Στερεό, υγρό, αέριο και... πλάσμα; - Μάικλ Μουρίγιο

Δείτε όλο το μάθημα: http://ed.ted.com/lessons/solid-liquid-gas-and-plasma-michael-murillo

Έχετε δει ποτέ στατικό ηλεκτρισμό να προκαλεί μια σπίθα φωτός; Τι είναι αυτή η σπίθα; Και τι συμβαίνει με τις αστραπές, το Βόρειο Σέλας, ή την ουρά ενός κομήτη; Όλα αυτά και πολλά άλλα -στην πραγματικότητα, το 99,9% του σύμπαντος- αποτελούνται από πλάσμα. Ο Μάικλ Μουρίγιο μας παρουσιάζει την πλήρη εικόνα του πλάσματος.

Μάθημα από τον Μάικλ Μουρίγιο, κινούμενο εικονογράφηση από τον Τομας Πιτσάρντο Εσπαϊγιάτ.

Έχετε δει ποτέ στατικό ηλεκτρισμό
να προκαλεί μια σπίθα φωτός;

Τι είναι αυτή η σπίθα;

Τι είναι η αστραπή,

το Βόρειο Σέλας

ή η ουρά ενός κομήτη;

Όλα αυτά τα πράγματα και πολλά άλλα,

για την ακρίβεια το 99,9% του σύμπαντος,
αποτελούνται από πλάσμα.

Το πλάσμα είναι μια κατάσταση ύλης

εντελώς διαφορετική από τις πιο γνωστές.

Πάρτε για παράδειγμα τον πάγο.

Ο πάγος που είναι ένα στερεό,
λιώνει για να γίνει νερό, ένα υγρό,

το οποίο όταν θερμαίνεται,
εξατμίζεται, γίνεται δηλαδή αέριο.

Η συνεχής θέρμανση του ατμού
σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία

αναγκάζει τα μόρια του νερού
που περιέρχονται σε αυτό να διασπαστούν

σε ελεύθερα άτομα υδρογόνου και οξυγόνου.

Με λίγο περισσότερη θερμότητα
προκαλείται ιονισμός

και τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια
δραπετεύουν από τα άτομα

αφήνοντας πίσω τα θετικά φορτισμένα ιόντα.

Αυτή η μίξη ελεύθερων αρνητικών
και θετικών φορτίων είναι το πλάσμα,

και σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία
κάθε αέριο μπορεί να γίνει πλάσμα.

Αυτά τα ελεύθερα κινούμενα μόρια
συμπεριφέρονται εντελώς διαφορετικά

από εκείνα των άλλων μορφών της ύλης.

Όταν ένα πόμολο, ένα στερεό, είναι
φορτισμένο με στατικό ηλεκτρισμό

δεν δείχνει
ή δεν συμπεριφέρεται διαφορετικά.

Με εξαίρεση την πυξίδα
και άλλα μαγνητικά αντικείμενα,

σπάνια βλέπουμε την ύλη
να ανταποκρίνεται σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Αλλά αν τοποθετήσετε το πλάσμα
σε ένα ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο

θα έχετε μια πολύ διαφορετική αντίδραση.

Επειδή τα σωματίδια του πλάσματος
είναι φορτισμένα

τα ηλεκτρικά πεδία τα επιταχύνουν

και τα μαγνητικά πεδία
τα θέτουν σε κυκλικές τροχιές.

Και όταν τα σωματίδια εντός
του πλάσματος συγκρούονται

ή όταν επιταχύνονται
από ηλεκτρισμό ή μαγνητισμό,

παράγεται φως,

το οποίο βλέπουμε όταν κοιτάμε το πλάσμα

όπως το Βόρειο Σέλας.

Το πλάσμα όμως δεν είναι όμως μόνο
ένα όμορφο, ουράνιο φαινόμενο.

Φανταστείτε ένα υψηλό ηλεκτρικό φορτίο
να διαπερνά έναν κύβο από κανονικό αέριο.

Το ηλεκτρικό πεδίο που προκύπτει

ωθεί κάποια από τα ηλεκτρόνια έξω
από τα άτομα και τα επιταχύνει

προκαλώντας ιονισμό στα άλλα άτομα.

Προσμείξεις στον μικροσκοπικό
κύβο του αερίου

προκαλούν συγκέντρωση και απελευθέρωση
ορισμένου ποσού ενέργειας

υπό τη μορφή υπεριώδους ακτινοβολίας.

Προσκολλημένο σε κάθε μικροσκοπικό κύβο

ένα φθορίζον υλικό λάμπει
με ένα συγκεκριμένο χρώμα

όταν το υπεριώδες φως
φτάνει ακριβώς στη σωστή ένταση.

Τώρα, σχηματίστε ένα ορθογώνιο
με ένα εκατομμύριο από τέτοιους κύβους,

ο καθένας ελεγχόμενος ξεχωριστά
από εξελιγμένα ηλεκτρονικά.

Μπορεί να κοιτάζετε έναν τέτοιον τώρα.

Αυτός ονομάζεται τηλεόραση πλάσμα.

Το πλάσμα βρίσκει επίσης εφαρμογή
στην ιατροφαρμακευτική περίθαλψη.

Χημικοί πλάσματος δημιουργούν
πλάσμα υψηλής εξειδίκευσης

που μπορεί να καταστρέφει ή να τροποποιεί
στοχευόμενες χημικές ουσίες,

σκοτώνοντας έτσι παθογόνους οργανισμούς
στο φαγητό ή σε νοσοκομειακούς χώρους.

Το πλάσμα είναι παντού γύρω μας

σε μορφές που είναι
εντυπωσιακές και πρακτικές.

Μελλοντικά, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί

για να απαλλάξουμε οριστικά
τις χωματερές από τα σκουπίδια τους,

απομακρύνοντας αποτελεσματικά
τις τοξίνες από τον αέρα και το νερό μας,

και παρέχοντάς μας μια εν δυνάμει
απεριόριστη παροχή

ανανεώσιμης καθαρής ενέργειας.