Kainatın ruhu haqqında elektromaqnit nəzəriyyəsi

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

“Yerli vaxtla 1945-ci ildə Yer planetində ibtidai intellektli primatlar növü ilk termonüvə qurğusunu partladıb. Daha mistik irqlər bunu “Allahın bədəni” adlandırırlar.

Tezliklə vəziyyətə nəzarət etmək və universal şəbəkənin daha da elektromaqnit məhvinin qarşısını almaq üçün Yerə ağıllı irqlərin nümayəndələrinin gizli qüvvələri göndərildi

Dırnaq içərisindəki giriş elmi fantastika süjetinə bənzəyir, lakin bu elmi məqaləni oxuduqdan sonra belə nəticəyə gəlmək olar. Bütün Kainata nüfuz edən bu şəbəkənin mövcudluğu çox şeyi izah edə bilər - məsələn, UFO fenomeni, onların tutulmazlığı və görünməzliyi, inanılmaz imkanlar və bundan əlavə, dolayısı ilə bu "Allahın bədəni" nəzəriyyəsi bizə həqiqi təsdiqini verir. ölümdən sonrakı həyat.

Biz inkişafın lap ilkin mərhələsindəyik və əslində biz “ağıldan əvvəlki varlıqlarıq” və kim bilir, həqiqətən də ağıllı bir irq olmaq üçün güc tapa biləcəyikmi.

Astronomlar maqnit sahələrinin kosmosun əksəriyyətinə nüfuz etdiyini aşkar etdilər. Gizli maqnit sahəsi xətləri bütün kainatda milyonlarla işıq ili boyu uzanır.

Hər dəfə astronomlar kosmosun getdikcə uzaqlaşan bölgələrində maqnit sahələrini axtarmaq üçün yeni bir üsul tapdıqda, onları anlaşılmaz şəkildə tapırlar.

Bu qüvvə sahələri Yeri, Günəşi və bütün qalaktikaları əhatə edən eyni varlıqlardır. İyirmi il əvvəl astronomlar bir qalaktika ilə digəri arasındakı boşluq da daxil olmaqla bütün qalaktika qruplarına nüfuz edən maqnitizmi aşkarlamağa başladılar. Görünməz sahə xətləri qalaktikalararası məkanı süpürür.

Keçən il astronomlar nəhayət ki, kosmosun daha incə bir bölgəsini - qalaktika klasterləri arasındakı boşluğu kəşf edə bildilər. Orada onlar ən böyük maqnit sahəsini kəşf etdilər: 10 milyon işıq ili maqnitləşdirilmiş kosmos, kosmik şəbəkənin bu "filamentinin" bütün uzunluğunu əhatə edir. İkinci maqnitləşdirilmiş filament artıq eyni üsullardan istifadə edərək kosmosun başqa yerlərində görülüb. İlk aşkarlamaya rəhbərlik edən İtaliyanın Kalyari şəhərindəki Milli Astrofizika İnstitutundan Federika Qovoni, "Yəqin ki, biz sadəcə aysberqin ucuna baxırıq" dedi.

Sual yaranır: bu nəhəng maqnit sahələri haradan yaranıb?

Kosmik maqnit sahələrinin müasir kompüter simulyasiyalarını edən Bolonya Universitetinin astrofiziki Franko Vazza deyib: “Bu, ayrı-ayrı qalaktikaların fəaliyyəti və ya ayrı-ayrı partlayışlar və ya mən bilmirəm, fövqəlnova küləkləri ilə əlaqəli ola bilməz”. bu."

Ehtimallardan biri budur ki, kosmik maqnitizm əsasdır və kainatın doğulmasına qədər uzanır. Bu vəziyyətdə zəif maqnitizm hər yerdə, hətta kosmik şəbəkənin "boşluqlarında" - Kainatın ən qaranlıq, ən boş bölgələrində mövcud olmalıdır. Hər yerdə mövcud olan maqnitizm qalaktikalarda və klasterlərdə çiçəklənən daha güclü sahələri səpərdi.

İlkin maqnetizm Hubble stressi kimi tanınan başqa bir kosmoloji tapmacanın həllinə də kömək edə bilər - kosmologiyanın ən qaynar mövzusu.

