Elektromagnetická teória o duši vesmíru

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

"V roku 1945 miestneho času primitívny druh predinteligentných primátov na planéte Zem odpálil prvé termonukleárne zariadenie., ktoré mystickejšie rasy nazývajú "Božie telo."

Čoskoro nato boli na Zem vyslané tajné sily predstaviteľov inteligentných rás, aby monitorovali situáciu a zabránili ďalšiemu elektromagnetickému ničeniu univerzálnej siete

Úvod v úvodzovkách vyzerá ako zápletka pre sci-fi, no presne takýto záver možno vyvodiť po prečítaní tohto vedeckého článku. Prítomnosť tejto siete prenikajúcej do celého Vesmíru by mohla veľa vysvetliť – napríklad fenomén UFO, ich nepolapiteľnosť a neviditeľnosť, neuveriteľné možnosti a okrem toho nám nepriamo táto teória „božieho tela“dáva skutočné potvrdenie, že existuje život po smrti.

Sme v úplne počiatočnom štádiu vývoja a v skutočnosti sme „predinteligentné bytosti“a ktovie, či nájdeme silu stať sa skutočne inteligentnou rasou.

Astronómovia zistili, že magnetické polia prenikajú do väčšiny kozmu. Línie latentného magnetického poľa sa tiahnu milióny svetelných rokov naprieč celým vesmírom.

Zakaždým, keď astronómovia prídu s novým spôsobom hľadania magnetických polí v čoraz vzdialenejších oblastiach vesmíru, nevysvetliteľne ich nájdu.

Tieto silové polia sú tie isté entity, ktoré obklopujú Zem, Slnko a všetky galaxie. Pred dvadsiatimi rokmi začali astronómovia zisťovať magnetizmus prenikajúci do celých zhlukov galaxií, vrátane priestoru medzi jednou a druhou galaxiou. Neviditeľné siločiary prechádzajú medzigalaktickým priestorom.

Minulý rok sa astronómom konečne podarilo preskúmať oveľa tenšiu oblasť vesmíru – priestor medzi kopami galaxií. Tam objavili najväčšie magnetické pole: 10 miliónov svetelných rokov zmagnetizovaného priestoru, pokrývajúce celú dĺžku tohto „vlákna“kozmickej siete. Druhé magnetizované vlákno už bolo videné inde vo vesmíre pomocou rovnakých techník. "Pravdepodobne sa len pozeráme na špičku ľadovca," povedala Federica Govoni z Národného inštitútu astrofyziky v Cagliari v Taliansku, ktorý viedol prvú detekciu.

Vynára sa otázka: odkiaľ sa vzali tieto obrovské magnetické polia?

„Jednoznačne to nemôže súvisieť s aktivitou jednotlivých galaxií alebo jednotlivých výbuchov alebo, ja neviem, vetrov zo supernov,“povedal Franco Vazza, astrofyzik z Bolonskej univerzity, ktorý robí moderné počítačové simulácie kozmických magnetických polí. toto."

Jednou z možností je, že kozmický magnetizmus je primárny, ktorý siaha až po zrodenie vesmíru. V tomto prípade by mal slabý magnetizmus existovať všade, dokonca aj v „prázdninách“kozmickej siete - najtemnejších a najprázdnejších oblastí vesmíru. Všadeprítomný magnetizmus by zasial silnejšie polia, ktoré prekvitali v galaxiách a kopách.

Primárny magnetizmus by tiež mohol pomôcť vyriešiť ďalšiu kozmologickú hádanku známu ako Hubbleov stres - pravdepodobne najhorúcejšia téma v kozmológii.

Problém, ktorý je základom napätia z Hubbleovho teleskopu, je v tom, že vesmír sa zdá byť rozpínavý podstatne rýchlejšie, než sa očakávalo od jeho známych komponentov. V článku publikovanom online v apríli a recenzovanom v spojení s Physical Review Letters kozmológovia Karsten Jedamzik a Levon Poghosyan tvrdia, že slabé magnetické polia v ranom vesmíre povedú k rýchlejšej rýchlosti kozmickej expanzie, ktorú dnes vidíme.

Primitívny magnetizmus uvoľňuje Hubblovo napätie tak ľahko, že článok Jedamzika a Poghosyana okamžite pritiahol pozornosť. „Toto je skvelý článok a nápad,“povedal Mark Kamionkowski, teoretický kozmológ na Univerzite Johna Hopkinsa, ktorý navrhol iné riešenia Hubbleovho napätia.

Kamenkovsky a ďalší tvrdia, že je potrebných viac testov, aby sa zabezpečilo, že raný magnetizmus nebude zmiasť iné kozmologické výpočty. A aj keby táto myšlienka fungovala na papieri, výskumníci budú musieť nájsť presvedčivé dôkazy pre prvotný magnetizmus, aby si boli istí, že to bol neprítomný agent, ktorý formoval vesmír.

