Газ, матерія чи енергія: чим насправді є вогонь і чому на Землі це явище унікальне
- Вогонь є хімічною реакцією горіння, яка вимагає трьох компонентів: палива, кисню та енергії активації.
- Вогонь у звичному вигляді з видимим полум'ям, можливо, існує лише на Землі через наявність стабільних запасів кисню, які є побічним продуктом життя.
Вогонь супроводжує людство з найдавніших часів. Він зігрівав наших предків, допомагав готувати їжу, захищав від хижаків і об'єднував племена навколо вечірнього багаття. Сьогодні він лишається невіддільною частиною нашого життя. Але що ж таке вогонь насправді? Відповідь на це питання здатна здивувати.
Що робить вогонь таким особливим?
Щоб розпалити вогонь, потрібні три компоненти: паливо, кисень і початкова енергія активації – іскра або джерело тепла. Це називають "трикутником вогню". Для лісової пожежі паливом слугує органічна речовина, наприклад деревина. Кисень є в повітрі, а енергія активації може надходити від блискавки або людської діяльності, пише 24 Канал.
Дивіться також Чи могло б інопланетне життя існувати без води
Якщо прибрати один із компонентів, вогонь згасне. Вода гасить полум'я, забираючи тепло й перетворюючись на пару, яка витісняє повітря. Паливо може згоріти повністю або бути видаленим завчасно за допомогою контрольованих випалювань.
Основними продуктами горіння є енергія, вуглекислий газ і водяна пара. Коли палива більше, ніж кисню, утворюється сажа – дрібні частинки вуглецю, що не згоріли повністю. Саме розжарена сажа створює те жовто-помаранчеве світіння, яке ми бачимо як полум'я. Тепло від вогню – це енергія, що випромінюється назовні. Гарячі гази піднімаються вгору, бо вони менш щільні за холодне повітря, несучи із собою частинки сажі.
Полум'я насправді сягає набагато вище, ніж ми бачимо. Коли сажа піднімається й охолоджується, вона випромінює світло в невидимому для нас інфрачервоному спектрі.
То чим же є вогонь? Він явно не рідина й не тверде тіло. Полум'я містить гарячі гази, але існує лише під час горіння – його неможливо зібрати в посудину, як вуглекислий газ чи водяну пару. Отже, вогонь – це не газ.
Плазма теж не підходить. Плазма – це надзвичайно гаряча речовина, в якій атоми втрачають електрони й утворюють "суп" із заряджених частинок, здатний проводити електрику та реагувати на магнітне поле. У найгарячіших зонах інтенсивних пожеж можуть виникати ділянки слабкої плазми, але вогонь загалом не поводиться як плазма.
Насправді вогонь – це взагалі не матерія. Вогонь – це процес, хімічна реакція, яка називається горінням.
Дивіться також Що станеться, якщо крихітна чорна діра зіштовхнеться з людиною
Вогонь у Всесвіті
Гази й плазма є скрізь у Всесвіті. Зорі, зокрема наше Сонце, складаються переважно з плазми. Але вогонь у звичному для нас вигляді – з видимим полум'ям, що живиться киснем – існує лише на Землі. Принаймні так можна говорити до тих пір, поки ми не знайдемо планету зі схожими до наших умовами.
Причина в тому, що стабільні запаси кисню є побічним продуктом життя. А ми поки що не знаємо жодного іншого світу, де б воно існувало.