ცეცხლი უძველესი ტექნოლოგიაა, რომელმაც ხელი შეუწყო ადამიანის ევოლუციის წარმართვას. ჩვენი წინაპრები ცეცხლს იყენებდნენ უსაფრთხოებისთვის, საკვების მოსამზადებლად და შესანახად. მოციმციმე კოცონის გარშემო იკრიბებოდნენ და ერთმანეთს უზიარებდნენ ამბებს, გადასცემდნენ კულტურულ ცოდნას და აშენებდნენ საზოგადოებას.
დღეს ცეცხლი მნიშვნელოვანი კულტურული ხელსაწყოა. ის ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებასა და რიტუალებშია ჩაქსოვილი (გაიხსენეთ თუნდაც სანთლები დაბადების დღის ტორტზე).
როგორც მილიონობით წლის წინ, ცეცხლი დღესაც აყალიბებს ლანდშაფტებს, აქვს მთლიანი ეკოსისტემის განადგურებისა თუ განახლების ძალა.
მართალია, ცეცხლი ასე ნაცნობია, მაგრამ მისი განსაზღვრება საკმაოდ რთულია. რა არის სინამდვილეში ცეცხლი?
მოდი, დავიწყოთ შედარებით ადვილი კითხვით.
ცეცხლის ინგრედიენტები
ცეცხლის ასანთებად სამი რამაა საჭირო: საწვავი, ჟანგბადი და საწყისი ნაპერწკალი ან სიცხის წყარო. ამას ცეცხლის სამკუთხედს უწოდებენ, მაგრამ საწვავს და ჟანგბადს ასევე შეგვიძლია ვუწოდოთ „რეაქტანტები“, საწყის სიცხეს კი „აქტივაციის ენერგია“.
ტყის ხანძრის შემთხვევაში, ორგანული მასალა (მაგალითად, მერქანი) საწვავს წარმოადგენს. ჟანგბადი ხელმისაწვდომია ჰაერში, აქტივაციის ენერგია კი სხვადასხვა წყაროდან შეიძლება მოვიდეს, როგორიც არის თუნდაც ელვა ან ადამიანის საქმიანობა.
თუკი რომელიმე ერთ რეაქტანტს გამოვაკლებთ, ცეცხლი წვას ვერ გააგრძელებს. ტყის ხანძრის ჩასაქრობად, სიცხის მოცილება შესაძლებელია ცეცხლისთვის წყლის მისხმით. წყალი ორთქლად გადაიქცევა, რომელიც ჰაერის გადაადგილებით ასევე აქრობს ცეცხლს. საწვავი შეიძლება თავად ცეცხლმა გამოიყენოს ან წინასწარ მოიხსნას საფრთხის შემცირების საშუალებების ან კულტურული წვის გამოყენებით.
ცეცხლის მთავარი „პროდუქტი“ არის ენერგია, ასევე ნახშირორჟანგი და წყლის ორთქლი. როცა უფრო მეტი საწვავია, ვიდრე წვისთვის საჭირო ჟანგბადი, რაც ასეა ტყის ხანძრის შემთხვევაში, შეიძლება გაჩნდეს დამატებითი პროდუქტები.
ერთ-ერთია ჭვარტლი, რომელიც წარმოადგენს ნახშირბადის ციცქნა, ნახევრად დამწვარ ნაწილაკებს. ეს პროდუქტები ურთიერთქმედებენ, რათა მოგვაწოდონ ის, რასაც ვგრძნობთ და ვხედავთ ცეცხლთან ყოფნის დროს.
სითბო, რომელსაც ცეცხლისგან ვგრძნობთ, მომდინარეობს ენერგიისგან, რომელსაც ის გარე მიმართულებით ასხივებს სიცხის სახით. ცხელი აირის პროდუქტები მაღლა ადის, რადგან ისინი უფრო ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე გარემომცველი ჰაერი. ამ აირებს თან მიაქვს ჭვარტლის ნაწილაკები, რომლებიც მოყვითალო-ნარინჯისფრად ანათებს მაღალი ტემპერატურის გამო.
