Centellas (y 3)

ANTIMATERIA

Ashby y Whitehead propusieron que las centellas eran producidas por la aniquilación de diminutos fragmentos de meteoritos de antimateria. Esto ayudaría a explicar las asombrosas propiedades de las centellas de entrar por las ventanas cerradas. Pero esta hipótesis supone que la antimateria puede ser relativamente estable en presencia de la materia.

Los autores calculan que una partícula de antimateria de 5 metros de radio y de unos 5 x 10-10 gramos podría producir unos 105 Joules al aniquilarse.

En base a los cálculos de Nauenberg y Ruderman de la curva de energía potencial para la reacción e hidrógeno y el antihidrógeno, se puede apreciar que existe una barrera de potencial repulsiva de unos 0.5 eV. En otras palabras, si una partícula de antimateria tiene una velocidad relativa a su medio ambiente lo suficientemente baja para que cuando choque con las moléculas del aire no alcance la barrera de potencial, no se aniquilará.

CENTELLAS A PARTIR DE AGUA

Otra teoría propuesta por A. Koldamasov (119) sugiere que el flujo de agua a grandes velocidades a través de boquillas puede producir descargas fulgurantes. En un experimento, una expansión abrupta produjo una cavitación pulsante. El flujo funcionaba como un separador de carga en el líquido y la ionización en la pared de la cámara se obtenía por un proceso secundario. La recombinación de los electrones en la pared producía un fulgor continuo con un color que dependía del dieléctrico de la pared: el cemento o el asbesto producían un color rosa, el plexiglás, un amarillo, y la ebonita un azul.

En los experimentos de F. W. Crew (120) las gotas que se encontraban entre la presión del canal del relámpago y una presión reducida compensadora que la rodeaba, producían una infinidad de gotitas. La presión de radiación de la descarga repelía tales gotitas y si existía una onda sónica, las gotitas se fragmentaban aún más. Como resultado de esto se producía una separación de cargas.

Las pequeñas gotitas negativamente cargadas eran impulsadas por el canal del relámpago, produciendo una envoltura que rodeaba a un núcleo positivo. Al recombinarse las cargas producían un destello extraordinario.

VORTICES

Según E. R. Wooding (121) se puede producir un anillo en vórtice al aplicar un impulso asimétrico a un fluido. Algunas veces se forman anillos de humo al detonar un explosivo sobre una superficie lisa. Las centellas se pueden producir de igual manera, es decir, son plasmas producidos por un proceso similar a la ablación de una superficie sólida por un pulso láser de alta potencia. Para Wooding (122) la vida media de este anillo se controla por perdida de energía térmica y disipación de campo magnético. Si la temperatura del plasma es de 104 °C, la difusividad magnética Dm es del orden de 10-5 cm2/seg y el tiempo para que el campo se difunda fuera del anillo r2/Dm es mayor a 105 segundos.

CAMPOS DE ALTA FRECUENCIA

Fue un mexicano, el profesor Cerrillo (123) el primero en postular la teoría del campo de alta frecuencia, en 1943. Posteriormente, en 1955, el físico soviético y premio Nóbel Pjotr L. Kapitza (124) elaboró la idea.

La idea de Cerrillo-Kapitza es la siguiente:

En las tormentas y cuando se producen relámpagos, el medio ambiente está altamente electrificado y de alguna manera se pueden generar ondas electromagnéticas y efectos de interferencia producidos por reflexión de estas ondas en el suelo o en otras superficies conductoras. Esto puede producir, bajo ciertas condiciones, ondas estacionarias. Estas ondas surgen en el lugar de reunión de dos o más frentes de onda de la misma frecuencia que viajan en diferentes direcciones. La región donde las ondas se refuerzan se llama antitodo, y donde estas se cancelan se denomina nodo. En el antitodo la intensidad del campo es mayor por lo que pueden resonar pequeñas cantidades de gas ionizado, absorbiendo energía del campo, produciendo una ionización en cascada y la formación de una centella. Las ondas reforzadas en el antitodo tienen la energía suficiente para ionizar los átomos de aire. Un gas ionizado puede absorber ondas electromagnéticas de una frecuencia apropiada provocando el fenómeno llamado de Resonancia. Esto puede producir una ionización en cascada dando como resultado la formación de una bola de luz. El tamaño de estas esferas está directamente relacionado con la frecuencia de radiación electromagnética.

La frecuencia del campo debe ser tal que el diámetro de la esfera sea aproximadamente un cuarto de la longitud de onda (0.274λ = d). Es decir, para un diámetro de equilibrio de unos 20 centímetros, la frecuencia debe ser de 400 MHz, correspondiente a una longitud de onda de aproximadamente un metro. Resulta difícil explicar por qué no se reciben interferencias en la banda de radiocomunicaciones de los aviones, que se encuentra en este rango.

El singular comportamiento de las centellas, que algunas veces entran por puertas, chimeneas o ventanas, se puede explicar fácilmente con esta teoría, ya que estos lugares funcionan como guías de onda.

Las centellas formadas en un antitodo se moverían hacia el nodo en donde podrían permanecer estáticas. Si se desvían un poco del nodo, la radiación a ambos lados las puede atraer y llevar a otro nodo. Esto explica los movimientos caprichosos que se han reportado.

Esquemáticamente esta teoría se puede ver en la figura 2.

Existen, empero, varios problemas con esta teoría. No puede explicar la existencia de las centellas en la interfase aire-agua (recordemos el informe del Daily Mail), ya que la teoría se basa en un abastecimiento externo de energía, el cual se vería abruptamente cortado al entrar la centella al agua. Además, no existe evidencia de que una tormenta pueda generar las cantidades requeridas de emisión de UHF.