Počas všetkých tých rokov rozprávania o napätí z Hubbleovho teleskopu je však možno zvláštne, že nikto predtým neuvažoval o magnetizme. Podľa Poghosyana, ktorý je profesorom na univerzite Simona Frasera v Kanade, väčšina kozmológov o magnetizme takmer neuvažuje. "Každý vie, že toto je jedna z tých veľkých záhad," povedal. Po celé desaťročia však neexistoval spôsob, ako zistiť, či je magnetizmus skutočne všadeprítomný, a teda primárnou zložkou vesmíru, takže kozmológovia z veľkej časti prestali venovať pozornosť.

Medzitým astrofyzici pokračovali v zbieraní údajov. Váha dôkazov vo väčšine z nich vyvolala podozrenie, že magnetizmus je skutočne prítomný všade.

Magnetická duša vesmíru

V roku 1600 anglický vedec William Gilbert, ktorý študoval ložiská nerastov – prirodzene zmagnetizované horniny, ktoré ľudia vytvárali v kompasoch po tisícročia – dospel k záveru, že ich magnetická sila „imituje dušu.“„Správne predpokladal, že samotná Zem je.“veľký magnet, "a že magnetické stĺpy" sa pozerajú smerom k pólom Zeme."

Magnetické polia sa vytvárajú vždy, keď prúdi elektrický náboj. Napríklad pole Zeme pochádza z jej vnútorného „dynama“– prúdu tekutého železa, ktorý vrie v jej jadre. Polia magnetov chladničky a magnetických stĺpov pochádzajú z elektrónov obiehajúcich okolo ich základných atómov.

Akonáhle sa však z nabitých častíc v pohybe vynorí „semeno“magnetického poľa, môže sa stať väčším a silnejším, ak sa s ním spoja slabšie polia. Magnetizmus „je trochu ako živý organizmus,“povedal Torsten Enslin, teoretický astrofyzik. na Inštitúte astrofyziky Maxa Plancka v Garchingu v Nemecku - pretože magnetické polia sa napájajú na každý voľný zdroj energie, ktorý môžu držať a z ktorého môžu vyrastať. Svojou prítomnosťou sa môžu šíriť a ovplyvňovať ďalšie oblasti, kde tiež rastú.

Ruth Durerová, teoretická kozmologička na univerzite v Ženeve, vysvetlila, že magnetizmus je jediná sila okrem gravitácie, ktorá môže formovať rozsiahlu štruktúru vesmíru, pretože iba magnetizmus a gravitácia vás môžu „dosiahnuť“na veľké vzdialenosti. Na druhej strane elektrina je lokálna a má krátku životnosť, pretože kladné a záporné náboje v ktoromkoľvek regióne budú neutralizované ako celok. Ale nemôžete zrušiť magnetické polia; majú tendenciu sa zložiť a prežiť.

Napriek všetkej svojej sile majú tieto silové polia nízky profil. Sú nehmotné a sú vnímané len vtedy, keď pôsobia na iné veci.„Nemôžete len tak odfotografovať magnetické pole; takto to nefunguje,“povedal Reinu Van Veren, astronóm z Leidenskej univerzity, ktorý sa podieľal na nedávnom objave magnetizovaných vlákien.

V minuloročnej práci Wang Veren a 28 spoluautorov predpokladali magnetické pole vo vlákne medzi kopami galaxií Abell 399 a Abell 401 podľa toho, ako pole presmeruje vysokorýchlostné elektróny a iné nabité častice, ktoré ním prechádzajú. Keď sa ich trajektórie v poli skrútia, tieto nabité častice vyžarujú slabé „synchrotrónové žiarenie“.

Synchrotrónový signál je najsilnejší pri nízkych rádiových frekvenciách, vďaka čomu je pripravený na detekciu pomocou LOFAR, poľa 20 000 nízkofrekvenčných rádiových antén roztrúsených po celej Európe.

Tím skutočne zhromaždil údaje z vlákna v roku 2014 počas jedného osemhodinového kusu, ale údaje zostali pozastavené, pretože komunita rádioastronómov strávila roky zisťovaním, ako zlepšiť kalibráciu meraní LOFAR. Atmosféra Zeme láme rádiové vlny, ktoré ňou prechádzajú, takže LOFAR sa na vesmír pozerá ako z dna bazéna. Výskumníci problém vyriešili tak, že sledovali výkyvy „majákov“na oblohe – rádiových žiaričov s presne známymi polohami – a korigovali výkyvy, aby odblokovali všetky údaje. Keď použili algoritmus rozmazania na dáta vlákna, okamžite videli žiaru synchrotrónového žiarenia.

