Teoria elektromagnetyczna o duszy wszechświata

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

„W 1945 roku, w czasie lokalnym, prymitywny gatunek przedinteligentnych naczelnych na planecie Ziemia zdetonował pierwsze urządzenie termojądrowe, które bardziej mistyczne rasy nazywają „ciałem Boga”.

Niedługo potem na Ziemię wysłano tajne siły przedstawicieli inteligentnych ras, aby monitorować sytuację i zapobiegać dalszemu elektromagnetycznemu niszczeniu uniwersalnej sieci.”

Wprowadzenie w cudzysłowie wygląda jak fabuła do science fiction, ale taki właśnie wniosek można wyciągnąć po przeczytaniu tego artykułu naukowego. Obecność tej sieci przenikającej cały Wszechświat mogłaby wiele wyjaśniać - na przykład zjawisko UFO, ich nieuchwytność i niewidzialność, niewiarygodne możliwości, a poza tym pośrednio ta teoria „ciała Bożego” daje nam realne potwierdzenie, że istnieje życie po śmierci.

Jesteśmy na bardzo początkowym etapie rozwoju i faktycznie jesteśmy „przedinteligentnymi istotami” i kto wie, czy możemy znaleźć siłę, by stać się prawdziwie inteligentną rasą.

Astronomowie odkryli, że pola magnetyczne przenikają większość kosmosu. Linie ukrytego pola magnetycznego rozciągają się na miliony lat świetlnych w całym wszechświecie.

Za każdym razem, gdy astronomowie wymyślają nowy sposób wyszukiwania pól magnetycznych w coraz bardziej odległych regionach kosmosu, w niewytłumaczalny sposób je znajdują.

Te pola sił to te same byty, które otaczają Ziemię, Słońce i wszystkie galaktyki. Dwadzieścia lat temu astronomowie zaczęli wykrywać magnetyzm przenikający całe gromady galaktyk, w tym przestrzeń między jedną galaktyką a drugą. Niewidzialne linie pola przemierzają przestrzeń międzygalaktyczną.

W zeszłym roku astronomom w końcu udało się zbadać znacznie cieńszy region kosmosu - przestrzeń między gromadami galaktyk. Tam odkryli największe pole magnetyczne: 10 milionów lat świetlnych namagnesowanej przestrzeni, rozciągającej się na całej długości tego „włókna” kosmicznej sieci. Drugie namagnesowane włókno zaobserwowano już w innych miejscach kosmosu przy użyciu tych samych technik. „Prawdopodobnie patrzymy tylko na wierzchołek góry lodowej” – powiedziała Federica Govoni z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Cagliari we Włoszech, który przeprowadził pierwsze odkrycie.

Powstaje pytanie: skąd wzięły się te ogromne pola magnetyczne?

„Oczywiście nie można tego powiązać z aktywnością pojedynczych galaktyk lub pojedynczych eksplozji lub, nie wiem, wiatrów z supernowych” – powiedział Franco Vazza, astrofizyk z Uniwersytetu Bolońskiego, który zajmuje się nowoczesnymi symulacjami komputerowymi kosmicznych pól magnetycznych. ten."

Jedną z możliwości jest to, że kosmiczny magnetyzm jest pierwotny i sięga aż do narodzin wszechświata. W takim przypadku słaby magnetyzm powinien istnieć wszędzie, nawet w „pustkach” kosmicznej sieci - najciemniejszych, najbardziej pustych rejonach Wszechświata. Wszechobecny magnetyzm zasiałby silniejsze pola, które rozkwitły w galaktykach i gromadach.

Magnetyzm pierwotny może również pomóc w rozwiązaniu innej kosmologicznej zagadki znanej jako stres Hubble'a - prawdopodobnie najgorętszego tematu w kosmologii.