Hubble gərginliyinin altında yatan problem kainatın məlum komponentlərindən gözlənildiyindən əhəmiyyətli dərəcədə sürətlə genişləndiyi görünür. Aprel ayında onlayn nəşr olunan və Fiziki İcmal Məktubları ilə birlikdə nəzərdən keçirilən məqalədə kosmoloqlar Karsten Jedamzik və Levon Poqosyan iddia edirlər ki, ilk kainatdakı zəif maqnit sahələri bu gün müşahidə edilən kosmik genişlənmənin daha sürətli sürətinə səbəb olacaq.

İbtidai maqnetizm Hubble-ın gərginliyini o qədər asanlıqla aradan qaldırır ki, Jedamzik və Poqosyanın məqaləsi dərhal diqqəti cəlb etdi. Hubble gərginliyinə başqa həll yolları təklif edən Cons Hopkins Universitetinin nəzəri kosmoloqu Mark Kamionkovski “Bu, əla məqalə və ideyadır” dedi.

Kamenkovski və başqaları deyirlər ki, erkən maqnitizm digər kosmoloji hesablamaları qarışdırmamaq üçün daha çox sınaqlara ehtiyac var. Və hətta bu fikir kağız üzərində işləsə belə, tədqiqatçılar kainatı formalaşdıran mövcud olmayan agent olduğuna əmin olmaq üçün ilkin maqnitizm üçün inandırıcı dəlillər tapmalı olacaqlar.

Bununla belə, Hubble gərginliyi haqqında danışılan bütün bu illər ərzində, bəlkə də qəribədir ki, əvvəllər heç kimin maqnitizmi nəzərdən keçirməməsi. Kanadanın Simon Fraser Universitetinin professoru Poqosyanın sözlərinə görə, əksər kosmoloqlar maqnitçilik haqqında düşünmürlər. "Hər kəs bunun o böyük sirlərdən biri olduğunu bilir" dedi. Lakin onilliklərdir ki, maqnitizmin həqiqətən hər yerdə olub-olmadığını və buna görə də kosmosun əsas komponenti olub-olmadığını söyləmək üçün heç bir yol yoxdur, buna görə də kosmoloqlar diqqət yetirməyi dayandırdılar.

Bu arada astrofiziklər məlumat toplamağa davam ediblər. Sübutların ağırlığı onların əksəriyyətində maqnitizmin həqiqətən hər yerdə mövcud olduğundan şübhələnməyə məcbur etdi.

Kainatın Maqnit Ruhu

1600-cü ildə ingilis alimi Uilyam Gilbert mineral yataqları - insanların minilliklər boyu kompaslarda yaratdığı təbii maqnitləşdirilmiş süxurları tədqiq edərək belə nəticəyə gəldi ki, onların maqnit qüvvəsi "ruhu təqlid edir". "və maqnit sütunları" Yerin qütblərinə baxır.

Maqnit sahələri elektrik yükünün axdığı istənilən vaxt yaranır. Məsələn, Yerin sahəsi onun daxili "dinamo"sundan - nüvəsində qaynayan maye dəmir axınından qaynaqlanır. Soyuducu maqnitlərinin və maqnit sütunlarının sahələri onları təşkil edən atomların ətrafında fırlanan elektronlardan yaranır.

Bununla belə, hərəkətdə olan yüklü hissəciklərdən “toxum” maqnit sahəsi yaranan kimi, onunla daha zəif sahələr birləşdirilərsə, daha da böyüyə və güclənə bilər. Maqnetizm “bir az canlı orqanizmə bənzəyir” dedi nəzəri astrofizik Torsten Enslin Almaniyanın Qarçinq şəhərindəki Maks Plank Astrofizika İnstitutunda - çünki maqnit sahələri tuta və böyüyə biləcək hər bir sərbəst enerji mənbəyinə toxunur. Onlar öz varlığı ilə digər ərazilərə yayıla və təsir edə bilərlər, burada da böyüyürlər”.

Cenevrə Universitetinin nəzəri kosmoloqu Ruth Durer izah etdi ki, maqnetizm kosmosun geniş miqyaslı strukturunu formalaşdıra bilən cazibə qüvvəsindən başqa yeganə qüvvədir, çünki yalnız maqnit və cazibə qüvvəsi böyük məsafələrə “sizə çata” bilər. Elektrik enerjisi isə yerli və qısamüddətlidir, çünki istənilən bölgədə müsbət və mənfi yüklər bütövlükdə zərərsizləşdiriləcəkdir. Ancaq maqnit sahələrini ləğv edə bilməzsiniz; qatlanmağa və sağ qalmağa meyllidirlər.