Vlákno vyzerá zmagnetizované všade, nielen v blízkosti zhlukov galaxií, ktoré sa k sebe pohybujú z oboch koncov. Výskumníci dúfajú, že 50-hodinový súbor údajov, ktorý v súčasnosti analyzujú, odhalí ďalšie podrobnosti. Nedávno ďalšie pozorovania zistili, že magnetické polia sa šíria po celej dĺžke druhého vlákna. Výskumníci plánujú túto prácu čoskoro zverejniť.

Prítomnosť obrovských magnetických polí aspoň v týchto dvoch vláknach poskytuje dôležité nové informácie. "Vyvolalo to pomerne veľkú aktivitu," povedal Wang Veren, "pretože teraz vieme, že magnetické polia sú relatívne silné."

Svetlo cez prázdnotu

Ak tieto magnetické polia vznikli v detskom vesmíre, vyvstáva otázka: ako? „Ľudia o tomto probléme uvažovali už dlho,“povedal Tanmai Vachaspati z Arizona State University.

V roku 1991 Vachaspati navrhol, že magnetické polia mohli vzniknúť počas elektroslabého fázového prechodu – v momente zlomku sekundy po Veľkom tresku, keď sa elektromagnetické a slabé jadrové sily stali rozlíšiteľnými. Iní navrhli, že magnetizmus sa zhmotnil o mikrosekundy neskôr, keď sa vytvorili protóny. Alebo krátko nato: neskorý astrofyzik Ted Harrison v prvej prvotnej teórii magnetogenézy v roku 1973 tvrdil, že turbulentná plazma protónov a elektrónov mohla spôsobiť objavenie sa prvých magnetických polí. Iní však naznačili, že tento priestor sa zmagnetizoval ešte pred tým všetkým, počas kozmickej inflácie - explozívnej expanzie priestoru, ktorá údajne vyskočila - spustila samotný Veľký tresk. Je tiež možné, že sa tak stalo, až keď štruktúry vyrástli o miliardu rokov neskôr.

Spôsob, ako otestovať teórie magnetogenézy, je študovať štruktúru magnetických polí v tých najdotknutejších oblastiach medzigalaktického priestoru, ako sú tiché časti vlákien a ešte prázdnejšie dutiny. Určité detaily – napríklad, či sú siločiary hladké, špirálovité alebo „zakrivené vo všetkých smeroch, ako klbko priadze alebo niečo iné“(podľa Vachaspatiho), a ako sa obraz mení na rôznych miestach a v rôznych mierkach – prinášajú bohaté informácie, ktoré možno prirovnať k teórii a modelovaniu. Napríklad, ak sa magnetické polia vytvorili počas elektroslabého fázového prechodu, ako to navrhol Vachaspati, potom by výsledné siločiary mali byť špirálovité, „ako vývrtka,“povedal.

Háčik je v tom, že je ťažké odhaliť silové polia, ktoré nemajú na čo tlačiť.

Jedna metóda, ktorú objavil anglický vedec Michael Faraday v roku 1845, deteguje magnetické pole tak, že otáča smer polarizácie svetla, ktoré ním prechádza. Veľkosť "Faradayovej rotácie" závisí od sily magnetického poľa a frekvencie svetla. Takže meraním polarizácie na rôznych frekvenciách môžete odvodiť silu magnetizmu pozdĺž línie pohľadu. "Ak to urobíte z rôznych miest, môžete vytvoriť 3D mapu," povedal Enslin.

Výskumníci začali robiť hrubé merania Faradayovej rotácie pomocou LOFAR, ale teleskop má problém zachytiť extrémne slabý signál. Valentina Vacca, astronómka a kolegyňa Govoniho z Národného inštitútu astrofyziky, vyvinula pred niekoľkými rokmi algoritmus na štatistické spracovanie jemných signálov Faradayovej rotácie sčítaním mnohých rozmerov prázdnych priestorov. "V zásade sa to dá použiť na dutiny," povedal Wakka.

Faradayova metóda sa však skutočne rozbehne, keď bude v roku 2027 spustený rádioteleskop novej generácie, obrovský medzinárodný projekt nazývaný „súbor štvorcových kilometrov“. "SKA musí vytvoriť fantastickú Faradayovu sieť," povedal Enslin.

Zatiaľ jediným dôkazom magnetizmu v dutinách je, že pozorovatelia nevidia, keď sa pozerajú na objekty nazývané blazary umiestnené za dutinami.

Blazary sú jasné lúče gama lúčov a iných energetických zdrojov svetla a hmoty, poháňané supermasívnymi čiernymi dierami. Keď gama lúče cestujú vesmírom, niekedy sa zrážajú so starými mikrovlnami, čo vedie k vzniku elektrónu a pozitrónu. Tieto častice potom syčia a menia sa na nízkoenergetické gama lúče.