Problem leżący u podstaw napięcia Hubble'a polega na tym, że wszechświat wydaje się rozszerzać znacznie szybciej, niż oczekiwano na podstawie jego znanych komponentów. W artykule opublikowanym online w kwietniu i zrecenzowanym we współpracy z Physical Review Letters, kosmolodzy Karsten Jedamzik i Levon Poghosyan twierdzą, że słabe pola magnetyczne we wczesnym wszechświecie doprowadzą do szybszego tempa kosmicznej ekspansji obserwowanego dzisiaj.

Prymitywny magnetyzm tak łatwo łagodzi napięcie Hubble'a, że artykuł Jedamzika i Poghosyana od razu przyciągnął uwagę. „To świetny artykuł i pomysł” – powiedział Mark Kamionkowski, kosmolog teoretyczny z Johns Hopkins University, który zaproponował inne rozwiązania napięcia Hubble'a.

Kamenkowski i inni twierdzą, że potrzeba więcej testów, aby upewnić się, że wczesny magnetyzm nie pomyli innych obliczeń kosmologicznych. I nawet jeśli ten pomysł sprawdzi się na papierze, naukowcy będą musieli znaleźć przekonujące dowody na pierwotny magnetyzm, aby mieć pewność, że to nieobecny czynnik ukształtował wszechświat.

Jednak przez te wszystkie lata rozmów o napięciu Hubble'a może być dziwne, że nikt wcześniej nie rozważał magnetyzmu. Według Poghosyana, profesora na Uniwersytecie Simona Frasera w Kanadzie, większość kosmologów prawie nie myśli o magnetyzmie. „Wszyscy wiedzą, że to jedna z tych wielkich tajemnic” – powiedział. Ale przez dziesięciolecia nie było sposobu, aby stwierdzić, czy magnetyzm jest rzeczywiście wszechobecny, a zatem jest głównym składnikiem kosmosu, więc kosmolodzy w dużej mierze przestali zwracać na to uwagę.

Tymczasem astrofizycy nadal zbierali dane. Waga dowodów sprawiła, że większość z nich podejrzewa, że magnetyzm rzeczywiście jest wszędzie obecny.

Magnetyczna Dusza Wszechświata

W 1600 roku angielski naukowiec William Gilbert, badając złoża minerałów – naturalnie namagnesowane skały, które ludzie tworzyli w kompasach przez tysiąclecia – doszedł do wniosku, że ich siła magnetyczna „imituje duszę”. „Słusznie założył, że sama Ziemia jest” wielkim magnesem, „i aby filary magnetyczne” były skierowane w stronę biegunów Ziemi”.

Pola magnetyczne są generowane za każdym razem, gdy przepływa ładunek elektryczny. Na przykład pole Ziemi pochodzi z jej wewnętrznego „dynama” – strumienia płynnego żelaza, kipiącego w jej jądrze. Pola magnesów na lodówkę i kolumny magnetyczne pochodzą od elektronów krążących wokół ich atomów składowych.

Jednak gdy tylko „ziarno" wyłoni się z naładowanych cząstek będących w ruchu, może stać się większe i silniejsze, jeśli połączy się z nim słabsze pola. Magnetyzm „jest trochę jak żywy organizm", powiedział Torsten Enslin, astrofizyk teoretyczny. w Instytucie Astrofizyki Maxa Plancka w Garching w Niemczech - ponieważ pola magnetyczne wykorzystują każde wolne źródło energii, które mogą utrzymać i z którego mogą się rozwijać. Dzięki swojej obecności mogą rozprzestrzeniać się i wpływać na inne obszary, na których również rosną.”

Ruth Durer, kosmolog teoretyczny z Uniwersytetu Genewskiego, wyjaśniła, że magnetyzm jest jedyną siłą poza grawitacją, która może kształtować wielkoskalową strukturę kosmosu, ponieważ tylko magnetyzm i grawitacja mogą „dosięgnąć” na duże odległości. Z drugiej strony energia elektryczna jest lokalna i krótkotrwała, ponieważ dodatnie i ujemne ładunki w każdym regionie zostaną zneutralizowane jako całość. Ale nie możesz zlikwidować pól magnetycznych; mają tendencję do składania się i przetrwania.