Bütün güclərinə baxmayaraq, bu güc sahələri aşağı profillərə malikdir. Onlar qeyri-maddidir və yalnız başqa şeylər üzərində hərəkət etdikdə qavranılır.“Siz sadəcə bir maqnit sahəsinin şəklini çəkə bilməzsiniz; bu belə işləmir dedi Leiden Universitetinin astronomu Reinu Van Veren, bu yaxınlarda maqnitləşdirilmiş filamentlərin kəşfində iştirak etmişdi.

Keçən il bir məqalədə Wang Veren və 28 həmmüəllif, sahənin yüksək sürətli elektronları və ondan keçən digər yüklü hissəcikləri necə yönləndirdiyinə görə Abell 399 və Abell 401 qalaktika klasterləri arasında filamentdə maqnit sahəsinin olduğunu fərz etdilər. Onların trayektoriyaları sahədə büküldükcə, bu yüklü hissəciklər zəif "sinxrotron şüaları" yayırlar.

Sinxrotron siqnalı aşağı radiotezliklərdə ən güclüdür, bu da onu Avropaya səpələnmiş 20.000 aşağı tezlikli radio antenalarından ibarət LOFAR ilə aşkarlanmağa hazır edir.

Komanda əslində 2014-cü ildə bir səkkiz saat ərzində filamentdən məlumat topladı, lakin radio astronomiya icması LOFAR ölçmələrinin kalibrlənməsini necə təkmilləşdirməyi başa düşmək üçün illər sərf etdiyi üçün məlumatlar saxlanıldı. Yer atmosferi onun içindən keçən radio dalğalarını sındırır, ona görə də LOFAR kosmosa sanki hovuzun dibindən baxır. Tədqiqatçılar problemi səmadakı "mayakların" - dəqiq məlum yerləri olan radio emitentlərin dalğalanmalarını izləməklə və bütün məlumatların blokunu açmaq üçün dalğalanmaları düzəltmək yolu ilə həll ediblər. Filament məlumatlarına bulanıqlaşdırma alqoritmini tətbiq etdikdə dərhal sinxrotron şüalanma parıltısını gördülər.

Filament təkcə hər iki tərəfdən bir-birinə doğru hərəkət edən qalaktika qruplarının yaxınlığında deyil, hər yerdə maqnitləşmiş görünür. Tədqiqatçılar hazırda təhlil etdikləri 50 saatlıq məlumat dəstinin daha çox təfərrüatı ortaya qoyacağına ümid edirlər. Bu yaxınlarda əlavə müşahidələr ikinci filamentin bütün uzunluğu boyunca yayılan maqnit sahələrini tapdı. Tədqiqatçılar bu əsəri tezliklə nəşr etməyi planlaşdırırlar.

Ən azı bu iki teldə nəhəng maqnit sahələrinin olması mühüm yeni məlumatlar verir. "Bu, kifayət qədər böyük fəaliyyətə səbəb oldu" dedi Vanq Veren, "çünki biz indi maqnit sahələrinin nisbətən güclü olduğunu bilirik."

Boşluqdan işıq

Əgər bu maqnit sahələri körpə kainatda yaranıbsa, sual yaranır: necə? Arizona Dövlət Universitetindən Tanmai Vaçaspati “İnsanlar bu məsələ haqqında çoxdan düşünürdülər” dedi.

1991-ci ildə Vaçaspati maqnit sahələrinin elektrozəif faza keçidi zamanı - elektromaqnit və zəif nüvə qüvvələrinin fərqləndiyi Böyük Partlayışdan sonra saniyənin bir hissəsi kimi yarana biləcəyini irəli sürdü. Digərləri maqnitizmin protonlar əmələ gəldikdən sonra mikrosaniyələrdən sonra reallaşdığını irəli sürdülər. Və ya qısa müddət sonra: mərhum astrofizik Ted Harrison 1973-cü ildə maqnitogenezin ən erkən ilkin nəzəriyyəsində proton və elektronlardan ibarət turbulent plazmanın ilk maqnit sahələrinin yaranmasına səbəb ola biləcəyini müdafiə etdi. Digərləri isə bu fəzanın hətta bütün bunlardan əvvəl, kosmik inflyasiya zamanı - guya sıçrayan kosmosun partlayıcı genişlənməsi - Big Bang-in özünü işə salmasından əvvəl maqnitləşdiyini irəli sürdülər. Quruluşlar milyard il sonra böyüyənə qədər bunun baş verməməsi də mümkündür.

