Potrząsasz barometrem. Rozpryski rtęci. Nagle w próżni nad cieczą pojawia się upiorna poświata.
Brzmi jak sztuczka z XVII-wiecznego laboratorium. Ale to nieprawda. Jest to światło barometryczne, wyładowanie luminescencyjne, które od ponad trzech stuleci nawiedza szklane rurki.
Jean Piccard, francuski astronom, jako pierwszy zauważył to w 1675 roku. Spojrzał w niebo, a potem na swoje narzędzia. Zobaczył blask. Nie była to elektryczność w takim znaczeniu, jak ją dzisiaj rozumiemy. To było coś bardziej subtelnego. Coś fizycznego.
Jak faktycznie działa światło barometryczne
Zjawisko wymaga ruchu. Nie można po prostu zostawić rtęci w spokoju. Tubką należy wstrząsnąć. Kluczową rolę odgrywa agitacja.
Dlaczego? Ponieważ elektryfikacja prawdopodobnie pochodzi z dwóch źródeł:
1. Rozpylanie kropli rtęci.
2. Tarcie metalu o powierzchnię szkła.
To chaotyczny proces. Nie ma wyraźnego przełącznika. Merkury uderza w szkło. Elektrony skaczą. Pojawia się światło.
Udowodnił to Francis Hawkesby w 1709 roku. Pokazał, że efekt nie ogranicza się do szkła. W innych kontenerach też to działało. Nie wymagało to również bardzo wysokiej próżni. Przypominało to iskry z jego wczesnych maszyn elektrycznych. Ale Hawksby nie miał narzędzi, aby jasno wyjaśnić, dlaczego gaz świecił w ten sposób.
Zmienna gazu
Kolor zmienia się w zależności od tego, co jest zamknięte w środku.
Większość barometrów wykorzystuje pary rtęci i próżnię. Ale jeśli zamkniesz rozrzedzone gazy, blask zmieni odcień. Na przykład neon świeci na czerwono. Dzieje się tak nawet pod ciśnieniem atmosferycznym. To jest niezwykłe. Większość wyładowań elektrycznych wymaga niskiego ciśnienia, aby utrzymać blask. Neon łamie tę zasadę.
Sam rtęć również odgrywa rolę. Zanieczyszczenia w metalu zmieniają światło. Kropla oleju. Ślad innego metalu. Spektrum się zmienia. Utrudnia to badanie tego zjawiska. Nigdy nie jest dokładnie powtarzane.
Dlaczego nikt nie mógł tego wyjaśnić?
W tekście stwierdza się, że zjawisko to „nigdy nie zostało dokładnie zbadane”.
To mało powiedziane. Mamy satelity, akceleratory cząstek i komputery kwantowe. Jednak nie do końca rozumiemy mechanikę światła barometrycznego.
On jest pomiędzy. Zbyt proste dla fizyki wysokich energii. Zbyt skomplikowane dla podstawowej chemii. Jest to efekt makroskopowy napędzany mikroskopijnym tarciem i separacją ładunków. Wiemy że tak się dzieje. Wiemy jak to nazwać. Ale nie wiemy dlaczego tak się utrzymuje.
Picard to widział. Hawksby to sprawdził. Obserwują to współcześni naukowcy. Ale wyjaśnienie pozostaje nieuchwytne.
Rtęć chłodzi. Blask zanika. Pytanie pozostaje.
