते माध्यम आहे ज्यामध्ये प्रकाश, विद्युत चुंबकीय लहरी आणि गुरुत्वाकर्षण शक्तीचा प्रसार होतो. ऑर्गोन संपूर्ण ब्रह्मांड भरतो, जरी सर्वत्र एकसमान नसला तरी, आणि अगदी व्हॅक्यूममध्ये देखील असतो. रेचने ऑर्गोनला अजैविक आणि सेंद्रिय पदार्थ जोडणारा मुख्य दुवा मानला. 1960 च्या दशकात, रीचच्या मृत्यूनंतर, सजीवांमध्ये बरेच पुरावे होते. विद्युत निसर्ग. डी.एस. हलसी यांनी त्यांच्या ऑर्थोडॉक्स विज्ञानावरील पुस्तकात ते अगदी सोप्या भाषेत मांडले आहे: "इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह हा जवळजवळ सर्व जीवन प्रक्रियांचा आधार आहे."

रेचेनबॅक आणि रीच दरम्यान, शास्त्रज्ञांनी संपूर्णपणे नैसर्गिक घटनांचा अभ्यास करण्याऐवजी, त्यांना लहान घटकांमध्ये वेगळे करण्यास सुरुवात केली - आणि हे, काही प्रमाणात, विज्ञानातील सर्व अडचणींचे कारण बनले. त्याच वेळी, तथाकथित जीवन विज्ञान आणि भौतिकशास्त्र, जे केवळ डोळ्यांनी थेट पाहिले जाऊ शकते किंवा साधनांनी मोजले जाऊ शकते यावर विश्वास ठेवत होते, यामधील अंतर वाढले आहे. मध्यभागी कुठेतरी रसायनशास्त्र होते, ज्याने पदार्थाचे रेणूंमध्ये विभाजन करण्याचा प्रयत्न केला. कृत्रिमरित्या रेणू एकत्र करून आणि गटबद्ध करून, रसायनशास्त्रज्ञांनी असंख्य नवीन पदार्थांचे संश्लेषण केले आहे.

1828 मध्ये, प्रथमच, एक सेंद्रिय पदार्थ, युरिया, प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत प्राप्त झाला. सेंद्रिय पदार्थांचे कृत्रिम संश्लेषण सजीव पदार्थातील कोणत्याही विशेष "जीवन" पैलूच्या अस्तित्वाची कल्पना नष्ट करत आहे. पेशींचा शोध लागल्यावर, शास्त्रीय ग्रीक तत्त्वज्ञानाच्या अणूंचे जैविक भाग, शास्त्रज्ञांनी वनस्पती, प्राणी आणि मानव यांच्याकडे या पेशींचे भिन्न संयोग म्हणून पाहण्यास सुरुवात केली. दुसर्‍या शब्दांत, एक सजीव हा केवळ एक रासायनिक समुच्चय आहे. अशा कल्पनांच्या प्रकाशात, काही लोकांना इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम आणि सजीव पदार्थावरील त्याचा प्रभाव समजून घेण्याची इच्छा असते. तरीसुद्धा, वेळोवेळी विज्ञानातील वैयक्तिक "रिनेगेड्स" ने वनस्पतींवरील जागेच्या प्रभावाविषयीच्या प्रश्नांकडे सामान्य लक्ष वेधले आणि अशा प्रकारे नोलेट आणि बर्टोलॉनच्या शोधांना विस्मृतीत जाऊ दिले नाही.

महासागरावर, उत्तर अमेरीका, विल्यम रॉस, चाचणी दावा करतात की विद्युतीकृत बियाणे वेगाने उगवतात, काकडी काळ्या मॅंगनीज ऑक्साईड, टेबल मीठ आणि शुद्ध वाळूच्या मिश्रणात लावल्या जातात आणि पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिडने पाणी दिले जाते. जेव्हा त्याने मिश्रणातून विद्युत प्रवाह पार केला तेव्हा बियाणे अशाच मिश्रणात लावलेल्या नॉन-इलेक्ट्रीफाइड बियाण्यांपेक्षा खूप वेगाने उगवले. एक वर्षानंतर, 1845 मध्ये, लंडन जर्नल ऑफ द हॉर्टिकल्चरल सोसायटीच्या पहिल्या अंकात, "वनस्पतींवर विजेचा प्रभाव" नावाचा एक प्रदीर्घ अहवाल प्रकाशित झाला. अहवालाचे लेखक कृषीशास्त्रज्ञ एडवर्ड सोली होते, ज्याने गार्डनीप्रमाणेच बागेवर तारा लटकवल्या आणि रॉसप्रमाणेच त्यांना भूमिगत करण्याचा प्रयत्न केला. सोली यांनी विविध धान्ये, भाज्या, फुले यांचे सत्तर प्रयोग केले. अभ्यास केलेल्या सत्तर प्रकरणांपैकी फक्त एकोणीस प्रकरणे होती सकारात्मक प्रभाववनस्पतींना वीज, आणि सुमारे समान संख्या - नकारात्मक.

अशा परस्परविरोधी परिणामांनी सूचित केले की प्रत्येक वनस्पती प्रजातीसाठी विद्युत उत्तेजनाचे प्रमाण, गुणवत्ता आणि कालावधी खूप महत्त्वाचा आहे. परंतु विजेचा प्रभाव मोजण्यासाठी आवश्यक उपकरणे भौतिकशास्त्रज्ञांकडे नव्हती वेगळे प्रकार, आणि त्यांना अद्याप माहित नव्हते की कृत्रिम आणि वायुमंडलीय विजेचा वनस्पतींवर कसा परिणाम होतो. म्हणून, संशोधनाचे हे क्षेत्र चिकाटीने आणि जिज्ञासू गार्डनर्स किंवा "विक्षिप्त" यांच्या दयेवर सोडले गेले. तथापि, अशी अधिकाधिक निरीक्षणे होती की वनस्पतींमध्ये विद्युत गुणधर्म असतात.

1859 मध्ये, लंडन "गार्डनर्स" क्रॉनिकलच्या एका अंकात, एका किरमिजी रंगाच्या व्हर्वेनमधून दुसर्‍यावर प्रकाश चमकल्याचा अहवाल प्रकाशित करण्यात आला होता. अहवालात नमूद केले आहे की ही घटना विशेषत: गडगडाटीपूर्वी संधिप्रकाशात स्पष्टपणे दिसू लागली. कोरडे हवामान याने गोएथेच्या निरीक्षणाची पुष्टी केली की ओरिएंटल खसखसची फुले अंधारात चमकतात.

केवळ एकोणिसाव्या शतकाच्या शेवटी जर्मनीमध्ये नवीन डेटा दिसला ज्याने लेमोनियरने शोधलेल्या वातावरणातील विजेच्या स्वरूपावर प्रकाश टाकला. ज्युलियस एल्स्टर आणि हॅन्स गीटेल (ज्युलियस एल्स्टर, हान्स गीटेल), "रेडिओएक्टिव्हिटी" - अजैविक पदार्थांचे उत्स्फूर्त उत्सर्जन - मध्ये स्वारस्य असलेल्या वातावरणातील विजेचा मोठ्या प्रमाणात अभ्यास सुरू केला. या अभ्यासादरम्यान, असे दिसून आले की पृथ्वीची माती सतत विद्युत चार्ज केलेले कण हवेत उत्सर्जित करते. त्यांना आयन (ग्रीक प्रेझेंट पार्टिसिपल आयनाई वरून, ज्याचा अर्थ "जाणे" आहे) असे नाव देण्यात आले होते, हे अणू, अणू किंवा रेणूंचे समूह होते ज्यांना इलेक्ट्रॉन गमावल्यानंतर किंवा मिळवल्यानंतर, सकारात्मक किंवा नकारात्मक चार्ज होते. वातावरण सतत विजेने भरलेले असते या लेमोनियरच्या निरीक्षणाला शेवटी काही भौतिक स्पष्टीकरण मिळाले.

स्वच्छ, ढगविरहित हवामानात, पृथ्वीवर नकारात्मक शुल्क असते आणि वातावरण सकारात्मक असते, त्यानंतर माती आणि वनस्पतींमधून इलेक्ट्रॉन आकाशाकडे वळतात. गडगडाटी वादळादरम्यान, ध्रुवीयता उलट होते: पृथ्वी सकारात्मक चार्ज घेते आणि ढगांच्या खालच्या स्तरांवर नकारात्मक चार्ज होतो. कोणत्याही क्षणी, 3-4 हजार "विद्युत" गडगडाटी वादळे जगाच्या पृष्ठभागावर पसरतात, म्हणून, त्यांच्यामुळे, सौर प्रदेशांमध्ये गमावलेला चार्ज पुनर्संचयित केला जातो आणि अशा प्रकारे पृथ्वीचे सामान्य विद्युत संतुलन राखले जाते.

