Elektromagnetinė teorija apie visatos sielą

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

„1945 m., vietos laiku, primityvi ikiprotingų primatų rūšis Žemės planetoje susprogdino pirmąjį termobranduolinį įtaisą, kurį mistiškesnės rasės vadina „Dievo kūnu“.

Netrukus į Žemę buvo išsiųstos slaptos intelektualių rasių atstovų pajėgos, kurios stebėtų situaciją ir užkirstų kelią tolesniam universalaus tinklo elektromagnetiniam sunaikinimui

Įžanga kabutėse atrodo kaip mokslinės fantastikos siužetas, tačiau perskaičius šį mokslinį straipsnį galima padaryti būtent tokią išvadą. Šio tinklo, persmelkiančio visą Visatą, buvimas galėtų daug ką paaiškinti – pavyzdžiui, NSO fenomenas, jų nepagaunamas ir nematomumas, neįtikėtinos galimybės, o be to, netiesiogiai ši „Dievo kūno“teorija duoda realų patvirtinimą, kad egzistuoja gyvenimas po mirties.

Esame pačioje pradinėje vystymosi stadijoje ir iš tikrųjų esame „iki protingos būtybės“ir kas žino, ar galime rasti jėgų tapti tikrai protinga rase.

Astronomai nustatė, kad magnetiniai laukai prasiskverbia į daugumą kosmoso. Latentinės magnetinio lauko linijos tęsiasi milijonus šviesmečių visoje visatoje.

Kiekvieną kartą, kai astronomai sugalvoja naują būdą ieškoti magnetinių laukų vis tolimesniuose erdvės regionuose, jie nepaaiškinamai juos randa.

Šie jėgos laukai yra tie patys objektai, kurie supa Žemę, Saulę ir visas galaktikas. Prieš dvidešimt metų astronomai pradėjo aptikti magnetizmą, persmelkiantį visas galaktikų spiečius, įskaitant erdvę tarp vienos ir kitos galaktikų. Nematomos lauko linijos prasiskverbia per tarpgalaktinę erdvę.

Praėjusiais metais astronomams pagaliau pavyko ištirti daug plonesnę erdvės sritį – erdvę tarp galaktikų spiečių. Ten jie atrado didžiausią magnetinį lauką: 10 milijonų šviesmečių įmagnetintos erdvės, apimančios visą šio kosminio tinklo „gijos“ilgį. Antrasis įmagnetintas siūlas jau buvo pastebėtas kitur erdvėje, naudojant tuos pačius metodus. „Tikriausiai žiūrime į ledkalnio viršūnę“, – sakė Federica Govoni iš Kaljario (Italija) nacionalinio astrofizikos instituto, atlikusio pirmąjį aptikimą.

Kyla klausimas: iš kur atsirado šie didžiuliai magnetiniai laukai?

„Akivaizdu, kad tai negali būti siejama su atskirų galaktikų veikla ar pavieniais sprogimais ar, nežinau, su supernovų vėjais“, – sakė Bolonijos universiteto astrofizikas Franco Vazza, atliekantis šiuolaikinius kompiuterinius kosminių magnetinių laukų modeliavimus. tai."

Viena iš galimybių yra ta, kad kosminis magnetizmas yra pirminis, atsekantis visą kelią iki visatos gimimo. Tokiu atveju silpnas magnetizmas turėtų egzistuoti visur, net ir kosminio tinklo „tuštumose“- tamsiausiuose, tuščiuose Visatos regionuose. Visur esantis magnetizmas pasėtų stipresnius laukus, kurie klestėjo galaktikose ir klasteriuose.

Pirminis magnetizmas taip pat galėtų padėti išspręsti kitą kosmologinį galvosūkį, žinomą kaip Hablo stresas – bene karščiausia kosmologijos tema.

