Шумановский резонанс

Резона́нсом Шу́мана называется явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой.

Земля и её ионосфера — это гигантский сферический резонатор, полость которого заполнена слабоэлектропроводящей средой. Если возникшая в этой среде электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной амплитудой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время.

Причины возникновения волн

Существует несколько гипотез возникновения электромагнитных волн в полости Земля-ионосфера.

«Грозовая» гипотеза

Разряды молнии, как полагают, являются первичным естественным источником возбуждения резонанса Шумана. Молнии ведут себя как огромные антенны, которые излучают электромагнитную энергию в частотах около 100 кГц.^[1] Они-то и являются причиной возбуждения электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот. Данным явлением и объясняется, по мнению большинства специалистов, наличие устойчивых сверхнизкочастотных колебаний, которые практически не затухают и имеют фиксированные частоты.

Характеристики

После многочисленных исследований и перепроверок была точно определена частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Из-за волновых процессов плазмы внутри земли наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц. На более высоких частотах резонансы представлены на сайте Томской геофизической лаборатории, это критические частоты . Для основной, самой низкой частоты, возможны вариации в пределах 7-11 Гц, но большей частью в течение суток разброс резонансных частот обычно лежит в пределах ±(0,1-0,2) Гц. Спектральная плотность колебаний составляет 0,1 мВ/м и обычно длится 0,3-3 сек., реже — до 30 сек.

Интенсивности резонансных колебаний и их частоты зависят

• от времени суток. Ночью амплитуда резонансных волн меньше в 5-10 раз, из-за уменьшения скорости расхода воды в ОК , уменьшение взаимной скоростей петель ОК.
• от времени года. В летние месяцы (с мая по август) (в северном полушарии) частоты резонансов повышаются^[2];В южном (февраль-март)
• от места нахождения на земном шаре. Волны Шумана наиболее отчетливо выражены вблизи мировых очагов гроз: Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия(в местах однонаправленных петель расхода воды в ОК). В приполярных регионах амплитудные пики на этих частотах уже не столь выражены(минимальная токовая составляющая вектора напряженности электрического поля Е) На полюсах максимален вектор напряженности магнитного поля Н ,вектор Е минимален, на экваторе наоборот.
• от солнечной активности. Во время магнитных бурь их интенсивность возрастает на 15 %.Есть случаи возбуждения частот в 12500Гц, что соответствует движению ядра земли на глубине 3,6 км от центра ядра земли.
• от скорости расхода воды в ОК(океанском конвейере)
• фаз луны
• периодов солнечной активности(СА)

История исследований

Впервые эффект стоячих волн был обнаружен и проанализирован Николой Тесла, и только спустя пять с лишним десятилетий этот эффект был подробно исследован и позднее стал известен как «Резонанс Шумана». Предположение о существовании резонанса электромагнитных волн в пространстве Земля-ионосфера высказал профессор Мюнхенского университета Шуман (Winfried Otto Schumann) в 1952 году^[3]. Какого-либо значения этому предположению он не придал, но опубликовал о нём статью в физическом журнале. Эту статью прочитал врач Герберт Кёниг (Herbert König), который обратил внимание на совпадение частоты волны, рассчитанной Шуманом, с диапазоном альфа-волн человеческого мозга. Он связался с Шуманом и они продолжили исследования. В том же 1952 году они экспериментально подтвердили существование таких естественных резонансов^[4].

Затруднения в исследовании волн Шумана обусловлены тем, что для их приёма требуется специальная очень чувствительная аппаратура^[5] и соответствующая окружающая обстановка: даже движение деревьев, животных или людей рядом с приёмником может повлиять на его показания^[6].

Станции для постоянного наблюдения за резонансом Шумана располагаются:

• Россия, г. Томск, Томский государственный университет. Данные на сайте обновляются каждые два часа;
• Словакия, г. Модра, геофизическая обсерватория.

Упоминания в произведениях искусств

• Резонанс Шумана играет важную роль в объяснении технологии в научно-фантастическом аниме-сериале Эксперименты Лэйн.
• В одном из сезонов X-Files в серии (D.P.O.) агент Малдер упоминает резонанс Шумана

Примечания

1. ↑ Atmospheric Electrodynamics. — Springer-Verlag, Berlin, 1984.
2. ↑ Grazyna Fosar and Franz Bludorf Transition to the age of frequencies(англ.).
3. ↑ В некоторых источниках — в 1949 году.
4. ↑ Подробнее об этом в статье Grazyna Fosar и Franz Bludorf Transition to the age of frequencies(англ.) или Der Übergang ins Frequenz-Zeitalter(нем.)
5. ↑ Schumann resonance(англ.)
6. ↑ Well illustrated study from the University of Iowa(англ.)

См. также

Zaubergesänge der Erde(нем.): звуковые записи элементарного резонанса Шумана, грозы и электросмога.