विजेच्या सतत प्रवाहाचा परिणाम म्हणून, विद्युत व्होल्टेज पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून अंतरासह वाढते. 180 सेमी उंच असलेल्या व्यक्तीच्या डोक्याच्या आणि जमिनीच्या दरम्यान, व्होल्टेज 200 व्होल्ट आहे; 100-मजली गगनचुंबी इमारतीच्या वरपासून फुटपाथपर्यंत, व्होल्टेज 40,000 व्होल्ट्सपर्यंत वाढते आणि खालच्या आयनोस्फियर आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या दरम्यान, व्होल्टेज 360,000 व्होल्ट आहे. हे भयावह वाटतं, पण खरं तर कणखर प्रवाहाच्या कमतरतेमुळे हे व्होल्ट प्राणघातक ऊर्जेत बदलत नाहीत. एखादी व्यक्ती ही प्रचंड ऊर्जा कशी वापरायची हे शिकू शकते, परंतु येथे मुख्य अडचण अशी आहे की ही ऊर्जा कशी आणि कोणत्या कायद्यानुसार कार्य करते हे त्याला समजले नाही.

वनस्पतींवर वातावरणातील विजेच्या परिणामाची तपासणी करण्याचे नवीन प्रयत्न सेलिम लेमस्ट्रोम या फिन्निश शास्त्रज्ञाने केले आहेत, ज्यात विविध रूची आहेत. लेमस्ट्रॉम हे अरोरा आणि स्थलीय चुंबकत्व आणि 1868 ते 1884 पर्यंत तज्ञ मानले जात होते. स्वालबार्ड आणि लॅपलँडच्या ध्रुवीय प्रदेशात चार मोहिमा केल्या. त्याने असे गृहीत धरले की या अक्षांशांच्या विलासी वनस्पती, लांब गुणविशेष उन्हाळ्याचे दिवस, प्रत्यक्षात स्पष्ट केले आहे, त्याच्या शब्दात, "विद्युतच्या या तीव्र प्रकटीकरणाद्वारे, उत्तरेकडील दिवे."

फ्रँकलिनच्या काळापासून हे ज्ञात आहे की वातावरणातील वीज सर्वात जास्त आकर्षित होते तीक्ष्ण वस्तू, आणि या निरीक्षणामुळेच विजेची काठी तयार झाली. लेमस्ट्रॉमने तर्क केला की "वनस्पतींचे टोकदार टोक हे वायुमंडलीय वीज गोळा करण्यासाठी आणि हवा आणि पृथ्वी यांच्यातील शुल्कांची देवाणघेवाण सुलभ करण्यासाठी विजेच्या काठ्या म्हणून काम करतात." त्याने लाकूड झाडांच्या करवतीच्या वार्षिक रिंग्सचा अभ्यास केला आणि असे आढळले की वार्षिक वाढीचे प्रमाण सूर्याच्या वाढीव क्रियाकलापांच्या कालावधी आणि उत्तरेकडील दिवे यांच्याशी स्पष्टपणे संबंधित आहे.

घरी परतल्यावर, शास्त्रज्ञाने प्रयोगांसह त्याच्या निरीक्षणांचा बॅकअप घेण्याचे ठरविले. त्याने धातूच्या भांड्यांमधील रोपांची रांग स्थिर वीज जनरेटरशी जोडली. हे करण्यासाठी, त्याने झाडांच्या वर 40 सेमी उंचीवर तारा ताणल्या, ज्यामधून धातूच्या रॉड भांडीमध्ये जमिनीवर उतरल्या. इतर झाडे एकटे राहिली. आठ आठवड्यांनंतर, विद्युतीकृत वनस्पतींचे वजन नॉन-इलेक्ट्रीफाईड झाडांपेक्षा 50% अधिक वाढले. जेव्हा लेमस्ट्रॉमने त्याची रचना बागेत हलवली तेव्हा बार्ली पीक एक तृतीयांश वाढले आणि स्ट्रॉबेरीचे पीक दुप्पट झाले. शिवाय, ते नेहमीपेक्षा खूप गोड असल्याचे दिसून आले.

लँडस्ट्रॉमने युरोपच्या विविध भागांमध्ये, वेगवेगळ्या अक्षांशांवर, दक्षिणेकडे बरगंडीपर्यंत अनेक प्रयोग केले; परिणाम केवळ विशिष्ट प्रकारच्या भाजीपाला, फळे किंवा तृणधान्यांवर अवलंबून नसून तापमान, आर्द्रता, नैसर्गिक सुपीकता आणि मातीची सुपीकता यावर देखील अवलंबून असते. 1902 मध्ये, लँडस्ट्रॉमने बर्लिनमध्ये प्रकाशित झालेल्या "इलेक्ट्रो कल्चर" या पुस्तकात त्यांच्या प्रगतीचे वर्णन केले. लिबर्टी हाइड बेलीच्या स्टँडर्ड एनसायक्लोपीडिया ऑफ हॉर्टिकल्चरमध्ये हा शब्द समाविष्ट करण्यात आला होता.

लँडस्ट्रोम यांच्या "इलेक्ट्रीसिटी इन शेतीआणि फलोत्पादन” (कृषी आणि फलोत्पादनातील विद्युत) मूळ जर्मन प्रकाशनाच्या दोन वर्षांनी लंडनमध्ये छापून आले नाही. पुस्तकाच्या प्रस्तावनेत एक ऐवजी कठोर होता, परंतु तो नंतर बाहेर आला, खरा इशारा. पुस्तकाचा विषय भौतिकशास्त्र, वनस्पतिशास्त्र आणि कृषीशास्त्र या तीन स्वतंत्र विषयांशी संबंधित आहे आणि शास्त्रज्ञांसाठी ते "विशेषतः आकर्षक" असण्याची शक्यता नाही. तथापि, या चेतावणीने वाचकांपैकी एकाला परावृत्त केले नाही - सर ऑलिव्हर लॉज (ऑलिव्हर लॉज). त्यांनी भौतिकशास्त्रात उल्लेखनीय प्रगती केली आणि नंतर ते लंडन सोसायटी फॉर सायकिकल रिसर्चचे सदस्य झाले. भौतिक जगाच्या पलीकडे आणखी अनेक जगे आहेत या विश्वासाला पुष्टी देणारी डझनभर पुस्तके लिहिली.

झाडे वाढल्यानंतर तारा वर हलवण्याच्या लांब आणि गुंतागुंतीच्या फेरफार टाळण्यासाठी, लॉजने उंच खांबांवरून निलंबित केलेल्या इन्सुलेटरवर वायरचे जाळे ठेवले, ज्यामुळे लोक, प्राणी आणि यंत्रसामग्री विद्युत क्षेत्रातून मुक्तपणे फिरू शकली. एका हंगामात, लॉजने गव्हाच्या एका जातीचे उत्पादन 40% ने वाढवले. शिवाय, बेकर्सनी नोंदवले की लॉजच्या पिठापासून बनवलेले ब्रेड ते सहसा विकत घेतलेल्या पिठापेक्षा जास्त चवदार होते.

लॉजचे सहकारी जॉन न्यूमन यांनी त्यांची प्रणाली स्वीकारली आणि इंग्लंडमध्ये गहू आणि स्कॉटलंडमधील बटाट्यांमध्ये 20% वाढ केली. न्यूमनच्या स्ट्रॉबेरी केवळ अधिक फलदायी नसल्या, त्या लँडस्ट्रॉमच्या स्ट्रॉबेरीसारख्या नेहमीपेक्षा रसदार आणि गोड होत्या. केलेल्या चाचण्यांच्या परिणामी, न्यूमनच्या साखर बीटमधील साखरेचे प्रमाण ओलांडले सरासरी दर. तसे, न्यूमनने त्याच्या संशोधनाच्या परिणामांबद्दलचा अहवाल वनस्पतिविषयक जर्नलमध्ये प्रकाशित केला नाही तर मॅकग्रॉ-हिल या मोठ्या आणि अधिकृत प्रकाशन गृहाने न्यूयॉर्कमध्ये प्रकाशित केलेल्या इलेक्ट्रिकल इंजिनियर्सच्या स्टँडर्ड बुकच्या पाचव्या आवृत्तीत प्रकाशित केला. तेव्हापासून, अभियंत्यांना वनस्पती उत्पादकांपेक्षा वनस्पतींवर विजेच्या परिणामात अधिक रस वाटू लागला आहे.