Problema, kuria slypi Hablo įtampa, yra ta, kad visata plečiasi žymiai greičiau, nei tikėtasi dėl žinomų jos komponentų. Straipsnyje, paskelbtame internete balandžio mėnesį ir apžvelgtame kartu su Physical Review Letters, kosmologai Karstenas Jedamzikas ir Levonas Poghosyanas teigia, kad silpni magnetiniai laukai ankstyvojoje visatoje lems spartesnį kosminės plėtros greitį, matomą šiandien.

Primityvus magnetizmas taip lengvai sumažina Hablo įtampą, kad Jedamziko ir Poghosyano straipsnis iškart patraukė dėmesį. „Tai puikus straipsnis ir idėja“, – sakė Johnso Hopkinso universiteto teorinis kosmologas Markas Kamionkowskis, pasiūlęs kitus Hablo įtampos sprendimus.

Kamenkovsky ir kiti teigia, kad reikia atlikti daugiau bandymų, kad ankstyvasis magnetizmas nesupainiotų kitų kosmologinių skaičiavimų. Ir net jei ši idėja pasitvirtintų popieriuje, tyrėjai turės rasti įtikinamų pirminio magnetizmo įrodymų, kad įsitikintų, jog tai nebuvo veiksnys, suformavęs visatą.

Tačiau per visus šiuos metus, kai kalbama apie Hablo įtampą, galbūt keista, kad niekas anksčiau nesvarstė apie magnetizmą. Anot Poghosyano, Kanados Simono Fraserio universiteto profesoriaus, dauguma kosmologų beveik negalvoja apie magnetizmą. „Visi žino, kad tai viena iš tų didžiųjų paslapčių“, – sakė jis. Tačiau dešimtmečius nebuvo būdo pasakyti, ar magnetizmas iš tiesų yra visur ir todėl yra pagrindinis kosmoso komponentas, todėl kosmologai iš esmės nustojo kreipti dėmesį.

Tuo tarpu astrofizikai ir toliau rinko duomenis. Įrodymų svarba daugumą jų privertė įtarti, kad magnetizmas iš tiesų yra visur.

Magnetinė Visatos siela

1600 m. anglų mokslininkas Williamas Gilbertas, tyrinėdamas mineralų telkinius – natūraliai įmagnetintas uolienas, kurias žmonės tūkstantmečius kūrė kompasuose, – padarė išvadą, kad jų magnetinė jėga „mėgdžioja sielą“. „Jis teisingai manė, kad pati Žemė yra“puikus magnetas "ir kad magnetiniai stulpai" žiūrėtų į Žemės ašigalius.

Magnetiniai laukai sukuriami bet kuriuo metu, kai teka elektros krūvis. Pavyzdžiui, Žemės laukas kyla iš vidinio „dinamo“– skystos geležies srauto, verdančio jos šerdyje. Šaldytuvo magnetų ir magnetinių kolonėlių laukai atsiranda iš elektronų, skriejančių aplink juos sudarančius atomus.

Tačiau kai tik iš judančių įkrautų dalelių atsiranda „sėklos“magnetinis laukas, jis gali tapti didesnis ir stipresnis, jei su juo susijungia silpnesni laukai.“Magnetizmas „šiek tiek panašus į gyvą organizmą“, – teigė astrofizikas teoretikas Torstenas Enslinas. Maxo Plancko Astrofizikos institute Garchinge (Vokietija), nes magnetiniai laukai paliečia kiekvieną laisvą energijos šaltinį, kurį jie gali išlaikyti ir iš kurio augti. Savo buvimu jie gali plisti ir paveikti kitas sritis, kuriose taip pat auga.

Ženevos universiteto teorinė kosmologė Ruth Durer paaiškino, kad magnetizmas yra vienintelė jėga, išskyrus gravitaciją, galinti formuoti didelio masto kosmoso struktūrą, nes tik magnetizmas ir gravitacija gali jus „pasiekti“dideliais atstumais. Kita vertus, elektra yra vietinė ir trumpalaikė, nes bet kurio regiono teigiami ir neigiami krūviai bus neutralizuoti kaip visuma. Bet jūs negalite atšaukti magnetinių laukų; jie linkę susilankstyti ir išgyventi.