Mimo całej swojej siły, te pola siłowe mają niski profil. Są niematerialne i są postrzegane tylko wtedy, gdy działają na inne rzeczy.„Nie można po prostu sfotografować pola magnetycznego; to nie działa w ten sposób” – powiedział Reinu Van Veren, astronom z Uniwersytetu w Leiden, który był zaangażowany w niedawne odkrycie namagnesowanych włókien.

W artykule z zeszłego roku Wang Veren i 28 współautorów wysunęli hipotezę, że pole magnetyczne we włóknie między gromadami galaktyk Abell 399 i Abell 401 przekierowuje szybkie elektrony i inne naładowane cząstki przechodzące przez nie. Gdy ich trajektorie skręcają się w polu, te naładowane cząstki emitują słabe „promieniowanie synchrotronowe”.

Sygnał synchrotronu jest najsilniejszy przy niskich częstotliwościach radiowych, dzięki czemu jest gotowy do wykrycia za pomocą LOFAR, układu 20 000 anten radiowych o niskiej częstotliwości rozsianych po całej Europie.

Zespół faktycznie zebrał dane z włókna w 2014 roku w ciągu jednego ośmiogodzinnego kawałka, ale dane zostały wstrzymane, ponieważ społeczność radioastronomiczna przez lata zastanawiała się, jak poprawić kalibrację pomiarów LOFAR. Atmosfera ziemska załamuje przechodzące przez nią fale radiowe, więc LOFAR ogląda przestrzeń jak z dna basenu. Naukowcy rozwiązali problem, śledząc fluktuacje „latarni” na niebie – emitery radiowe o dokładnie znanych lokalizacjach – i korygując fluktuacje, aby odblokować wszystkie dane. Kiedy zastosowali algorytm usuwania rozmycia do danych z żarnika, natychmiast zauważyli blask promieniowania synchrotronowego.

Włókno wygląda na namagnesowane wszędzie, nie tylko w pobliżu gromad galaktyk, które zbliżają się do siebie z obu końców. Naukowcy mają nadzieję, że 50-godzinny zbiór danych, który obecnie analizują, ujawni więcej szczegółów. Ostatnio dodatkowe obserwacje wykazały, że pola magnetyczne rozchodzą się na całej długości drugiego włókna. Naukowcy planują wkrótce opublikować tę pracę.

Obecność ogromnych pól magnetycznych przynajmniej w tych dwóch niciach dostarcza ważnych nowych informacji. „Wywołało to dość dużą aktywność”, powiedział Wang Veren, „ponieważ teraz wiemy, że pola magnetyczne są stosunkowo silne”.

Światło przez pustkę

Jeśli te pola magnetyczne powstały w niemowlęcym wszechświecie, pojawia się pytanie: jak? „Ludzie zastanawiali się nad tym problemem od dłuższego czasu” – powiedział Tanmai Vachaspati z Arizona State University.

W 1991 roku Vachaspati zasugerował, że pola magnetyczne mogły powstać podczas przejścia fazowego o słabej sile elektrostatycznej – w chwili, gdy ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu można było rozróżnić elektromagnetyczne i słabe siły jądrowe. Inni sugerowali, że magnetyzm zmaterializował się mikrosekundy później, gdy powstały protony. Lub też niedługo później: nieżyjący już astrofizyk Ted Harrison argumentował w najwcześniejszej pierwotnej teorii magnetogenezy z 1973 roku, że turbulentna plazma protonów i elektronów mogła spowodować pojawienie się pierwszych pól magnetycznych. Jeszcze inni sugerowali, że ta przestrzeń została namagnesowana jeszcze przed tym wszystkim, podczas kosmicznej inflacji - wybuchowej ekspansji przestrzeni, która rzekomo podskoczyła - zapoczątkowała sam Wielki Wybuch. Możliwe też, że stało się to dopiero, gdy struktury rozrosły się miliard lat później.