भौतिकशास्त्र

जीवशास्त्र

वनस्पती आणि त्यांची विद्युत क्षमता.

द्वारे पूर्ण: मार्केविच व्ही.व्ही.

GBOU माध्यमिक शाळा क्रमांक 740 मॉस्को

ग्रेड 9

प्रमुख: कोझलोवा व्हायोलेटा व्लादिमिरोवना

भौतिकशास्त्र आणि गणिताचे शिक्षक

मॉस्को 2013

सामग्री

परिचय

प्रासंगिकता
कामाची उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टे
संशोधन पद्धती
कामाचे महत्त्व

"जीवनातील वीज" या विषयावरील अभ्यासलेल्या साहित्याचे विश्लेषण

वनस्पती"

संशोधन पद्धती आणि तंत्र

विविध वनस्पतींमधील नुकसान प्रवाहाचा अभ्यास
1. प्रयोग #1 (लिंबांसह)
  प्रयोग #2 (सफरचंद सह)
  प्रयोग #3 (वनस्पतीच्या पानासह)

बियाणे उगवण वर विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाचा अभ्यास

वाटाणा बियांच्या उगवणावर आयनीकृत हवेचा परिणाम पाहण्यासाठी प्रयोग
बीनच्या बियांच्या उगवणावर आयनीकृत हवेचा परिणाम पाहण्यासाठी प्रयोग

निष्कर्ष

साहित्य

धडा 1 परिचय

"विद्युत घटना म्हणून आश्चर्यकारक,

अजैविक पदार्थांमध्ये अंतर्निहित, ते जात नाहीत

संबंधितांशी तुलना करता येणार नाही

जीवन प्रक्रिया."

मायकेल फॅरेडे

या पेपरमध्ये, आम्ही संशोधनाच्या सर्वात मनोरंजक आणि आशादायक क्षेत्रांपैकी एकाकडे वळतो - वनस्पतींवर भौतिक परिस्थितीचा प्रभाव.

या विषयावरील साहित्याचा अभ्यास करताना, मला समजले की प्रोफेसर पी.पी. गुल्याएव, अत्यंत संवेदनशील उपकरणे वापरून, हे स्थापित करण्यात यशस्वी झाले की कमकुवत जैवविद्युत क्षेत्र कोणत्याही सजीव वस्तूभोवती आहे आणि हे अजूनही निश्चितपणे ज्ञात आहे: प्रत्येक जिवंत पेशीचा स्वतःचा पॉवर प्लांट असतो. आणि सेल्युलर संभाव्यता इतकी लहान नाहीत. उदाहरणार्थ, काही शैवालमध्ये ते 0.15 V पर्यंत पोहोचतात.

“जर मटारच्या अर्ध्या भागांच्या 500 जोड्या एका मालिकेत एका विशिष्ट क्रमाने एकत्र केल्या तर अंतिम विद्युत व्होल्टेज 500 व्होल्ट होईल ... हे विशेष आहे की स्वयंपाकाला हे विशेष तयार करताना त्याला धोका असलेल्या धोक्याची कल्पना नसते. डिश, आणि सुदैवाने त्याच्यासाठी, मटार ऑर्डर केलेल्या मालिकेत कनेक्ट होत नाहीत. भारतीय संशोधक जे. बॉस यांचे हे विधान एका कठोर वैज्ञानिक प्रयोगावर आधारित आहे. त्याने मटारच्या आतील आणि बाहेरील भागांना गॅल्व्हानोमीटरने जोडले आणि 60 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम केले. डिव्हाइसने त्याच वेळी 0.5 V चा संभाव्य फरक दर्शविला.

हे कसे घडते? जिवंत जनरेटर आणि बॅटरी कोणत्या तत्त्वावर कार्य करतात? मॉस्को इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्स अँड टेक्नॉलॉजीच्या लिव्हिंग सिस्टीम विभागाचे उपप्रमुख, भौतिक आणि गणिती विज्ञानाचे उमेदवार एडवर्ड ट्रूखन यांचा असा विश्वास आहे की वनस्पतीच्या पेशींमध्ये होणारी सर्वात महत्वाची प्रक्रिया म्हणजे पचन प्रक्रिया. सौर उर्जा, प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रिया.

म्हणून, जर त्या क्षणी शास्त्रज्ञांनी सकारात्मक आणि नकारात्मकरित्या चार्ज केलेले कण वेगवेगळ्या दिशेने "वेगळे काढणे" व्यवस्थापित केले तर, सिद्धांतानुसार, आमच्याकडे एक अद्भुत जिवंत जनरेटर असेल, ज्याचे इंधन असेल पाणी आणि सूर्यप्रकाश, आणि ऊर्जेव्यतिरिक्त, ते शुद्ध ऑक्सिजन देखील तयार करेल.

कदाचित भविष्यात असा जनरेटर तयार होईल. परंतु हे स्वप्न साकार करण्यासाठी, शास्त्रज्ञांना कठोर परिश्रम करावे लागतील: आपल्याला सर्वात जास्त निवडण्याची आवश्यकता आहे योग्य वनस्पती, आणि कदाचित क्लोरोफिलचे धान्य कृत्रिमरित्या कसे बनवायचे ते देखील शिका, काही प्रकारचे पडदा तयार करा जे शुल्क वेगळे करण्यास अनुमती देईल. तो एक जिवंत सेल, संचयित की बाहेर वळते विद्युत ऊर्जानैसर्गिक कॅपेसिटरमध्ये - विशेष सेल फॉर्मेशन्सचे इंट्रासेल्युलर झिल्ली, माइटोकॉन्ड्रिया, नंतर ते बरेच काम करण्यासाठी वापरतात: नवीन रेणू तयार करणे, सेलच्या आत खेचणे पोषक, स्वतःच्या तापमानाचे नियमन… आणि एवढेच नाही. विजेच्या मदतीने, वनस्पती स्वतःच अनेक ऑपरेशन्स करते: ते श्वास घेते, हलते, वाढते.

प्रासंगिकता

आजपासूनच असा युक्तिवाद केला जाऊ शकतो की वनस्पतींच्या विद्युतीय जीवनाचा अभ्यास शेतीसाठी फायदेशीर आहे. आय.व्ही. मिचुरिन यांनी संकरित रोपांच्या उगवणावर विद्युत प्रवाहाच्या परिणामावरही प्रयोग केले.

पेरणीपूर्व उपचारबिया - आवश्यक घटककृषी तंत्रज्ञान, ज्यामुळे त्यांची उगवण वाढू शकते आणि शेवटी वनस्पतींचे उत्पन्न. आणि हे विशेषतः आपल्या फार लांब आणि उबदार उन्हाळ्याच्या परिस्थितीत महत्वाचे आहे.

कामाची उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टे

वनस्पतींमध्ये जैवविद्युत क्षमतांच्या उपस्थितीचा अभ्यास करणे आणि बियाण्याच्या उगवणावर विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाचा अभ्यास करणे हे या कामाचे उद्दिष्ट आहे.

अभ्यासाचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी खालील गोष्टी सोडवणे आवश्यक आहे कार्ये :

बायोइलेक्ट्रिक पोटेंशिअल्सच्या सिद्धांताशी संबंधित मुख्य तरतुदींचा अभ्यास आणि वनस्पतींच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांवर विद्युत क्षेत्राचा प्रभाव.

विविध वनस्पतींमधील नुकसान प्रवाह शोधण्यासाठी आणि त्यांचे निरीक्षण करण्यासाठी प्रयोग आयोजित करणे.

बियाणे उगवण वर विद्युत क्षेत्राचा परिणाम पाहण्यासाठी प्रयोग आयोजित करणे.

संशोधन पद्धती

अभ्यासाची उद्दिष्टे पूर्ण करण्यासाठी, सैद्धांतिक आणि व्यावहारिक पद्धती वापरल्या जातात. सैद्धांतिक पद्धत: या विषयावरील वैज्ञानिक आणि लोकप्रिय विज्ञान साहित्याचा शोध, अभ्यास आणि विश्लेषण. वापरलेल्या व्यावहारिक संशोधन पद्धतींपैकी: निरीक्षण, मापन, प्रयोग.

कामाचे महत्त्व

या कामाची सामग्री भौतिकशास्त्र आणि जीवशास्त्राच्या धड्यांमध्ये वापरली जाऊ शकते, कारण पाठ्यपुस्तकांमध्ये हे महत्वाचा प्रश्नप्रकाशित नाही. आणि प्रयोग आयोजित करण्याची पद्धत ही निवडक अभ्यासक्रमाच्या प्रात्यक्षिक वर्गांसाठी सामग्री आहे.