Tačiau nepaisant visų galių, šie jėgos laukai turi žemą profilį. Jie yra nematerialūs ir suvokiami tik tada, kai veikia kitus dalykus.„Negalima fotografuoti tik magnetinio lauko; tai neveikia taip“, – sakė Reinu Van Verenas, Leideno universiteto astronomas, dalyvavęs neseniai atrandant įmagnetintus siūlus.

Praėjusiais metais publikuotame dokumente Wang Veren ir 28 bendraautoriai iškėlė hipotezę apie magnetinį lauką siūlelyje tarp galaktikų spiečių Abell 399 ir Abell 401 pagal tai, kaip laukas nukreipia didelės spartos elektronus ir kitas įkrautas daleles, praeinančias per jį. Kai jų trajektorijos krypsta lauke, šios įkrautos dalelės skleidžia silpną „sinchrotroninę spinduliuotę“.

Sinchrotroninis signalas stipriausias esant žemiems radijo dažniams, todėl jį galima aptikti naudojant LOFAR – 20 000 žemų dažnių radijo antenų, išsibarsčiusių visoje Europoje.

2014 m. komanda iš tikrųjų rinko duomenis iš kaitinamojo siūlelio per vieną aštuonių valandų gabalą, tačiau duomenys sustojo, nes radijo astronomijos bendruomenė daugelį metų sugalvojo, kaip pagerinti LOFAR matavimų kalibravimą. Žemės atmosfera laužia pro ją sklindančias radijo bangas, todėl LOFAR į erdvę žiūri tarsi iš baseino dugno. Tyrėjai išsprendė problemą, stebėdami danguje esančių „švyturių“– radijo skleidėjų su tiksliai žinomomis vietomis – svyravimus ir koreguodami svyravimus, kad atblokuotų visus duomenis. Kai kaitinamojo siūlelio duomenims jie pritaikė suliejimo algoritmą, jie iš karto pamatė švytinčią sinchrotroninę spinduliuotę.

Atrodo, kad siūlas įmagnetintas visur, ne tik šalia galaktikų grupių, kurios juda viena link kitos iš abiejų galų. Tyrėjai tikisi, kad 50 valandų duomenų rinkinys, kurį jie šiuo metu analizuoja, atskleis daugiau informacijos. Neseniai atlikus papildomus stebėjimus buvo rasta magnetinių laukų, sklindančių per visą antrojo gijos ilgį. Tyrėjai planuoja netrukus paskelbti šį darbą.

Didžiulių magnetinių laukų buvimas bent šiose dviejose gijose suteikia svarbios naujos informacijos. „Tai sukėlė gana daug aktyvumo, – sakė Wang Veren, – nes dabar žinome, kad magnetiniai laukai yra gana stiprūs.

Šviesa per tuštumą

Jei šie magnetiniai laukai atsirado kūdikių visatoje, kyla klausimas: kaip? „Žmonės apie šią problemą galvojo ilgą laiką“, – sakė Tanmai Vachaspati iš Arizonos valstijos universiteto.

1991 m. Vachaspati pasiūlė, kad magnetiniai laukai galėjo atsirasti elektrosilpnos fazės virsmo metu – momentu, sekundės dalimi po Didžiojo sprogimo, kai tapo atskirtos elektromagnetinės ir silpnos branduolinės jėgos. Kiti teigė, kad magnetizmas materializavosi mikrosekundėmis vėliau, kai susiformavo protonai. Arba netrukus po to: velionis astrofizikas Tedas Harrisonas 1973 m. ankstyviausioje pirminėje magnetogenezės teorijoje teigė, kad pirmieji magnetiniai laukai galėjo atsirasti dėl audringos protonų ir elektronų plazmos. Dar kiti teigė, kad ši erdvė buvo įmagnetinta dar prieš visa tai, kosminės infliacijos metu – neva šoktelėjus į viršų – prasidėjo pats Didysis sprogimas. Taip pat gali būti, kad tai neįvyko, kol po milijardo metų konstrukcijos nepaaugo.