Maqnitogenez nəzəriyyələrini sınaqdan keçirməyin yolu, filamentlərin sakit hissələri və daha da boş boşluqlar kimi qalaktikalararası məkanın ən təmiz bölgələrində maqnit sahələrinin strukturunu öyrənməkdir. Müəyyən təfərrüatlar - məsələn, sahə xətlərinin hamar, spiral və ya "bütün istiqamətlərdə əyri, iplik topu və ya başqa bir şey kimi" (Vaçaspatiyə görə) və şəklin müxtəlif yerlərdə və müxtəlif miqyaslarda necə dəyişməsi - nəzəriyyə və modelləşdirmə ilə müqayisə oluna bilən zəngin məlumat daşıyır. Məsələn, Vaçaspatinin təklif etdiyi kimi, elektrozəif faza keçidi zamanı maqnit sahələri yaradılıbsa, nəticədə yaranan qüvvə xətləri "tirbuşon kimi" spiral olmalıdır.

Tutmaq ondan ibarətdir ki, təzyiq üçün heç bir şey olmayan güc sahələrini aşkar etmək çətindir.

Hələ 1845-ci ildə ingilis alimi Michael Faraday tərəfindən irəli sürülən üsullardan biri maqnit sahəsini onun içindən keçən işığın qütbləşmə istiqamətini fırlanması yolu ilə aşkar edir. "Faraday fırlanması"nın miqdarı maqnit sahəsinin gücündən və işığın tezliyindən asılıdır. Beləliklə, müxtəlif tezliklərdə qütbləşməni ölçməklə, görmə xətti boyunca maqnitizmin gücünü çıxara bilərsiniz. "Əgər bunu müxtəlif yerlərdən etsəniz, 3D xəritə yarada bilərsiniz" dedi Enslin.

Tədqiqatçılar LOFAR ilə Faradeyin fırlanmasını kobud ölçməyə başladılar, lakin teleskop son dərəcə zəif siqnalı seçməkdə çətinlik çəkir. Milli Astrofizika İnstitutunda astronom və Qovoni həmkarı Valentina Vakka bir neçə il əvvəl boş fəzaların bir çox ölçülərini birləşdirərək incə Faraday fırlanma siqnallarını statistik emal etmək üçün bir alqoritm hazırladı. "Əsasən, bu boşluqlar üçün istifadə edilə bilər" dedi Vakka.

Lakin Faradeyin metodu, 2027-ci ildə “kvadrat kilometr massivi” adlanan nəhəng beynəlxalq layihə olan yeni nəsil radioteleskopun işə salınması ilə həqiqətən işə düşəcək. "SKA fantastik Faraday şəbəkəsi yaratmalıdır" dedi Enslin.

İndiyə qədər boşluqlardakı maqnetizmin yeganə sübutu, müşahidəçilərin boşluqların arxasında yerləşən blazar adlanan obyektlərə baxdıqları zaman görə bilməmələridir.

Blazarlar, superkütləvi qara dəliklərdən qaynaqlanan qamma şüalarının və digər enerjili işıq və maddə mənbələrinin parlaq şüalarıdır. Qamma şüaları kosmosda hərəkət edərkən, bəzən qədim mikrodalğalarla toqquşur, nəticədə elektron və pozitron yaranır. Bu hissəciklər daha sonra fısıldayaraq aşağı enerjili qamma şüalarına çevrilir.

2010-cu ildə Cenevrə Rəsədxanasından Andrey Neronov və Yevgeni Vovk hesab edirdilər ki, blazarın işığı maqnitləşdirilmiş boşluqdan keçərsə, o zaman aşağı enerjili qamma şüaları görünməyəcək. Maqnit sahəsi elektronları və pozitronları görmə xəttindən yayındıracaq. Onlar aşağı enerjili qamma şüalarına çevrildikdə, həmin qamma şüaları bizə doğru yönəlməyəcək.