धडा 2 साहित्य विश्लेषण

वनस्पतींच्या विद्युत गुणधर्मांच्या अभ्यासाचा इतिहास

सजीवांच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक वैशिष्ट्य म्हणजे चिडचिडे होण्याची क्षमता.

चार्ल्स डार्विनवनस्पतींच्या चिडचिडपणाला खूप महत्त्व दिले जाते. अत्यंत संवेदनशील असलेल्या वनस्पती जगतातील कीटकभक्षक प्रतिनिधींच्या जैविक वैशिष्ट्यांचा त्यांनी तपशीलवार अभ्यास केला आणि १८७५ मध्ये प्रकाशित झालेल्या कीटकभक्षी वनस्पती या उल्लेखनीय पुस्तकात संशोधनाचे परिणाम सांगितले. याव्यतिरिक्त, वनस्पतींच्या विविध हालचालींद्वारे महान निसर्गशास्त्रज्ञांचे लक्ष वेधले गेले. एकत्रितपणे, सर्व अभ्यासांनी असे सुचवले आहे की वनस्पतींचे जीव हे प्राण्यासारखेच आहे.

इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल पद्धतींच्या व्यापक वापरामुळे प्राणी फिजियोलॉजिस्टना ज्ञानाच्या या क्षेत्रात लक्षणीय प्रगती साधण्याची परवानगी मिळाली आहे. असे आढळून आले की विद्युत प्रवाह (बायोकरंट्स) प्राणी जीवांमध्ये सतत उद्भवतात, ज्याच्या वितरणामुळे मोटर प्रतिक्रिया होतात. सी. डार्विनने सुचवले की अशाच प्रकारच्या विद्युत घटना कीटकभक्षी वनस्पतींच्या पानांमध्येही घडतात, ज्यांची हालचाल करण्याची क्षमता स्पष्ट असते. तथापि, त्यांनी स्वतः या गृहितकाची चाचणी केली नाही. त्याच्या विनंतीनुसार, ऑक्सफर्ड विद्यापीठाच्या फिजिओलॉजिस्टने 1874 मध्ये व्हीनस फ्लायट्रॅप प्लांटवर प्रयोग केले.बर्डन सँडरसन. या वनस्पतीच्या पानांना गॅल्व्हनोमीटरला जोडताना, शास्त्रज्ञाने नोंदवले की बाण लगेचच विचलित झाला. तर, या थेट पत्रकात मांसाहारी वनस्पतीविद्युत आवेग उद्भवतात. जेव्हा संशोधकाने पानांना त्यांच्या पृष्ठभागावर असलेल्या ब्रिस्टल्सला स्पर्श करून चिडवले तेव्हा गॅल्व्हनोमीटरची सुई प्राण्यांच्या स्नायूंच्या प्रयोगाप्रमाणे उलट दिशेने फिरली.

जर्मन फिजियोलॉजिस्टहरमन मंच, ज्यांनी प्रयोग चालू ठेवले, 1876 मध्ये या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की व्हीनस फ्लायट्रॅपची पाने विद्युतदृष्ट्या काही प्राण्यांच्या नसा, स्नायू आणि विद्युत अवयवांसारखी असतात.

रशियामध्ये, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल पद्धती वापरल्या गेल्या आहेतएन.के. लेवाकोव्स्कीबाशफुल मिमोसातील चिडचिडेपणाच्या घटनेचा अभ्यास करण्यासाठी. 1867 मध्ये त्यांनी "ऑन द मूव्हमेंट ऑफ द इरिटेबल ऑर्गन्स ऑफ प्लांट्स" नावाचे पुस्तक प्रकाशित केले. N. K. Levakovsky च्या प्रयोगांमध्ये, त्या नमुन्यांमध्ये सर्वात मजबूत विद्युत सिग्नल दिसून आले.मिमोसा ज्यांना सर्वात जोरदार प्रतिसाद दिला बाह्य उत्तेजना. जर मिमोसा त्वरीत गरम करून मारला गेला तर वनस्पतीचे मृत भाग विद्युत सिग्नल तयार करत नाहीत. लेखकाने पुंकेसरातील विद्युत आवेगांचा उदय देखील पाहिलाकाटेरी फुले व झुबकेदार पानांचे एक लहान झाड आणि काटेरी फुले व झुबकेदार पानांचे एक लहान झाड, sundew पाने च्या petioles मध्ये. त्यानंतर असे आढळून आले

वनस्पती पेशींमध्ये जैवविद्युत क्षमता

वनस्पतींचे जीवन आर्द्रतेवर अवलंबून असते. म्हणून, त्यांच्यातील विद्युत प्रक्रिया पूर्णपणे ओलावणे आणि कोमेजताना कोमेजण्याच्या सामान्य मोडमध्ये प्रकट होतात. हे वनस्पतींच्या केशिकांद्वारे पोषक द्रावणांच्या प्रवाहादरम्यान द्रव आणि केशिका वाहिन्यांच्या भिंतींमधील शुल्काची देवाणघेवाण, तसेच पेशी आणि पेशींमधील आयन एक्सचेंजच्या प्रक्रियेमुळे होते. वातावरण. जीवनासाठी सर्वात महत्वाचे विद्युत क्षेत्र पेशींमध्ये उत्तेजित आहेत.

तर, आम्हाला माहित आहे की ...

वाऱ्याने उडवलेल्या परागकणांवर नकारात्मक शुल्क असते. धुळीच्या वादळाच्या वेळी धुळीच्या कणांचा प्रभार जवळ येणे. परागकण गमावणाऱ्या वनस्पतींच्या जवळ, सकारात्मक आणि नकारात्मक प्रकाश आयनांमधील गुणोत्तर नाटकीयरित्या बदलते, ज्यामुळे वनस्पतींच्या पुढील विकासावर अनुकूल परिणाम होतो.

शेतीमध्ये कीटकनाशकांची फवारणी करताना आढळून आले आहेसकारात्मक चार्ज असलेली रसायने बीट आणि सफरचंदाच्या झाडावर मोठ्या प्रमाणात, लिलाकवर जमा केली जातात - नकारात्मक शुल्कासह.

पानाचा एकतर्फी प्रदीपन त्‍याच्‍या प्रदीप्त आणि अप्रकाशित भाग आणि पेटीओल, स्टेम आणि रूटमध्‍ये विद्युत् संभाव्य फरक उत्तेजित करतो. हा संभाव्य फरक प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेच्या प्रारंभ किंवा थांबण्याशी संबंधित त्याच्या शरीरातील बदलांना वनस्पतीचा प्रतिसाद व्यक्त करतो.

मजबूत विद्युत क्षेत्रात बियाणे उगवण (उदा. कोरोना इलेक्ट्रोड जवळ)बदलाकडे नेतो स्टेमची उंची आणि जाडी आणि मुकुटाची घनता विकसित वनस्पती. हे प्रामुख्याने स्पेस चार्जच्या बाह्य विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली वनस्पतींच्या शरीरात पुनर्वितरण झाल्यामुळे होते.

वनस्पतींच्या ऊतींमधील खराब झालेले स्थान नेहमी नकारात्मक आकारले जाते. तुलनेने नुकसान न झालेले क्षेत्र, आणि वनस्पतींचे मरण पावलेले क्षेत्र सामान्य परिस्थितीत वाढणाऱ्या क्षेत्रांच्या संबंधात नकारात्मक शुल्क प्राप्त करतात.

चार्ज केलेले बियाणे लागवड केलेली वनस्पतीतुलनेने उच्च विद्युत चालकता आहे आणि म्हणून त्वरीत चार्ज गमावतो. तणाच्या बिया त्यांच्या गुणधर्मांमध्ये डायलेक्ट्रिक्सच्या जवळ असतात आणि ते बराच काळ चार्ज ठेवू शकतात. कन्व्हेयरवरील तणांपासून पीक बियाणे वेगळे करण्यासाठी याचा वापर केला जातो.

वनस्पती जीव मध्ये लक्षणीय संभाव्य फरक उत्तेजित होऊ शकत नाही कारण वनस्पतींना विशेष विद्युत अवयव नसतात. म्हणून, वनस्पतींमध्ये असे कोणतेही "मृत्यूचे झाड" नाही जे त्याच्या विद्युत शक्तीने जिवंत प्राण्यांना मारू शकते.

