УНИВЕРСАЛЬНЫЕ  КАРКАСНЫЕ  СТРУКТУРЫ  
            UNIVERSAL  SKELETAL  STRUCTURES
 

Главная >> История

На этой странице мы коротко расскажем об истории появления и развития этого научного проекта.

Популярный рассказ об этом можно найти в нашей статье, опубликованной в журнале "НАУКА В РОССИИ" - иллюстрированном научно-публицистическом и информационном журнале Президиума Российской академии наук (см. раздел Популярно).

Другая возможность взглянуть на историю – обратиться к общему хронологическому списку работ по теме этого научного проекта в разделе «Публикации».

Здесь мы даем

- перечень основных этапов работы (см. ниже) и

- более подробное описание«Истории в лицах» (т.е. персональных вкладов двух основных участников проекта) на одном из наиболее важных его интервалов - с середины 1997 г. по середину 2000 г. (см. здесь файл в формате PDF )

 

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАБОТЫ

======Предпосылки

Стремление систематизировать экспериментальные данные и теоретические подходы к образованию филаментарных (т.е. нитевых) структур в плазме в различных типах мощных импульсных газовых разрядов – плазменном фокусе и Z-пинче.

До 1993 г.

-------------------------------------------------------

Невозможность объяснения наблюдаемых явлений быстрого нелокального переноса тепла в горячей магнитно-удерживаемой плазме с помощью известных механизмов нелокального (недифузионного) переноса плазменными и электромагнитными волнами в плазме.

1992-1996

-------------------------------------------------------

=====Начало совместной работы по проекту – весна 1993 г.

-------------------------------------------------------

Выдвинута гипотеза об образовании замкнутой крупномасштабной (~10 см) магнитной конфигурации в электрическом разряде типа плазменный фокус в результате эволюции нитевидных (филаментарных) структур. Оценка возможной роли эффекта Холла в плазме на динамику таких структур.

1993 - весна 1997

-------------------------------------------------------

Разработан новый метод обработки изображений (многоуровневое динамическое контрастирование - МДК), позволивший обнаружить тонкую структуру филаментарных образований.

Лето-осень 1997

-------------------------------------------------------

С помощью метода МДК обнаружены филаменты правильной геометрической формы (в частности, прямолинейные) и сети из филаментов в плазме газового Z-пинча Э-2. Интерпретация этого явления как аномально упругих магнитоплазменных нитей, скручивание которых приводит к образованию фрактальных (часто древовидных) структур, наблюдаемых в электрических разрядах разных типов. Предложена качественная модель влияния сетей из нитевидных структур на общую структуризацию электроразрядной плазмы (в Z-пинчах и токамаках). Поддержка гипотезы Х. Альфвена и его научной школы о существовании дальних плазменных связей во Вселенной.

Осень 1997- лето 1998

-------------------------------------------------------

Выдвинута гипотеза о том, что наблюдаемые долгоживущие филаменты (особенно прямолинейные) обладают жестким каркасом, за появление и поддержание которого ответственны квантовые связи, а не взаимодействие классических частиц в плазме. Такой каркас образуется на стадии электрического пробоя (т.е. еще до создания основной плазмы) в результате электрофизической самосборки из трубчатых наноразмерных блоков в физическом состоянии конденсированной среды (т.е., прочных макромолекул, скорее всего, углеродных нанотрубок). Такой каркас является фракталом (т.е. самоподобным, так как повторяет свою структуру на разных пространственных масштабах) - концепция «поколений» трубчатых структур вплоть до размеров космических объектов. Гипотеза о возможности объединить плазменную и химическую модели шаровой молнии, если рассматривать ее как аналог долгоживущего филамента с каркасом из нанотрубок.

Лето - осень 1998 г.

-------------------------------------------------------

С помощью метода МДК обнаружены трубчатые структуры и структуры типа «тележное колесо» в обширном массиве существующих баз экспериментальных данных:

(i) высокоразрешающих изображениях плазмы в

Z-пинчах (осень 1998-2002 гг.),

токамаках (1999-2000 гг.),

плазменном фокусе (2000-2001 гг.),

плазме лазерного факела (2001-2002 гг.)