POLVO CARGADO

Edward L. Hill (124), de la Universidad de Minnesota (Lightning and Trasients Research Institute) ha ofrecido otra explicación. Sugiere que el destello de luz que precede a las centellas induce una separación de cargas positivas y negativas en nubes, polvo y otros objetos minúsculos que se encuentran en el aire. De esta forma las cargas no viajan libremente, sino que quedan “incrustadas” dentro del polvo o las gotas de agua. Esto hace que no se recombinen tan fácilmente como en un plasma.

Los cúmulos separados de cargas positivas y negativas no interactúan entre sí. El movimiento turbulento del aire crea una situación en la cual la fuerza del campo eléctrico excede la mínima necesaria para producir una descarga eléctrica (luz). Miles de estas pequeñas descargas producen la ilusión de una bola de luz.

Esta teoría se ve esquematizada en la figura 3.

El problema con la teoría de Hill es que no explica cómo se separan las cargas inicialmente.

CORRIENTE DIRECTA

Varios autores han propuesto otra teoría: una corriente constante que fluye de las nubes a la Tierra puede entrar en secciones transversales en una región de alta conductividad (la esfera) y el incremento de energía consumida puede mantener la esfera. Este tipo de teoría tiene problemas obvios al no poder explicar aquellos eventos que ocurren dentro de estructuras conductoras como los aviones.

La siguiente figura muestra un esquema de esta teoría.

CENTELLAS FABRICADAS EN EL LABORATORIO

Se han hecho varios intentos de producir centellas en el laboratorio. Manwaring (125) logró producir bolas de luz en el seno del aire libre en 1965 usando una radiofrecuencia de 75 MHz. La esfera de luz duraba aproximadamente medio segundo.

Powell, del Brookhaven National Laboratory, usó una fuente de 30 KW con una frecuencia de 75 MHz y produjo esferas luminosas en el interior de un cilindro de vidrio de unos 15 centímetros de diámetro interno. La vida media de la esfera era de 0.5 a 1 segundos.

Los experimentos de Powell se efectuaron a presión constante entre 0.5 y 3 atmósferas. Por debajo de 0.5 atmósferas desaparece rápidamente la descarga. La composición del gas fue una mezcla de nitrógeno en aire (utilizando varias proporciones de O2/N2) con O2 y N2O. A una mayor concentración de N2 la luminosidad era azul poco intenso, mientras que a mayor concentración de O2 la luminosidad es blanca y muy intensa. Con N2O las esferas alcanzaban un diámetro de 50 centímetros y eran anaranjadas con una vida media de 2 segundos. Se cree que la energía química de la descomposición del N2O (1 eV por molécula) es probablemente la responsable de una mayor emisión de luz.

Se utilizaron varios tipos de electrodos: Pt, Au, Cu, Zn, Cd, C, Sn, W y Al. La temperatura de las esferas fue de aproximadamente 2,000 -2,5000 °K.

Los laboratorios de investigación de la Bendix han logrado crear pequeñas regiones de plasma enfocando microondas en un volumen pequeño. Sin embargo, estas bolas de luz no se mueven como las centellas.

La Radio Frequency Company Incorporated de Medfield, Massachussets tiene un programa para la formación de centellas en el laboratorio. Dentro de una caja de aluminio se hacen incidir ondas electromagnéticas a una frecuencia resonante. Se han obtenido centellas de unos 35 centímetros de diámetro, que desaparecen cuando se deja de irradiar energía.

Todas las características de las centellas de las cuales hemos hablado en estas líneas las hacen un fuerte candidato para explicar varios reportes de OVNIs, como aquellos en los que los aviones son perseguidos por “bolas de luz”. Los aviones forman a menudo fuertes cargas netas debido al contacto con la nieve, lluvia o partículas de polvo y estas cargas pueden atraer a las centellas.

Un mejor estudio y comprensión en el campo de las centellas nos puede dar mucha luz en la desmitificación del fenómeno OVNI.

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(82) Op. cit.

(83) Op. cit.

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(86) Op. cit.

(87) Flammarion Camilo, Death and its mystery, The Century Co., Vol II, pág. 268, New York, 1922.

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(110) Op. cit.

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(123) Op. cit.

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Secuencia de siete fotos de centellas obtenidas en el laboratorio de producción de luminosidades atmosféricas autocontenidas (LPSAL), por Powell, Zucker, Manwaring y Finkelstein.

Centella creada en una celda de laboratorio. La descarga se forma entre el electrodo positivo en punta y un electrodo negativo plano. De L. B. Loeb & A. F. Kip, Electrical Discharges in Aira t Atmospheric Pressure, J. Appl. Phys. Vol. 10, 1939, Pág. 142.

Equipo del LPSAL.

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Esta foto y las dos siguientes son centellas producidas por los doctores Sergei Emelin y Alexei Pirozerski del Instituto de Investigaciones Científicas (Radiofísica y Física), de la Universidad Estatal de San Petersburgo.

Experimentos del doctor Emelin.

Kiril Borissov Chukanov ha construido diversos aparatos para fabricar centellas. En la foto el Angeline V en donde se puede observar una centella. Al lado está la hija de Chukanov, Laura.

Ampliación de la escotilla del Angeline V. Se puede ver la centella en su interior.

Descarga esférica en un horno de microondas. Esta centella, de una pulgada de diámetro, fue creada por Carl A. Willis utilizando un horno de microondas de 700 Watts. La centella duró 4 segundos.

Diversos experimentos de formación de centellas en el laboratorio de Jean Louis Naudin,

Centella fabricada en por los miembros del Tesla Coil Builders of Fort Worth por Phil Rembold.

Los doctores Vladimir Dikhtyar y Eli Jerby, del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Tel Aviv.

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