Magnetogenezės teorijų patikrinimo būdas yra magnetinių laukų struktūros tyrimas nesugadintuose tarpgalaktinės erdvės regionuose, tokiuose kaip tylios gijų dalys ir dar daugiau tuščių tuštumų. Tam tikros detalės, pavyzdžiui, ar lauko linijos yra lygios, spiralinės, ar „išlenktos į visas puses, kaip siūlų kamuoliukas ar dar kažkas“(pagal Vachaspati), ir kaip vaizdas kinta skirtingose vietose ir skirtingais masteliais. turėti daug informacijos, kurią galima palyginti su teorija ir modeliavimu. Pavyzdžiui, jei magnetiniai laukai buvo sukurti elektrosilpnos fazės perėjimo metu, kaip pasiūlė Vachaspati, tada susidariusios jėgos linijos turėtų būti spiralės, „kaip kamščiatraukis“, - sakė jis.

Bėda ta, kad sunku aptikti jėgos laukus, kurie neturi ką spausti.

Vienas metodas, kurį 1845 m. sukūrė anglų mokslininkas Michaelas Faradėjus, aptinka magnetinį lauką pagal tai, kaip jis sukasi pro jį sklindančios šviesos poliarizacijos kryptį. „Faradėjaus sukimosi“dydis priklauso nuo magnetinio lauko stiprumo ir šviesos dažnio. Taigi, matuodami skirtingų dažnių poliarizaciją, galite daryti išvadą apie magnetizmo stiprumą išilgai regėjimo linijos. „Jei tai darote iš skirtingų vietų, galite sukurti 3D žemėlapį“, - sakė Enslinas.

Tyrėjai pradėjo atlikti apytikslius Faradėjaus sukimosi matavimus naudodami LOFAR, tačiau teleskopui sunku nustatyti itin silpną signalą. Valentina Vacca, astronomė ir Govoni kolegė iš Nacionalinio astrofizikos instituto, prieš keletą metų sukūrė algoritmą, skirtą statistiškai apdoroti puikius Faradėjaus sukimosi signalus, sudedant daugybę tuščių erdvių matmenų. „Iš esmės tai gali būti naudojama tuštumai“, - sakė Wakka.

Tačiau Faradėjaus metodas tikrai ims veikti, kai 2027 m. bus paleistas naujos kartos radijo teleskopas – milžiniškas tarptautinis projektas, vadinamas „kvadratinių kilometrų masyvu“. „SKA turi sukurti fantastišką Faradėjaus tinklelį“, – sakė Enslinas.

Kol kas vienintelis magnetizmo tuštumose įrodymas yra tai, kad stebėtojai nemato, kai žiūri į objektus, vadinamus blazarais, esančius už tuštumų.

Blazarai yra ryškūs gama spindulių ir kitų energingų šviesos bei materijos šaltinių pluoštai, kuriuos maitina supermasyvios juodosios skylės. Kai gama spinduliai keliauja per erdvę, jie kartais susiduria su senovės mikrobangomis, todėl susidaro elektronas ir pozitronas. Tada šios dalelės šnypščia ir virsta mažos energijos gama spinduliais.

Tačiau jei blazaro šviesa prasiskverbia pro įmagnetintą tuštumą, mažos energijos gama spindulių, atrodo, nėra, 2010 m. samprotavo Andrejus Neronovas ir Jevgenijus Vovkas iš Ženevos observatorijos. Magnetinis laukas nukreips elektronus ir pozitronus nuo regėjimo linijos. Kai jie suyra į mažos energijos gama spindulius, tie gama spinduliai nebus nukreipti į mus.

Iš tiesų, kai Neronovas ir Vovkas išanalizavo duomenis iš tinkamai išdėstyto blazaro, jie matė jo didelės energijos gama spindulius, bet ne mažos energijos gama spindulių signalą. „Tai yra signalo trūkumas, kuris yra signalas“, - sakė Vachaspati.