वनस्पतींवर वातावरणातील विजेचा प्रभाव

आपल्या ग्रहाच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणजे वातावरणात स्थिर विद्युत क्षेत्राची उपस्थिती. त्या व्यक्तीच्या लक्षात येत नाही. परंतु वातावरणाची विद्युत स्थिती त्याच्याबद्दल आणि वनस्पतींसह आपल्या ग्रहावर राहणाऱ्या इतर सजीवांसाठी उदासीन नाही. पृथ्वीच्या वर 100-200 किमी उंचीवर, सकारात्मक चार्ज केलेल्या कणांचा एक थर आहे - आयनोस्फियर.
म्हणून, जेव्हा तुम्ही शेत, रस्ता, चौक ओलांडून चालता, तेव्हा तुम्ही इलेक्ट्रिक फील्डमध्ये फिरता, तुम्ही इलेक्ट्रिक चार्जेस इनहेल करता..

अनेक लेखकांनी 1748 पासून वनस्पतींवर वातावरणातील विजेच्या प्रभावाचा अभ्यास केला आहे. या वर्षी अॅबे नोलेटने प्रयोग नोंदवले ज्यामध्ये त्यांनी वनस्पतींना चार्ज केलेल्या इलेक्ट्रोड्सखाली ठेवून विद्युतीकरण केले. त्यांनी उगवण आणि वाढीचा वेग पाहिला. ग्रँडीयू (1879) यांनी निरीक्षण केले की ज्या वनस्पतींवर वातावरणातील विजेचा परिणाम होत नाही, ते जमिनीवर असलेल्या वायर जाळीच्या बॉक्समध्ये ठेवल्यामुळे, नियंत्रण वनस्पतींच्या तुलनेत त्यांचे वजन 30 ते 50% कमी होते.

लेमस्ट्रॉम (1902) यांनी वनस्पतींना हवेच्या आयनांच्या क्रियेसाठी उघड केले, त्यांना स्पाइक्सने सुसज्ज असलेल्या वायरखाली ठेवले आणि उच्च व्होल्टेज स्त्रोताशी जोडले (जमिनी पातळीपेक्षा 1 मीटर, आयन करंट 10-11 - 10 -12 ए / सेमी 2 ), आणि त्याला वजन आणि लांबी 45% पेक्षा जास्त वाढल्याचे आढळले (उदाहरणार्थ, गाजर, वाटाणे, कोबी).

सकारात्मक आणि नकारात्मक लहान आयनांच्या कृत्रिमरित्या वाढलेल्या एकाग्रतेसह वातावरणात वनस्पतींच्या वाढीचा वेग वाढला होता या वस्तुस्थितीची अलीकडेच क्रुगर आणि त्यांच्या सहकार्यांनी पुष्टी केली आहे. त्यांना आढळले की ओट बिया सकारात्मक तसेच नकारात्मक आयनांना प्रतिसाद देतात (सुमारे 10 एकाग्रता४ आयन/सेमी ३ ) एकूण लांबीमध्ये 60% वाढ आणि ताजे आणि कोरड्या वजनात 25-73% वाढ. वनस्पतींच्या हवाई भागांच्या रासायनिक विश्लेषणात प्रथिने, नायट्रोजन आणि साखरेचे प्रमाण वाढल्याचे दिसून आले. बार्लीच्या बाबतीत, एकूण वाढीमध्ये आणखी मोठी वाढ (सुमारे 100%) होती; ताज्या वजनात वाढ मोठी नव्हती, परंतु कोरड्या वजनात लक्षणीय वाढ झाली होती, जी प्रथिने, नायट्रोजन आणि साखर सामग्रीमध्ये संबंधित वाढीसह होती.

वॉर्डनने वनस्पतीच्या बियांचे प्रयोगही केले. त्याला आढळले की हिरवी बीन्स आणि हिरवे वाटाणे यांची उगवण दोन्ही ध्रुवीयतेच्या आयनांच्या पातळीत वाढ झाल्यामुळे लवकर होते. अंकुरित बियांची अंतिम टक्केवारी नियंत्रण गटाच्या तुलनेत नकारात्मक आयनीकरणासह कमी होती; सकारात्मक आयनीकृत गटातील उगवण आणि नियंत्रण समान होते. जसजशी रोपे वाढत गेली तसतसे नियंत्रण आणि सकारात्मक आयनीकृत झाडे वाढतच गेली, तर नकारात्मक आयनीकृत झाडे बहुतेक सुकून मरून गेली.

प्रभाव अलिकडच्या वर्षांत वातावरणाच्या विद्युतीय स्थितीत जोरदार बदल झाला आहे; पृथ्वीचे विविध प्रदेश हवेच्या आयनीकृत अवस्थेत एकमेकांपासून वेगळे होऊ लागले, जे त्यातील धूळ सामग्री, वायू दूषित इ. हवेची विद्युत चालकता हे तिच्या शुद्धतेचे एक संवेदनशील सूचक आहे: हवेतील परकीय कण जितके जास्त तितके जास्त आयन त्यावर स्थिरावतात आणि परिणामी, हवेची विद्युत चालकता कमी होते.
तर, मॉस्कोमध्ये, हवेच्या 1 सेमी 3 मध्ये 4 नकारात्मक शुल्क आहेत, सेंट पीटर्सबर्गमध्ये - 9 असे शुल्क, किस्लोव्होडस्कमध्ये, जेथे हवेच्या शुद्धतेचे मानक 1.5 हजार कण आहेत आणि कुझबासच्या दक्षिणेस मिश्र जंगलात आहेत. पायथ्याशी, या कणांची संख्या 6 हजारांपर्यंत पोहोचते. याचा अर्थ असा की जिथे जास्त नकारात्मक कण असतात तिथे श्वास घेणे सोपे जाते आणि जिथे धूळ असते तिथे माणसाला ते कमी होतात कारण धूळ कण त्यांच्यावर स्थिरावतात.
हे सर्वज्ञात आहे की वेगाने वाहणाऱ्या पाण्याजवळ, हवा ताजेतवाने आणि उत्साही असते. त्यात अनेक नकारात्मक आयन असतात. 19व्या शतकात, हे निश्चित करण्यात आले होते की पाण्याच्या स्प्लॅशमधील मोठ्या थेंबांवर सकारात्मक शुल्क आकारले जाते, तर लहान थेंब नकारात्मक चार्ज केले जातात. मोठे थेंब वेगाने स्थिरावत असल्याने, नकारात्मक चार्ज केलेले छोटे थेंब हवेत राहतात.
याउलट, विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उपकरणांच्या विपुलतेसह अरुंद खोल्यांमधील हवा सकारात्मक आयनांनी भरलेली असते. अशा खोलीत तुलनेने लहान मुक्काम देखील सुस्ती, तंद्री, चक्कर येणे आणि डोकेदुखी ठरतो.

प्रकरण 3 संशोधन कार्यप्रणाली

विविध वनस्पतींमधील नुकसान प्रवाहाचा अभ्यास.

साधने आणि साहित्य

3 लिंबू, सफरचंद, टोमॅटो, वनस्पतीची पाने;

3 चमकदार तांब्याची नाणी;

3 गॅल्वनाइज्ड स्क्रू;

तारा, शक्यतो टोकांना clamps सह;

लहान चाकू;

अनेक चिकट पाने;

कमी व्होल्टेज एलईडी 300mV;

नखे किंवा awl;

मल्टीमीटर

वनस्पतींमधील नुकसान प्रवाह शोधण्यासाठी आणि त्यांचे निरीक्षण करण्यासाठी प्रयोग

प्रयोग करण्यासाठी तंत्र 1. लिंबू मध्ये वर्तमान.

सर्व प्रथम, सर्व लिंबू ठेचून. हे केले जाते जेणेकरून लिंबाच्या आत रस दिसून येईल.

त्यांनी लिंबूमध्ये गॅल्वनाइज्ड स्क्रू त्याच्या लांबीच्या सुमारे एक तृतीयांश स्क्रू केला. चाकू वापरुन, काळजीपूर्वक लिंबूमध्ये एक लहान पट्टी कापून घ्या - त्याच्या लांबीच्या 1/3. लिंबाच्या स्लॉटमध्ये तांब्याचे नाणे घातले गेले जेणेकरुन त्याचा अर्धा भाग बाहेर राहील.