Sposobem na przetestowanie teorii magnetogenezy jest badanie struktury pól magnetycznych w najbardziej nieskazitelnych obszarach przestrzeni międzygalaktycznej, takich jak ciche części włókien i jeszcze więcej pustych pustych przestrzeni. Pewne szczegóły - na przykład, czy linie pola są gładkie, spiralne, czy „zakrzywione we wszystkich kierunkach, jak kłębek przędzy lub coś innego” (według Vachaspatiego) i jak obraz zmienia się w różnych miejscach i w różnych skalach - niosą ze sobą bogate informacje, które można porównać do teorii i modelowania. Na przykład, jeśli pola magnetyczne zostały stworzone podczas przejścia fazowego elektrosłabego, jak sugerował Vachaspati, to powstałe linie sił powinny być spiralne, „jak korkociąg”, powiedział.

Haczyk polega na tym, że trudno jest wykryć pola siłowe, które nie mają na co naciskać.

Jedna z metod, zapoczątkowana przez angielskiego naukowca Michaela Faradaya w 1845 roku, wykrywa pole magnetyczne poprzez zmianę kierunku polaryzacji przechodzącego przez nie światła. Wielkość „obrotu Faradaya” zależy od natężenia pola magnetycznego i częstotliwości światła. W ten sposób, mierząc polaryzację przy różnych częstotliwościach, można wywnioskować siłę magnetyzmu wzdłuż linii wzroku. „Jeśli robisz to z różnych miejsc, możesz stworzyć mapę 3D” – powiedział Enslin.

Naukowcy zaczęli dokonywać przybliżonych pomiarów rotacji Faradaya za pomocą LOFAR, ale teleskop ma problem z wyłapaniem wyjątkowo słabego sygnału. Valentina Vacca, astronom i koleżanka Govoni z National Institute of Astrophysics, opracowała kilka lat temu algorytm do statystycznego przetwarzania drobnych sygnałów rotacji Faradaya poprzez sumowanie wielu wymiarów pustych przestrzeni. „Zasadniczo można to wykorzystać do pustych przestrzeni” – powiedział Wakka.

Ale metoda Faradaya naprawdę wystartuje, gdy radioteleskop nowej generacji, gigantyczny międzynarodowy projekt o nazwie „tablica kilometrów kwadratowych”, zostanie uruchomiony w 2027 roku. „SKA musi stworzyć fantastyczną siatkę Faradaya” – powiedział Enslin.

Jak dotąd jedynym dowodem na magnetyzm w pustkach jest to, że obserwatorzy nie widzą, gdy patrzą na obiekty zwane blazarami znajdujące się za pustkami.

Blazary to jasne wiązki promieni gamma i innych energetycznych źródeł światła i materii, zasilane przez supermasywne czarne dziury. Kiedy promienie gamma przemieszczają się w przestrzeni, czasami zderzają się ze starożytnymi mikrofalami, w wyniku czego powstaje elektron i pozyton. Cząstki te następnie syczą i zamieniają się w niskoenergetyczne promienie gamma.

Ale jeśli światło blazara przechodzi przez namagnesowaną pustkę, wtedy wydaje się, że nie ma promieni gamma o niskiej energii, przekonywali Andriej Neronow i Jewgienij Wowk z Obserwatorium Genewskiego w 2010 roku. Pole magnetyczne odchyli elektrony i pozytony od linii wzroku. Kiedy rozpadną się na niskoenergetyczne promienie gamma, te promienie gamma nie będą skierowane w naszą stronę.

Rzeczywiście, kiedy Neronow i Vovk przeanalizowali dane z odpowiednio zlokalizowanego blazara, zobaczyli jego wysokoenergetyczne promienie gamma, ale nie sygnał niskoenergetycznego promieniowania gamma. „To brak sygnału, który jest sygnałem” – powiedział Vachaspati.

