احتمالا برایتان دلنشین باشد بدانید، سیاره‌ای که هر روز ناظر طلوع و غروب خورشید در آن هستیم، خود یک منبع عظیم انرژی است و ما به سادگی از کنار آن می‌گذریم! به نظر می‌رسد که گروهی از محققان در ایالات متحده آمریکا به جستوجو تحقق این ایده می باشند و ادعا می‌کنند که با پیروزی پیش‌بینی‌های مربوط به امکان برداشت انرژی پاک از ریتم‌ها و فرآیندهای طبیعی زمین را آزمایش کرده‌اند. آن‌ها توانسته‌اند در میانه چرخش زمین در میدان مغناطیسی خود، الکتریسیته تشکیل کنند.

احتمالا در نگاه اول این ایده همانند به داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما این محققان با انجام آزمایش‌های دقیق نشان داده‌اند که این کار، هرچند با ولتاژ زیاد کم، مقدور است. این کشف می‌تواند در کنار منبع های انرژی تجدیدپذیر دیگر همانند جزر و مد، خورشید، باد و زمین‌گرمایی، راهی نو برای تشکیل برق از پویایی‌های سیاره ما باز کند.

هنگامی دانشمندان، خودشان کار خودشان را نقض می‌کنند!

مسئله دلنشین این تحقیق این است که دو نفر از این محققان، کریستوفر چیبا اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون و کوین هند دانشمند سیاره‌شناس JPL، در سال ۲۰۱۶ ثابت کرده بودند که این چنین دستاوردی غیرممکن است. اما آن‌ها بعد از مدتی، فرضیات خود را به چالش کشیدند و اکنون شواهد تجربی یافته‌اند که مشخص می کند ایده قبلی آن‌ها امکان پذیر نادرست بوده باشد، یقیناً به شرطی که شکل و خواص ماده رسانا در روش آن‌ها مطابق با الزامات زیاد خاصی تنظیم شود.

این محققان برای برداشت الکتریسیته از یک استوانه با طراحی خاص منفعت گیری کردند و در مقاله تازه خود در نشریه Physical Review Research نوشتند: «این سیستم نمایشی کوچک، یک ولتاژ و جریان DC مدام با مقدار (کم) پیش‌بینی شده تشکیل می‌کند.»

راز استوانه چرخان در تاریکی مطلق

در اغاز قرن بیستم، ساموئل بارنت (فیزیکدان آمریکایی) به یک سوال مهم درمورد عدم چرخش میدان مغناطیسی نسبت به الکترومغناطیس متحرک آن جواب داد. در حالی که اختلاف شدت پیشنهادی بین میدان و مغناطیس آن باید تبدیل راه اندازی ولتاژ شود، اثبات‌هایی همانند آنچه چیبا و هند در مقاله سال ۲۰۱۶ خود اراعه کردند، نشان می‌داد که این کار مقدور نیست. علت ساده می بود؛ هر الکترونی که توسط میدان مغناطیسی زمین هل داده شود، به شدت خود را بازآرایی کرده و هرگونه اختلاف بار را خنثی می‌کند.

با این حال، برخی فرضیات در کار بودند که این دانشمندان به همراه توماس چیبا، دانشمند Spectral Sensor Solutions، تصمیم گرفتند با مجموعه‌ای زیاد خاص از شرایط، آن‌ها را به چالش بکشند.

برای آزمایش فرضیات خود، این تیم از یک استوانه توخالی به طول ۲۹.۹ سانتی‌متر ساخته شده از فریت منگنز-روی منفعت گیری کردند؛ ماده‌ای که برای تشویق انتشار کردن مغناطیسی انتخاب شده می بود، جایی که میدان‌های مغناطیسی کمتر محدود خواهد شد.

چرخش زمین تشکیل برق

این استوانه در یک آزمایشگاه کاملا تاریک و بدون پنجره قرار داده شد تا تداخل فوتوالکتریک به حداقل برسد و به طوری زاویه‌دار شد که عمود بر چرخش زمین و میدان مغناطیسی آن باشد.

بعد از اندازه‌گیری و در نظر گرفتن همه عوامل، یک ولتاژ ۱۸ میکروولت باقی ماند. این پتانسیل کوچک با منفعت گیری از استوانه‌های گوناگون یا قرار دادن همان استوانه در زاویه‌ای متفاوت از بین رفت که مشخص می کند این ولتاژ توسط چرخش زمین تشکیل می‌شود.

کریستوفر چیبا می‌گوید: «به نظر می‌رسید که این دستگاه نتیجه‌گیری مبنی بر این که هر رسانایی که نسبت به سطح زمین در حالت سکون باشد نمی‌تواند از میدان مغناطیسی آن برق تشکیل کند را نقض می‌کند.»

محققان همین جواب را از این ماده در مکان دوم، این بار در یک ساختمان مسکونی به جای آزمایشگاه، مشاهده کردند.

این تحقیق تا این مدت به ثمر ننشسته است

این تحقیق شوق‌انگیز و امیدوارکننده است، اما نباید در این مرحله اولیه بیشتر از حد شوق‌زده شویم. در واقع خود محققان نیز محتاط می باشند. ما در اینجا در رابطه مقدار زیاد مقداری از الکتریسیته سخن بگویید می‌کنیم که با یک تنظیمات آزمایشی زیاد خاص تشکیل شده است.

کریستوفر چیبا می‌گوید: «هر دو مقاله (سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۲۵) در رابطه چگونگی مقیاس‌بندی این روش سخن بگویید می‌کنند، اما هیچ‌کدام از این موارد نشان داده نشده است و امکان پذیر ثابت شود که مقدور نیست. و در هر صورت، اولین کاری که باید انجام شود این است که یک گروه جدا گانه نتایج ما را با یک سیستم زیاد شبیه با سیستم خودمان تکرار یا رد کند.»

این تحقیق در نشریه Physical Review Research انتشار شده است.