आम्ही इतर दोन लिंबूंमध्ये त्याच प्रकारे स्क्रू आणि नाणी घातली. मग आम्ही वायर्स आणि क्लॅम्प्स जोडले, लिंबू अशा प्रकारे जोडले की पहिल्या लिंबाचा स्क्रू दुसऱ्याच्या नाण्याशी जोडला गेला आणि असेच. आम्ही तारा पहिल्या लिंबाच्या नाण्याला आणि शेवटच्या स्क्रूला जोडल्या. लिंबू बॅटरीसारखे कार्य करते: नाणे सकारात्मक (+) ध्रुव आहे आणि स्क्रू नकारात्मक (-) आहे. दुर्दैवाने, हा उर्जेचा एक अतिशय कमकुवत स्त्रोत आहे. पण काही लिंबू एकत्र करून ते वाढवता येते.

डायोडचा सकारात्मक ध्रुव बॅटरीच्या सकारात्मक ध्रुवाशी जोडा, नकारात्मक ध्रुव कनेक्ट करा. डायोडला आग!

कालांतराने, लिंबू बॅटरीच्या खांबावरील व्होल्टेज कमी होईल. लिंबाची बॅटरी किती काळ टिकते हे आमच्या लक्षात आले. थोड्या वेळाने स्क्रूजवळ लिंबू गडद झाला. आपण स्क्रू काढून टाकल्यास आणि लिंबूवर दुसर्या ठिकाणी (किंवा नवीन) घातल्यास, आपण बॅटरीचे आयुष्य अंशतः वाढवू शकता. आपण वेळोवेळी नाणी हलवून बॅटरी क्रश करण्याचा प्रयत्न देखील करू शकता.

आम्ही मोठ्या प्रमाणात लिंबाचा प्रयोग केला. डायोड उजळ होऊ लागला. आता बॅटरी जास्त काळ टिकते.

जस्त आणि तांब्याचे मोठे तुकडे वापरले गेले.

मल्टीमीटर घ्या आणि बॅटरी व्होल्टेज मोजा.

प्रयोग करण्यासाठी तंत्र 2. सफरचंद मध्ये वर्तमान.

सफरचंद अर्धा कापला गेला, कोर काढला गेला.

मल्टीमीटरला नियुक्त केलेले दोन्ही इलेक्ट्रोड सफरचंदाच्या बाहेरील बाजूस (पील) लावल्यास, मल्टीमीटर संभाव्य फरक रेकॉर्ड करणार नाही.

एक इलेक्ट्रोड लगद्याच्या आतील बाजूस हलविला गेला आहे आणि मल्टीमीटर फॉल्ट करंटची घटना लक्षात घेईल.

चला भाज्या - टोमॅटोसह प्रयोग करूया.

मापन परिणाम टेबलमध्ये ठेवले होते.

सालीवर एक इलेक्ट्रोड,

दुसरा सफरचंदाच्या लगद्यामध्ये आहे

0.21V

कापलेल्या सफरचंदाच्या लगद्यामध्ये इलेक्ट्रोड

०.०५ व्ही

टोमॅटोच्या लगद्यामध्ये इलेक्ट्रोड

०.०२ व्ही

प्रयोग करण्यासाठी तंत्र क्र. 3. कट स्टेममध्ये करंट.

स्टेमसह झाडाची पाने कापून टाका.

आम्ही इलेक्ट्रोडमधील वेगवेगळ्या अंतरावर कट स्टेममधील नुकसान प्रवाह मोजले.

मापन परिणाम टेबलमध्ये ठेवले होते.

अभ्यासाचे परिणाम

कोणत्याही वनस्पतीमध्ये, विद्युत संभाव्यतेची घटना शोधली जाऊ शकते.

बियाणे उगवण वर विद्युत क्षेत्राच्या परिणामाचा अभ्यास.

साधने आणि साहित्य

वाटाणा बियाणे, सोयाबीनचे;

पेट्री डिश;

एअर ionizer;

घड्याळ

पाणी.

बियाणे उगवण वर आयनीकृत हवेचा परिणाम पाहण्यासाठी प्रयोग

प्रयोग तंत्र #1

ionizer दररोज 10 मिनिटांसाठी चालू केले.

8 बियांची उगवण

(5 अंकुर फुटले नाहीत)

10.03.09

अंकुर वाढ

10 वाजता बिया (3 अंकुर वाढले नाहीत)

अंकुर वाढ

11.03.09

अंकुर वाढ

10 वाजता बिया (3 अंकुर वाढले नाहीत)

अंकुर वाढ

12.03.09

अंकुर वाढ

3 बियांची उगवण

(4 अंकुर वाढले नाही)

11.03.09

बियाणे अंकुर वाढवणे

2 बियाणे उगवण

(२ अंकुर फुटले नाहीत)

12.03.09

बियाणे अंकुर वाढवणे

संशोधन परिणाम

प्रयोगाचे परिणाम सूचित करतात की आयोनायझरच्या विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली बियाणे उगवण जलद आणि अधिक यशस्वी होते.

प्रयोग क्रमांक 2 च्या अंमलबजावणीचा आदेश

प्रयोगासाठी, आम्ही पेट्री डिशेसमध्ये भिजवलेले मटार आणि बीन्सच्या बिया घेतल्या आणि त्यामध्ये ठेवल्या. वेगवेगळ्या खोल्यात्याच प्रकाशासह आणि खोलीचे तापमान. एका खोलीत, एअर आयनाइझर स्थापित केले गेले - कृत्रिम वायु आयनीकरणासाठी एक साधन.

ionizer दररोज 20 मिनिटांसाठी चालू केले.

दररोज आम्ही मटार, सोयाबीनचे बियाणे ओले केले आणि बियाणे बाहेर पडताना पाहायचे.

6 बियांची उगवण

9 बियांची उगवण

(३ अंकुर फुटले नाहीत)

19.03.09

2 बियाणे उगवण

(4 उगवले नाही)

बियाणे अंकुर वाढवणे

20.03.09

बियाणे अंकुर वाढवणे

21.03.09

बियाणे अंकुर वाढवणे

प्रायोगिक कप

(प्रक्रिया केलेल्या बियाण्यांसह)

नियंत्रण कप

15.03.09

बियाणे भिजवणे

16.03.09

बियाणे सूज

17.03.09

बदल न करता

18.03.09

3 बियांची उगवण

(5 अंकुर फुटले नाहीत)

4 बियाणे उगवण

(4 अंकुर वाढले नाही)

19.03.09

3 बियांची उगवण

(२ अंकुर फुटले नाहीत)

2 बियाणे उगवण

(२ अंकुर फुटले नाहीत)

20.03.09

अंकुर वाढ

1 बियाणे उगवण

(1 अंकुर वाढला नाही)

21.03.09

अंकुर वाढ

संशोधन परिणाम

प्रयोगाचे परिणाम सूचित करतात की विद्युत क्षेत्राच्या दीर्घ संपर्काचा बियाण्याच्या उगवणावर नकारात्मक परिणाम होतो. ते नंतर अंकुरले आणि इतके यशस्वी झाले नाहीत.

प्रयोग क्रमांक 3 च्या अंमलबजावणीचा आदेश

प्रयोगासाठी, आम्ही मटार आणि सोयाबीनचे बियाणे घेतले, त्यांना पेट्री डिशमध्ये भिजवले आणि वेगवेगळ्या खोल्यांमध्ये समान रोषणाई आणि खोलीचे तापमान ठेवले. एका खोलीत, एअर आयनाइझर स्थापित केले गेले - कृत्रिम वायु आयनीकरणासाठी एक साधन.

ionizer दररोज 40 मिनिटांसाठी चालू होते.

प्रयोगांची वेळ टेबलमध्ये ठेवली होती

8 बियांची उगवण

(4 अंकुर वाढले नाही)

05.04.09

बदल न करता

अंकुर वाढ

06.04.09

2 बियाणे उगवण

(१० अंकुर फुटले नाहीत)

अंकुर वाढ

07.04.09

अंकुर वाढ

बदल न करता

3 बियांची उगवण

(4 अंकुर वाढले नाही)

06.04.09

2 बियाणे उगवण

(5 अंकुर फुटले नाहीत)

2 बियाणे उगवण

(२ अंकुर फुटले नाहीत)

07.04.09

अंकुर वाढ

संशोधन परिणाम

प्रयोगाचे परिणाम सूचित करतात की विद्युत क्षेत्राच्या दीर्घ संपर्काचा बियाण्याच्या उगवणावर नकारात्मक परिणाम होतो. त्यांची उगवण लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे.

निष्कर्ष

कोणत्याही वनस्पतीमध्ये, विद्युत संभाव्यतेची घटना शोधली जाऊ शकते.

विद्युत क्षमता वनस्पतींच्या प्रकारावर आणि आकारावर, इलेक्ट्रोडमधील अंतरावर अवलंबून असते.