ტყის ხანძარში ან კოცონში, ალის სახით სწორედ მანათობელ ჭვარტლს ვხედავთ. ალები სინამდვილეში იმაზე კარგად მაღლაც ვრცელდება, სადამდეც ვხედავთ. რაც უფრო მაღლა ადის ჭვარტლი, ცივდება და გამოყოფს სინათლეს ისეთ ფერებში, რომლებსაც ვერ ვხედავთ, მაგალითად, ინფრაწითელ სინათლეს.
რა არის ცეცხლი?
ის აშკარად არაა არც სითხე, არც მყარი მასალა. მიუხედავად იმისა, რომ ალი შეიცავს ცხელ აირებს, ალი მხოლოდ ცეცხლის წვისას არსებობს. ის არ არსებობს სტაბილურ მდგომარეობაში ან თავისით და არც მისი კონტეინერში შეგროვება შეგვიძლია ისე, როგორც ვთქვათმ CO₂-ის ან წყლის ორთქლის. შესაბამისად, ალი და ცეცხლი აირები არ არის.
ასევე შეგვიძლია გამოვრიცხოთ პლაზმა — მატერიის მეოთხე მდგომარეობა. პლაზმა უკიდურესად ცხელ აირს ჰგავს, მაგრამ აქვს საკვანძო განსხვავებები.
პლაზმა იმდენ სითბურ ენერგიას შეიცავს, რომ მასში ატომები იონიზებულია, ანუ აღარ შეუძლიათ საკუთარი ელექტრონების შენარჩუნება. პლაზმა დამუხტულ ნაწილაკთა სოუსს ჰგავს, როგორ ელექტრონების, ისე იონიზებული ატომების, რომლებსაც შეუძლია ელექტროდენის გატარება და მაგნიტურ ველზე რეაგირება.
ყველაზე ძლიერი ცეცხლის უცხელეს ნაწილში შესაძლებელია იყოს საკმარისი ოდენობის იონიზებული ატომები, რათა წარმოიქმნას სუსტი პლაზმის ზონები. თუმცა, თავად პლაზმა სტაბილური არ არის და მთლიანობაში, ცეცხლი პლაზმასავით არ იქცევა.
უფრო მეტიც, ცეცხლი მატერიაც კი არ არის. ცეცხლი პროცესია. იქ ერთ-ერთი ტიპია ქიმიური რეაქციისა, რომელსაც წვას უწოდებენ.
პროცესი, რომელიც მხოლოდ დედამიწაზე ხდება
აირები და პლაზმა სამყაროში ყველგან არის, მაგრამ ცეცხლი, როგორიც ჩვენ ვიცით — ხილული, ჟანგბადით წვადი ალებით, როგორც ჩანს, დედამიწისთვისაა უნიკალური.
თავად დედამიწა ახალგაზრდა მზის გარშემო მოძრავი მტვრისა და გაზისგან წარმოიქმნა; ეს მატერია იმდენად ცხელი იყო, რომ თითქმის მთლიანად პლაზმა იყო. სამყაროში ტრილიონობით გალაქტიკაა და თითოეული მათგანი სავსეა ვარსკვლავებითა და პლანეტური სისტემებით; შესაბამისად, იქ ბევრი გაზი და პლაზმაა.
ამასობაში, ჩვენი დედამიწა ჩვენთვის ცნობილი ერთადერთი ადგილია მთელ სამყაროში, სადაც ცეცხლი შესაძლებელია.
იმიტომ, რომ ცეცხლის ერთი მთავარი ინგრედიენტი — ჟანგბადი, სიცოცხლის ქვეპროდუქტია. ამჟამად კი, დედამიწა ერთადერთი ადგილია, სადაც ვიცით, რომ სიცოცხლე არსებობს.
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