Signalo trūkumas vargu ar bus rūkantis ginklas, todėl buvo pasiūlyti alternatyvūs trūkstamų gama spindulių paaiškinimai. Tačiau vėlesni stebėjimai vis dažniau rodo Neronovo ir Vovko hipotezę, kad tuštumos yra įmagnetintos. „Tai daugumos nuomonė“, - sakė Diureris. Įtikinamiausia, kad 2015 m. viena komanda už tuštumų uždėjo daugybę bleizarų matmenų ir sugebėjo aplink bleierius išjudinti silpną mažos energijos gama spindulių aureolę. Poveikis yra būtent toks, kokio būtų galima tikėtis, jei dalelės būtų išsklaidytos silpnų magnetinių laukų – jų stiprumas yra tik maždaug viena milijoninė trilijono dalis, kaip šaldytuvo magnetas.

Didžiausia kosmologijos paslaptis

Stebina tai, kad toks pirminio magnetizmo kiekis gali būti būtent tai, ko reikia norint išspręsti Hablo įtampą – stebėtinai greito visatos plėtimosi problemą.

Tai suprato Poghosyanas, kai pamatė naujausius Carsteno Jedamziko iš Monpeljė universiteto Prancūzijoje ir jo kolegų kompiuterinius modeliavimus. Tyrėjai pridėjo silpnų magnetinių laukų į imituojamą, plazma užpildytą jauną visatą ir nustatė, kad plazmoje esantys protonai ir elektronai skrido išilgai magnetinio lauko linijų ir kaupiasi silpniausio lauko stiprumo srityse. Dėl šio sulipimo efekto protonai ir elektronai susijungė, kad susidarytų vandenilis – ankstyvas fazės pokytis, žinomas kaip rekombinacija – anksčiau, nei galėtų susidaryti kitu atveju.

Poghosyanas, skaitydamas Jedamziko straipsnį, suprato, kad tai gali sumažinti Hablo įtampą. Kosmologai skaičiuoja, kaip greitai erdvė turėtų plėstis šiandien, stebėdami senovinę šviesą, skleidžiamą rekombinacijos metu. Šviesa atskleidžia jauną visatą, išmargintą dėmėmis, susidariusiomis iš garso bangų, besitaškančių pirmykštėje plazmoje. Jei rekombinacija įvyktų anksčiau nei tikėtasi dėl magnetinių laukų sutirštėjimo poveikio, tai garso bangos negalėtų taip toli sklisti į priekį, o atsirandantys lašai būtų mažesni. Tai reiškia, kad dėmės, kurias matome danguje po rekombinacijos, turėtų būti arčiau mūsų, nei manė tyrėjai. Šviesa, sklindanti iš gumulėlių, turėjo nukeliauti trumpesnį atstumą, kad pasiektų mus, o tai reiškia, kad šviesa turėjo keliauti per greičiau besiplečiančią erdvę. „Tai tarsi bandymas bėgti besiplečiančiu paviršiumi; įveikiate trumpesnį atstumą, – sakė Poghosyanas.

Rezultatas yra tas, kad mažesni lašeliai reiškia didesnį numatomą kosminio plėtimosi greitį, o tai priartina apskaičiuotą greitį, kad būtų galima išmatuoti, kaip greitai supernovos ir kiti astronominiai objektai iš tikrųjų skrenda vienas nuo kito.

„Pagalvojau, oho“, – sakė Poghosyanas, – „tai mums gali reikšti tikrąjį [magnetinių laukų] buvimą. Todėl nedelsdamas parašiau Carstenui“. Jiedu susitiko Monpeljė vasarį, prieš pat uždarant kalėjimą, ir jų skaičiavimai parodė, kad iš tikrųjų pirminio magnetizmo kiekis, reikalingas Hablo įtampos problemai išspręsti, taip pat atitinka Blazaro stebėjimus ir numatytą pradinių laukų dydį. reikalingas didžiuliams magnetiniams laukams užauginti. apimantis galaktikų ir gijų spiečius. „Taigi, viskas kažkaip susilieja, – pasakė Poghosyanas, – jei paaiškės, kad tai tiesa.