वाजवी मर्यादेत विद्युत क्षेत्रासह बियाण्यांवर प्रक्रिया केल्याने बियाणे उगवण प्रक्रियेला गती मिळते आणि अधिक यशस्वी उगवण होते..

प्रायोगिक आणि नियंत्रण नमुन्यांची प्रक्रिया आणि विश्लेषण केल्यानंतर, एक प्राथमिक निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो - इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डच्या संपर्कात येण्याच्या वेळेत वाढ होण्याचा निराशाजनक परिणाम होतो, कारण आयनीकरण वेळेत वाढीसह बियाणे उगवणाची गुणवत्ता कमी होते.

अध्याय 4 निष्कर्ष

सध्या, शास्त्रज्ञांचे असंख्य अभ्यास वनस्पतींवर विद्युत प्रवाहांच्या प्रभावाच्या मुद्द्यांवर समर्पित आहेत. वनस्पतींवर विद्युत क्षेत्राचा प्रभाव अजूनही काळजीपूर्वक अभ्यासला जात आहे.

इन्स्टिट्यूट ऑफ प्लांट फिजिओलॉजी येथे केलेल्या संशोधनामुळे प्रकाशसंश्लेषणाची तीव्रता आणि पृथ्वी आणि वातावरण यांच्यातील विद्युत क्षमतांमधील फरकाचे मूल्य यांच्यातील संबंध स्थापित करणे शक्य झाले. तथापि, या घटनांच्या अंतर्गत असलेल्या यंत्रणेचा अद्याप अभ्यास केला गेला नाही.

अभ्यास सुरू करताना, आम्ही स्वतःला रोपाच्या बियाण्यांवर विद्युत क्षेत्राचा प्रभाव ठरवण्याचे ध्येय सेट करतो.

प्रायोगिक आणि नियंत्रण नमुन्यांची प्रक्रिया आणि विश्लेषण केल्यानंतर, एक प्राथमिक निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो - इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डच्या प्रदर्शनाच्या वेळेत वाढ झाल्याने निराशाजनक परिणाम होतो. आमचा विश्वास आहे की हे काम पूर्ण झाले नाही, कारण केवळ प्रथम परिणाम प्राप्त झाले आहेत.

या विषयावर पुढील संशोधन पुढील भागात सुरू ठेवता येईल:

प्रभावित रोपांच्या पुढील वाढीवर विद्युत क्षेत्रासह बियाण्यांवर प्रक्रिया केली जाते की नाही?

धडा 5 साहित्य

बोगदानोव के. यू. जीवशास्त्रज्ञाला भेट देणारे भौतिकशास्त्रज्ञ. - एम.: नौका, 1986. 144 पी.

व्होरोत्निकोव्ह ए.ए. तरुणांसाठी भौतिकशास्त्र. - एम: कापणी, 1995-121 चे दशक.

Katz Ts.B. भौतिकशास्त्राच्या धड्यांवर बायोफिजिक्स. - एम: एनलाइटनमेंट, 1971-158.

पेरेलमन या.आय. मनोरंजक भौतिकशास्त्र. - एम: विज्ञान, 1976-432.

आर्टामोनोव्ह V.I. मनोरंजक वनस्पती शरीरविज्ञान. - एम.: ऍग्रोप्रोमिझडॅट, 1991.

अरबादझी V.I. साध्या पाण्याचे कोडे.- एम.: "ज्ञान", 1973.

http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html

http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm

http:// www.ionization.ru

लोक आणि प्राण्यांच्या जीवावर विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्राच्या जैविक प्रभावाचा बराच अभ्यास केला गेला आहे. या प्रकरणात पाहिलेले परिणाम, ते आढळल्यास, अद्याप स्पष्ट आणि निर्धारित करणे कठीण नाही, म्हणून हा विषय संबंधित आहे.

आपल्या ग्रहावरील चुंबकीय क्षेत्रांची दुहेरी उत्पत्ती आहे - नैसर्गिक आणि मानववंशीय. नैसर्गिक चुंबकीय क्षेत्रे, तथाकथित चुंबकीय वादळे, पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये उद्भवतात. मानववंशीय चुंबकीय गडबड नैसर्गिक क्षेत्रापेक्षा लहान क्षेत्र व्यापते, परंतु त्यांचे प्रकटीकरण अधिक तीव्र असते आणि त्यामुळे अधिक मूर्त नुकसान होते. तांत्रिक क्रियाकलापांच्या परिणामी, एखादी व्यक्ती कृत्रिम इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार करते, जी पृथ्वीच्या नैसर्गिक चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा शेकडो पटीने अधिक मजबूत असते. मानववंशजन्य किरणोत्सर्गाचे स्त्रोत आहेत: शक्तिशाली रेडिओ प्रसारित करणारी उपकरणे, विद्युतीकृत वाहने, पॉवर लाईन्स (चित्र 2.1).

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींच्या सर्वात मजबूत उत्तेजकांपैकी एक म्हणजे औद्योगिक वारंवारता प्रवाह (50 Hz). अशाप्रकारे, पॉवर लाइनच्या खाली असलेल्या विद्युत क्षेत्राची ताकद प्रति मीटर मातीच्या अनेक हजार व्होल्टपर्यंत पोहोचू शकते, जरी मातीची ताकद कमी करण्याच्या गुणधर्मामुळे, आधीच ओळीपासून 100 मीटर अंतरावर, तीव्रता कमी होते. प्रति मीटर अनेक दहापट व्होल्टपर्यंत.

विद्युत क्षेत्राच्या जैविक प्रभावांच्या अभ्यासात असे आढळून आले की आधीच 1 kV/m च्या ताकदीने त्याचा मानवी मज्जासंस्थेवर विपरीत परिणाम होतो, ज्यामुळे शरीरात अंतःस्रावी उपकरणे आणि चयापचय विकार होतात (तांबे, जस्त, लोह). आणि कोबाल्ट), शारीरिक कार्यांमध्ये व्यत्यय आणते: हृदय गती, रक्तदाब, मेंदू क्रियाकलाप, चयापचय प्रक्रिया आणि रोगप्रतिकारक क्रियाकलाप.

1972 पासून, प्रकाशने दिसू लागली आहेत ज्यात 10 kV/m पेक्षा जास्त शक्ती असलेल्या विद्युत क्षेत्राचा मानव आणि प्राणी यांच्यावरील प्रभावाचा विचार केला गेला आहे.

चुंबकीय क्षेत्राची ताकद विद्युत् प्रवाहाच्या प्रमाणात आणि अंतराच्या व्यस्त प्रमाणात असते; विद्युत क्षेत्राची ताकद व्होल्टेज (चार्ज) च्या प्रमाणात आणि अंतराच्या व्यस्त प्रमाणात असते. या फील्डचे मापदंड व्होल्टेज वर्ग, डिझाइन वैशिष्ट्ये आणि उच्च-व्होल्टेज ट्रान्समिशन लाइनच्या भौमितिक परिमाणांवर अवलंबून असतात. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचा एक शक्तिशाली आणि विस्तारित स्त्रोत दिसल्यामुळे त्या नैसर्गिक घटकांमध्ये बदल होतो ज्यांच्या अंतर्गत इकोसिस्टम तयार होते. विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्र मानवी शरीरात पृष्ठभागावरील शुल्क आणि प्रवाहांना प्रेरित करू शकतात (चित्र 2.2). संशोधनात दिसून आले आहे,

की विद्युत क्षेत्राद्वारे प्रेरित मानवी शरीरात जास्तीत जास्त प्रवाह चुंबकीय क्षेत्रामुळे निर्माण होणाऱ्या विद्युत् प्रवाहापेक्षा खूप जास्त असतो. तर, चुंबकीय क्षेत्राचा हानिकारक प्रभाव केवळ तेव्हाच प्रकट होतो जेव्हा त्याची तीव्रता सुमारे 200 ए / मीटर असते, जी लाइन टप्प्याच्या तारांपासून 1-1.5 मीटर अंतरावर होते आणि अंतर्गत काम करताना केवळ देखभाल कर्मचार्‍यांसाठी धोकादायक असते. विद्युतदाब. या परिस्थितीमुळे असा निष्कर्ष काढणे शक्य झाले आहे की औद्योगिक वारंवारतेच्या चुंबकीय क्षेत्राचा कोणताही जैविक प्रभाव वीजवाहिन्यांखालील लोकांवर आणि प्राण्यांवर होत नाही.

