Physics of auroral phenomena : proceedings of the 37th Annual seminar, Apatity, 25 - 28 February, 2014 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Изд-во Кольского научного центра РАН, 2014. - 125 с. : ил., табл.

*Physics ofAuroral Phenomena ", Proc. XXXVIIAnnual Seminar, Apatity, pp. 117-121, 2014 / 7 ? \ Polar © Kola Science Centre, Russian Academy o f Science, 2014 \РУАЧ Geophysical \ V У Institute РОЛЬ СТОХАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МЕХАНИКЕ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫХ СВЯЗЕЙ И.В. Попов (ФТИим . А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург, Россия; e-mail: igor-popo\39@yandex. ru) Последнее десятилетие ознаменовалось тем, что, человечество, как никогда, подошло близко к пониманию причин катастрофических явлений на планете Земля в виде землетрясений, извержений вулканов, разрушительных циклонов, смерчей-торнадо и пр. Причина явлений - воздействие внешних слабых полей - магнитного (МП), электрического (ЭП), гравитационного (ГП), с энергиями на порядки меньшими энергии теплового движения частиц конденсированной среды (КС) («проблема кТ »), на изменение состояния физических, химических и биологических систем планеты [1]. Известно, что космическая погода (солнечная погода и геомагнитная возмущённость) управляет физико­ химическими системами, техносферой и биосферой, но и явлениями природы на планете [2,3]. Согласно [3], виновником всех процессов и явлений является сама Земля - её внушительное внутреннее стохастическое тепловое электромагнитное поле (ТЭМП) - электрическое (109-И0п)В/м (ТЭП) и магнитное ~107А/м (ТМП) (данные при комнатной температуре), действующие внутри любой её конденсированной среды. ТЭМП КС - результат теплового движения любой частицы с энергией кТ. Без ТЭП и ТМП самой КС Земли нет влияний и её геокосмоса - ионосферы и магнитосферы. Для упрощения первого восприятия доклада будем под КС-ми понимать водные поверхности морей и океанов, туч, песчаные поверхности пустынь, расплавленную магму Земли под литосферными плитами и др., хотя в качестве КС могут быть и любые объекты техносферы и биосферы. Покажем, как на микроскопическом уровне, на примере Земли, зарождаются огромные катастрофические явления, хотя более грандиозные явления совершаются и на Солнце. Как из хаоса (рис. 1) возникает порядок в природе (рис. 5). Любая КС содержит связанные частицы, образующие сетку межмолекулярных связей (далее - сетка связей), задающие ТЭМП и свободные (массой m и зарядом q), находящиеся в своих индивидуальных ячейках сетки связей, но могут быть с ней и слабо связанными. Свободные частицы в [3] названы п- частицами, хотя в [2] им было присвоено неудачное название частица-мицелла. Будем считать КС диамагнитной, т.е. нет спинов у частиц, чтобы не усложнять доказательство. Далее будет показано, что и для парамагнитных КС всё сказанное тоже справедливо. Стохастическое ТЭМП (температура) КС с напряжённостью Е(/') управляет динамическими параметрами: вращательными моментами (М) связанных и свободных частиц и кинетическими (I) - свободных п- частиц, средние значения которых без внешних полевых воздействий равны нулю, (рис. 1) [2]. Т Э П м > tzj 1 М, м, I, кадр A Y М з Рисунок 1 . Стоп стохастического движения «+» и « -» заряженных свободных частиц с действующими на них со стороны ТЭП вращательными и кинетическими моментами. M = ^ r0(/)x E * (/l)|,._w , <м> = ±<£м,> = 0; I = M r , <I> = ^ < £ l , > = О О Г »1 тэп «Включение» пост. МП В0, направленного по оси Z вертикально к поверхности Земли В07, вызывает, через время релаксации т(Т) (велико и задаётся ТЭП [1]), поляризацию перечисленных моментов, направленных вдоль или против Bqz в зависимости от знака заряда частицы среды (рис. 2). Возникают средние по ансамблю и по времени (далее средние) моменты, отличные от нуля. Таким образом, постоянное МП посредством силы Лоренца управляет движением частиц среды, и значит ТЭП и ТМП. КС с помощью постоянного МП организована. Работу ТМП, естественно, не совершает, энергия на поляризацию «черпается » из ТЭП. Возникли новые динамические параметры, которые пропорциональны тепловой энергии частицы кТ . а) Ь) Рисунок 2. а) Поляризация средних вращательных (M)z и кинетических (I)z моментов в постоянном МП Вог для «+» и «-» заряженных n-частиц; Ь) стоп кадр вращательных моментов «—» заряженной п- частицы. <М>г= -2*Г &сГ 1 + п У <D ,= -2 кТ i + a ? r 2 Средний стохастический кинетический момент подобен спину частицы, и на порядки превышает его [2]. И чем выше температура, тем больше (I)z- Поэтому в этой модели парамагнетизм не рассматривается. КС стохастически диамагнитна. Роль стохастических резонансов чрезвычайно велика, ибо усиленные с помощью них динамические параметры - вращательный 117