Стримеры провозвестники небулярных лазеров

Стримеры – провозвестники небулярных лазеров.

Название заметочки придумано специально позагадочней и позавлекательней.
Склонность к резвлению у автора – непреходящая.
Можно было назвать чуть попроще:
Стримеры – провозвестники облачных лазеров. То есть естественно возникающих в природе лазеров, величиной с грозовое облако или тучу. 
(Упомянул раз эту идейку в последней части заметки «Верно заданный вопрос»)
Что такое лазеры объяснять не буду, ибо читатели и без моих дидактических потуг достаточно наслышаны о них. А вот «стримеры» – требуют разъяснения.
Это возникающие в воздухе каналы ионизированного газа, при образовании искры или молнии. Нечто вроде «лидера» при разряде молнии.
Я лично впервые прочитал о стримерах в монографии Мадельштама, Папалекси.
Виктор Ильич Флёров, Зав. Кафедрой «Технической физики», предложил мне сделать доклад на коллоквиуме об искровых разрядах в газах, часика на два.  И он же порекомендовал прочесть об этом в разных работах, включая и Мандельштама, Папалекси. Идея стримеров, насколько я понял, принадлежала английскому физику Таунсенду. Гипотеза стримеров возникла из-за противоречия (обычный стимул для появления новой гипотезы или целой теории) между существовавшей в годы оны теорией искрового разряда в газах и экспериментом.  Благодаря появившимся скоростным фотокамерам обнаружилось, что искра развивается примерно в тысячу раз быстрей, чем получалось из теории. «Слишком уж быстро»! Скорость движения фронта «лидера» искры  была  4000 км/сек (одна семидесятипятая скорости света) в то время, как «по идее», ионы и электроны в воздухе двигаться с такой скоростью не могли.
Идея Таунсенда заключалась в том, что электроны, обладавшие высокой энергией, производили НЕ ТОЛЬКО УДАРНУЮ ИОНИЗАЦИЮ атомов воздуха, а вызывали и излучение атомами ультрафиолетовых лучей, которые, распространяясь со скоростью света, вызывали в разных точках пространства некие зародыши ионизированного воздуха за счёт так назывемой фотоионизации. Получалось, что столбик проводящего ионизированного воздуха не растёт постепенно, проходя весь путь канала разряда, а возникает из быстро растущих сразу во многих местах зародышей- кусочков. Соединяясь, они создавали канал разряда. И тогда уже по нему проходил мощный импульс тока искры или молнии.
Всё это я описываю столь подробно (хоть и явление общеизвестно) с одной лишь целью, прийти логично и последовательно к мысли о лазерах. 

Итак. все видели, как вспыхивает «линейная молния». Некий ветвящийся и причудливо  искривлённый светящийся канал. Причём иногда несколько в один и тот же момент. 
Но, если допустить гипотезу Таунсенда о преимущественной роли фотоионизации воздуха возникаюшщим ультрафиолетовым излучением, то возбуждённые атомы воздуха должны излучать фотоны ультрафиолета хаотически в разные стороны, а не преимущественно в одном направлении, скажем, от одной тучи к другой или от тучи к земле.
Допустим, есть некий небольшой участок воздуха, через который прошёл «залп» ионизирующего ультрафиолетового излучения. Атомы должны испустить электроны во ВСЕХ направлениях и новые фотоны тоже .
Понятно, что испущенные электроны полетят вдоль линий электрического поля от минуса к плюсу. То есть «попытаются соединить» тучу «минус» с тучей «плюс» или тучу «минус» и «плюс-землю»
Но только что мы выяснили, что НЕ электроны играют главную роль в быстром росте стримера, а ультрафиолетовые фотоны!!! А они-то летят статистически во все стороны! И всё-таки лидер растёт не в виде расширяющейся сферы ионизированного воздуха, а по довольно узкому И ОДНОНАПРАВЛЕННОМУ каналу!

Отсюда вырастает новая гипотеза:
А не вызывает ли электронная бомбардировка атомов и их облучение фотонами  ИНДУЦИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ с более или менее ТОЙ ЖЕ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ, с какой двигались ударяющие электроны или ультрафиолетовые фотоны. Возбуждённый атом не просто излучает фотоны в любую сторону, а преимущественно в том же направлении, в каком двигался электрон, ударивший по нему, или возбудивший его ультрафиолетовый фотон!
То есть явление, схожее с индуцированным излучением в лазерах. 
Если «да», то, оказывается, лазеры уже давно существуют в природе безо всякого человеческого вмешательства и изобретательства.
ОБЛАКА И ТУЧИ – природные лазеры!

Сразу сообщаю, что я – полный невежда в физике атмосферы!
11 I 2022


Рецензии