Ale ak svetlo blazaru prechádza magnetizovanou prázdnotou, potom sa zdá, že nízkoenergetické gama lúče chýbajú, uvažovali Andrej Neronov a Jevgenij Vovk zo Ženevského observatória v roku 2010. Magnetické pole odkloní elektróny a pozitróny od zorného poľa. Keď sa rozpadnú na nízkoenergetické gama lúče, tieto gama lúče nebudú smerovať k nám.

Keď Neronov a Vovk analyzovali údaje z vhodne umiestneného blazaru, videli jeho vysokoenergetické gama lúče, ale nie nízkoenergetický gama signál. "Je to nedostatok signálu, čo je signál," povedal Vachaspati.

Nedostatok signálu pravdepodobne nie je fajčiarskou zbraňou a boli navrhnuté alternatívne vysvetlenia chýbajúcich gama lúčov. Nasledujúce pozorovania však čoraz viac poukazujú na hypotézu Neronova a Vovka, že dutiny sú magnetizované. "Toto je názor väčšiny," povedal Dürer. Najpresvedčivejšie je, že v roku 2015 jeden tím prekryl mnohé dimenzie blejzrov za prázdne miesta a podarilo sa mu rozptýliť slabé halo nízkoenergetických gama lúčov okolo blejzrov. Účinok je presne taký, aký by sa dalo očakávať, keby boli častice rozptýlené slabými magnetickými poľami – meria len asi jednu milióntinu bilióna tak silný ako magnet chladničky.

Najväčšia záhada kozmológie

Je pozoruhodné, že toto množstvo prvotného magnetizmu môže byť presne to, čo je potrebné na vyriešenie Hubbleovho stresu - problému prekvapivo rýchleho rozpínania vesmíru.

To si uvedomil Poghosyan, keď videl nedávne počítačové simulácie Carstena Jedamzika z University of Montpellier vo Francúzsku a jeho kolegov. Výskumníci pridali slabé magnetické polia do simulovaného mladého vesmíru naplneného plazmou a zistili, že protóny a elektróny v plazme lietajú pozdĺž magnetických siločiar a hromadia sa v oblastiach s najslabšou intenzitou poľa. Tento efekt zhlukovania spôsobil, že protóny a elektróny sa spojili a vytvorili vodík - skorá fázová zmena známa ako rekombinácia - skôr, ako by inak mohli mať.

Poghosyan si pri čítaní Jedamzikovho článku uvedomil, že by to mohlo uvoľniť Hubblovo napätie. Kozmológovia počítajú, ako rýchlo by sa mal vesmír dnes rozširovať, pozorovaním starovekého svetla vyžarovaného počas rekombinácie. Svetlo odhaľuje mladý vesmír posiaty kvapkami, ktoré vznikli zo zvukových vĺn rozstrekujúcich sa v prvotnej plazme. Ak by k rekombinácii došlo skôr, ako sa očakávalo v dôsledku zhrubnutia magnetických polí, potom by sa zvukové vlny nemohli šíriť tak ďaleko dopredu a výsledné kvapky by boli menšie. To znamená, že škvrny, ktoré vidíme na oblohe od rekombinácie, by mali byť bližšie k nám, ako vedci predpokladali. Svetlo vychádzajúce z chumáčov muselo prejsť kratšiu vzdialenosť, aby sa k nám dostalo, čo znamená, že svetlo muselo cestovať rýchlejšie sa rozširujúcim priestorom. „Je to ako snažiť sa bežať po rozširujúcej sa ploche; prejdes kratsiu vzdialenost, - povedal Poghosjan.

Výsledkom je, že menšie kvapôčky znamenajú vyššiu odhadovanú rýchlosť kozmickej expanzie, čo približuje odhadovanú rýchlosť oveľa bližšie k meraniu toho, ako rýchlo sa zdá, že supernovy a iné astronomické objekty skutočne odlietajú.

"Myslel som si, wow," povedal Poghosyan, "to nám môže naznačovať skutočnú prítomnosť [magnetických polí]. Okamžite som teda napísal Carstenovi." Obaja sa stretli v Montpellier vo februári, tesne pred zatvorením väznice, a ich výpočty ukázali, že množstvo primárneho magnetizmu potrebného na vyriešenie problému Hubbleovho napätia je tiež v súlade s pozorovaniami blazara a predpokladanou veľkosťou počiatočných polí. potreboval na rast obrovských magnetických polí. pokrývajúci zhluky galaxií a vlákien. „Takže, všetko sa to nejako zbieha,“povedal Poghosyan, „ak sa ukáže, že je to pravda.“