पॉवर ट्रान्समिशन (वायर सॅगिंग) च्या डिझाइन वैशिष्ट्यांवर आधारित, फील्डचा सर्वात मोठा प्रभाव स्पॅनच्या मध्यभागी प्रकट होतो, जिथे मानवी वाढीच्या पातळीवर सुपर- आणि अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज लाइनची तीव्रता 5-20 असते. kV / m आणि उच्च, व्होल्टेज वर्ग आणि रेखा डिझाइनवर अवलंबून (Fig. 1.2). सपोर्ट्सवर, जिथे तारांच्या निलंबनाची उंची सर्वात मोठी असते आणि सपोर्ट्सच्या शिल्डिंग इफेक्टवर परिणाम होतो, तिथे फील्ड स्ट्रेंथ सर्वात लहान असते. माणसे, प्राणी, वाहने वीज लाईन्सच्या तारांखाली असू शकतात, त्यामुळे विविध शक्तींच्या विद्युत क्षेत्रात सजीवांच्या दीर्घ आणि अल्पकालीन मुक्कामाच्या संभाव्य परिणामांचे मूल्यांकन करणे आवश्यक आहे. इलेक्ट्रिक फील्डसाठी सर्वात संवेदनशील अनग्युलेट्स आणि पादत्राणांमधील मानव आहेत जे त्यांना जमिनीपासून वेगळे करतात. प्राण्यांचे खूर देखील एक चांगले इन्सुलेटर आहे. या प्रकरणात प्रेरित क्षमता 10 केव्हीपर्यंत पोहोचू शकते आणि जमिनीवर बसलेल्या वस्तूला (झुडुपाची एक शाखा, गवताची ब्लेड) स्पर्श करताना शरीराद्वारे वर्तमान नाडी 100-200 μA आहे. अशा वर्तमान डाळी शरीरासाठी सुरक्षित आहेत, परंतु अप्रिय संवेदनांमुळे अनगुलेट्स उन्हाळ्यात उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाइनचा मार्ग टाळतात.

एखाद्या व्यक्तीवर विद्युत क्षेत्राच्या कृतीमध्ये, त्याच्या शरीरातून वाहणारे प्रवाह प्रबळ भूमिका बजावतात. हे मानवी शरीराच्या उच्च चालकतेद्वारे निर्धारित केले जाते, जेथे रक्त आणि लिम्फ प्रसारित करणारे अवयव प्रामुख्याने असतात. सध्या, प्राणी आणि मानवी स्वयंसेवकांवरील प्रयोगांनी हे सिद्ध केले आहे की 0.1 μA/cm 2 आणि त्यापेक्षा कमी प्रवाहकता असलेली वर्तमान घनता मेंदूच्या कार्यावर परिणाम करत नाही, कारण मेंदूमध्ये वाहणारे आवेग जैव प्रवाह लक्षणीय प्रमाणात घनतेपेक्षा जास्त असतात. अशी वहन प्रवाह. />1 μA/cm2 वर, एखाद्या व्यक्तीच्या डोळ्यात हलकी वर्तुळे चमकतात, उच्च वर्तमान घनता आधीच संवेदी रिसेप्टर्स, तसेच मज्जातंतू आणि स्नायू पेशींच्या उत्तेजित होण्याच्या थ्रेशोल्ड मूल्ये कॅप्चर करतात, ज्यामुळे भीतीचे स्वरूप दिसून येते, अनैच्छिक मोटर प्रतिक्रिया. एखाद्या व्यक्तीने लक्षणीय तीव्रतेच्या विद्युत क्षेत्राच्या झोनमध्ये जमिनीपासून विलग असलेल्या वस्तूंना स्पर्श केल्यास, हृदयाच्या झोनमधील वर्तमान घनता "अंतर्हित" स्थितींवर (पादत्राणांचा प्रकार, मातीची स्थिती इ.) अवलंबून असते. .), परंतु आधीच या मूल्यांपर्यंत पोहोचू शकतात. शी संबंधित कमाल वर्तमान येथे etah==l5 kV/m (6.225 mA); डोक्याच्या प्रदेशातून वाहणाऱ्या या प्रवाहाचा ज्ञात अंश (सुमारे 1/3), आणि डोके क्षेत्र (सुमारे 100 सेमी 2) वर्तमान घनता j<0,1 мкА/см 2 , что и подтверждает допустимость принятой в СССР напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

मानवी आरोग्यासाठी, समस्या म्हणजे ऊतींमधील वर्तमान घनता आणि बाह्य क्षेत्राच्या चुंबकीय प्रेरण यांच्यातील संबंध निश्चित करणे, IN.वर्तमान घनता गणना

त्याचा अचूक मार्ग शरीराच्या ऊतींमधील चालकता y च्या वितरणावर अवलंबून असतो या वस्तुस्थितीमुळे क्लिष्ट आहे.

तर, मेंदूची विशिष्ट चालकता =0.2 cm/m आणि ह्रदयाचा स्नायू ==0.25 cm/m द्वारे निर्धारित केली जाते. जर आपण डोक्याची त्रिज्या 7.5 सेमी आणि हृदयाची 6 सेमी घेतली, तर उत्पादन  आरदोन्ही प्रकरणांमध्ये समान असल्याचे बाहेर वळते. म्हणून, हृदय आणि मेंदूच्या परिघातील वर्तमान घनतेसाठी एक कल्पना दिली जाऊ शकते.

हे निश्चित केले गेले आहे की आरोग्यासाठी सुरक्षित असलेले चुंबकीय प्रेरण 50 किंवा 60 Hz च्या वारंवारतेवर सुमारे 0.4 mT आहे. चुंबकीय क्षेत्रात (3 ते 10 mT पर्यंत; f\u003d 10-60 Hz), हलके फ्लिकर्स दिसले, जसे की नेत्रगोलकावर दबाव टाकला जातो.

तीव्रतेच्या तीव्रतेसह विद्युत क्षेत्राद्वारे मानवी शरीरात विद्युत प्रवाहाची घनता ई,याप्रमाणे गणना केली:

भिन्न गुणांकांसह kमेंदू आणि हृदय क्षेत्रासाठी. अर्थ k=3  10 -3 cm/Hzm जर्मन शास्त्रज्ञांच्या म्हणण्यानुसार, चाचणी केलेल्या 5% पुरुषांना केसांची कंपने जाणवणारी फील्ड ताकद 3 kV/m आहे आणि 50% पुरुषांची चाचणी 20 kV/m आहे. सध्या, फील्डच्या क्रियेमुळे होणार्‍या संवेदनांचा कोणताही विपरीत परिणाम होत असल्याचा कोणताही पुरावा नाही. जैविक प्रभावासह वर्तमान घनतेच्या संबंधाच्या संदर्भात, टेबलमध्ये सादर केलेल्या चार क्षेत्रांमध्ये फरक केला जाऊ शकतो. २.१

वर्तमान घनतेची नंतरची श्रेणी एका ह्रदय चक्राच्या क्रमाने एक्सपोजर वेळा दर्शवते, म्हणजे माणसासाठी अंदाजे 1 सेकंद. कमी एक्सपोजरसाठी, थ्रेशोल्ड जास्त असतात. फील्ड स्ट्रेंथचे थ्रेशोल्ड मूल्य निर्धारित करण्यासाठी, प्रयोगशाळेत 10 ते 32 kV/m या फील्ड सामर्थ्याने मानवांवर शारीरिक अभ्यास केले गेले. हे स्थापित केले आहे की 5 केव्ही / मी 80% च्या तणावात

तक्ता 2.1

जमिनीवर पडलेल्या वस्तूंना स्पर्श केल्यास लोकांना स्त्राव दरम्यान वेदना होत नाहीत. संरक्षक उपकरणे न वापरता इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये काम करताना हे मूल्य मानक म्हणून स्वीकारले गेले. तीव्रतेसह विद्युत क्षेत्रामध्ये एखाद्या व्यक्तीच्या मुक्कामाच्या स्वीकार्य वेळेचे अवलंबन इथ्रेशोल्डपेक्षा जास्त समीकरणानुसार अंदाजे आहे

या स्थितीची पूर्तता अवशिष्ट प्रतिक्रिया आणि कार्यात्मक किंवा पॅथॉलॉजिकल बदलांशिवाय दिवसा शरीराच्या शारीरिक स्थितीचे स्वत: ची उपचार सुनिश्चित करते.

सोव्हिएत आणि परदेशी शास्त्रज्ञांनी आयोजित केलेल्या विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांच्या जैविक प्रभावांच्या अभ्यासाच्या मुख्य परिणामांशी परिचित होऊ या.