- в диапазоне 100 мкм - 10 см,

(ii) изображениях электронной микроскопии различных типов пылевых осадков в токамаке Т-10 (2000-2001 гг.)

- в диапазоне 10 нм - 10 мкм,

(iii) фотографиях

частиц града (1-10 см),

торнадо (103-105 см),

различных объектов в космосе (1011-1023 см), составляющих широкий класс, включающий, в частности, выбросы массы из солнечной короны, остатки суперновых, некоторые галактики

(2001-2002 гг.).

-------------------------------------------------------

Объединение проблемы нелокальной компоненты переноса энергии в плазме с проблемой выживания (точнее, аномальной долгоживучести) холодного твердого (т.е. в физическом состоянии конденсированной среды) каркаса в окружении горячей плазмы – разработка модели «естественных кабелей», основанной на электромагнитной защите электропроводящих блоков каркаса силой Миллера, оттесняющей от них плазму.

1999

-------------------------------------------------------

Обнаружение присутствия каркасных структур уже на стадии электрического пробоя (т.е. до появления сигнала в поясе Роговского, измеряющем полный электрический ток в разрядной камере) в высокоразрешающих изображениях плазмы –

в токамаке (осень 2000 - 2001),

плазменном фокусе (весна 2001),

а также вскоре после пробоя - в вакуумной искре (весна 2000).

-------------------------------------------------------

Концепция нового типа наноматериала с уникальными электрофизическими свойствами.

2001

-------------------------------------------------------

Формулировка принципов описания возможной роли нанопыли в шаровой молнии.

2001

-------------------------------------------------------

Завершение анализа очень широкого массива данных по физике лабораторных электроразрядов, электрофизике аномальных погодных явлений, и астрофизике. Формулировка концепции самоподобных каркасных структур в диапазоне 10 -5 см - 1023 см.

2002

-------------------------------------------------------

Гипотезы о возможной роли каркасов в астрофизике и космологии : жесткость каркаса как причина наблюдаемого эффекта "темной материи" ("скрытой массы"), идея о барионном холодном (2.7 К) каркасе Вселенной и утверждение о ее совместимости с основными наблюдательными фактами космологии. Обнаружение в трехмерных данных о крупномасштабной структуре Вселенной (картах красных смещений галактик) корреляций, указывающих на возможность существования каркасных структур в диапазоне ~1024 см -1026 см.

2002

-------------------------------------------------------

Расширенный анализ (с помощью метода МДК) визуальных данных по аномальным погодным явлениям. Формулировка принципов описания возможной роли нанопыли в торнадо и водяном смерче.

2003 - 2004 гг.

-------------------------------------------------------

Численное моделирование многочастичной электродинамической (магнитной и электрической) агрегации наночастиц в электрических разрядах.  Самосгласованное моделирование важного этапа самосборки каркасной структуры - от квазиоднородного ансамбля линейных филаментов электрического тока, составленных из одномерных (протяженных) магнитных диполей, обладающих продольной электрической проводимостью и экранированным электрическим зарядом, к каркасной коаксиальной трубчатой структуре. 

2005 - 2006 гг.

-------------------------------------------------------

Численное моделирование динамической перколяции электропроводности в среде, содержащей замагниченные электропроводные наноблоки. Продолжение анализа экспериментальных данных по каркасным структурам в электрических разрядах.  

2007 - 2008 гг.

-------------------------------------------------------

Распределенные вычисления электродинамической агрегации наночастиц для создания каркасной фрактальной основы наноматериалов. Распределенные вычисления рентгеновской дифракции на углеродных наноструктурах для интерпретации экспериментальных данных по рентгеновскому рассеянию на пленках, осажденных в электроразрядах.  

2009- 2010 гг.

                                                                Назад

Используются технологии uCoz