Brak sygnału raczej nie będzie dymiącą bronią i zaproponowano alternatywne wyjaśnienia brakujących promieni gamma. Jednak kolejne obserwacje coraz częściej wskazują na hipotezę Neronowa i Vovka, że puste przestrzenie są namagnesowane. „To opinia większości” - powiedział Dürer. Co najbardziej przekonujące, w 2015 roku jeden zespół nałożył wiele wymiarów blazarów za puste przestrzenie i zdołał drażnić słabą aureolę niskoenergetycznych promieni gamma wokół blazerów. Efekt jest dokładnie taki, jakiego można by się spodziewać, gdyby cząstki były rozpraszane przez słabe pola magnetyczne – o sile zaledwie około jednej milionowej tryliona tak silnej jak magnes na lodówkę.

Największa tajemnica kosmologii

Uderzające jest to, że taka ilość pierwotnego magnetyzmu może być dokładnie tym, co jest potrzebne do rozwiązania stresu Hubble'a - problemu zaskakująco szybkiej ekspansji Wszechświata.

To właśnie uświadomił sobie Poghosyan, gdy zobaczył ostatnie symulacje komputerowe Carstena Jedamzika z Uniwersytetu w Montpellier we Francji i jego współpracowników. Naukowcy dodali słabe pola magnetyczne do symulowanego, wypełnionego plazmą młodego wszechświata i odkryli, że protony i elektrony w plazmie leciały wzdłuż linii pola magnetycznego i gromadziły się w obszarach o najsłabszym natężeniu pola. Ten efekt zlepiania spowodował, że protony i elektrony połączyły się, tworząc wodór – wczesna zmiana fazowa znana jako rekombinacja – wcześniej niż mogłoby to nastąpić w innym przypadku.

Poghosyan, czytając artykuł Jedamzika, zdał sobie sprawę, że może to złagodzić napięcie Hubble'a. Kosmolodzy obliczają, jak szybko powinna się dzisiaj rozszerzać przestrzeń kosmiczna, obserwując pradawne światło emitowane podczas rekombinacji. Światło ujawnia młody wszechświat usiany plamami, które powstały z fal dźwiękowych rozpryskujących się w pierwotnej plazmie. Gdyby rekombinacja nastąpiła wcześniej niż oczekiwano ze względu na efekt pogrubienia pól magnetycznych, to fale dźwiękowe nie mogłyby rozchodzić się tak daleko do przodu, a wynikające z tego krople byłyby mniejsze. Oznacza to, że plamy, które widzimy na niebie od czasu rekombinacji, powinny być bliżej nas niż zakładali badacze. Światło emanujące z kęp musiało przebyć krótszą odległość, aby do nas dotrzeć, co oznacza, że światło musiało przebyć szybciej rozszerzającą się przestrzeń. „To jak próba biegania po rozrastającej się powierzchni; pokonujesz krótszą odległość - powiedział Poghosyan.

W rezultacie mniejsze krople oznaczają wyższą szacowaną prędkość ekspansji kosmicznej, co znacznie przybliża szacowaną prędkość do pomiaru, jak szybko supernowe i inne obiekty astronomiczne faktycznie wydają się rozlatywać.

„Pomyślałem, wow”, powiedział Poghosyan, „może to wskazywać na rzeczywistą obecność [pól magnetycznych]. Więc natychmiast napisałem do Carstena”. Obaj spotkali się w Montpellier w lutym, tuż przed zamknięciem więzienia, a ich obliczenia wykazały, że rzeczywiście ilość pierwotnego magnetyzmu potrzebna do rozwiązania problemu napięcia Hubble'a jest również zgodna z obserwacjami blazara i zakładaną wielkością początkowych pól musiały wytworzyć ogromne pola magnetyczne, pokrywające gromady galaktyk i włókna. „Więc to wszystko w jakiś sposób się zbiega”, powiedział Poghosyan, „jeśli okaże się, że to prawda”.