Həqiqətən də, Neronov və Vovk uyğun yerləşdirilmiş blazardan məlumatları təhlil edərkən onun yüksək enerjili qamma şüalarını gördülər, lakin aşağı enerjili qamma-şüa siqnalını yox. "Bu, siqnalın olmamasıdır, bu bir siqnaldır" dedi Vachaspati.

Siqnalın olmaması çətin ki, siqaret çəkən silah ola bilər və itkin qamma şüaları üçün alternativ izahatlar təklif edilmişdir. Bununla belə, sonrakı müşahidələr getdikcə Neronov və Vovkun boşluqların maqnitləşdiyi fərziyyəsinə işarə edir. “Bu, əksəriyyətin fikridir”, - Dürer bildirib. Ən inandırıcısı odur ki, 2015-ci ildə bir komanda boşluqların arxasında blazarların bir çox ölçülərini üst-üstə qoydu və blazerlərin ətrafında aşağı enerjili qamma şüalarının zəif halolarını ələ salmağı bacardı. Zərrəciklər zəif maqnit sahələri ilə səpələnsəydi, nəticə gözlənilən təsirdir - soyuducu maqniti qədər güclü trilyonun yalnız milyonda birini ölçmək.

Kosmologiyanın ən böyük sirri

Maraqlıdır ki, ilkin maqnitləşmənin bu miqdarı Hubble stresini - kainatın təəccüblü sürətlə genişlənməsi problemini həll etmək üçün lazım olan şey ola bilər.

Fransanın Montpellier Universitetindən Carsten Jedamzik və həmkarlarının son kompüter simulyasiyalarını görəndə Poqosyan bunu başa düşdü. Tədqiqatçılar simulyasiya edilmiş, plazma ilə dolu gənc kainata zəif maqnit sahələri əlavə etdilər və plazmadakı protonların və elektronların maqnit sahəsi xətləri boyunca uçduqlarını və ən zəif sahə gücü olan ərazilərdə toplandıqlarını aşkar etdilər. Bu yığılma effekti protonların və elektronların hidrogen əmələ gətirmək üçün birləşməsinə səbəb oldu - bu, rekombinasiya kimi tanınan erkən faza dəyişikliyi - başqa cür ola biləcəklərindən daha tez.

Jedamzikin məqaləsini oxuyan Poqosyan başa düşdü ki, bu, Hablın gərginliyini aradan qaldıra bilər. Kosmoloqlar rekombinasiya zamanı yayılan qədim işığı müşahidə edərək bu gün kosmosun nə qədər sürətlə genişlənəcəyini hesablayırlar. İşıq ibtidai plazmada ətrafa sıçrayan səs dalğalarından əmələ gələn ləkələrlə bəzədilmiş gənc kainatı göstərir. Əgər rekombinasiya maqnit sahələrinin qalınlaşmasının təsiri ilə gözləniləndən tez baş versəydi, o zaman səs dalğaları o qədər də irəli yayıla bilməzdi və nəticədə yaranan damcılar daha kiçik olardı. Bu o deməkdir ki, rekombinasiyadan sonra səmada gördüyümüz ləkələr bizə tədqiqatçıların güman etdiyindən daha yaxın olmalıdır. Kütlələrdən çıxan işıq bizə çatmaq üçün daha qısa məsafə qət etməli idi, bu o deməkdir ki, işıq daha sürətli genişlənən kosmosdan keçməli idi. “Bu, genişlənən səthdə qaçmağa çalışmaq kimidir; siz daha qısa məsafə qət edirsiniz, - Poqosyan dedi.

Nəticə odur ki, kiçik damcılar kosmik genişlənmənin daha yüksək təxmin edilən sürəti deməkdir və bu, təxmin edilən sürəti fövqəlnovaların və digər astronomik obyektlərin əslində bir-birindən nə qədər sürətlə uçduğunu ölçməyə daha da yaxınlaşdırır.

"Fikirləşdim ki, vay," Poqosyan dedi, "bu bizə [maqnit sahələrinin] həqiqi mövcudluğunu göstərə bilər. Ona görə də dərhal Karstenə yazdım." İkisi fevral ayında, həbsxana bağlanmazdan əvvəl Montpellierdə görüşdülər və onların hesablamaları göstərdi ki, həqiqətən də Hubble gərginliyi problemini həll etmək üçün lazım olan ilkin maqnitizmin miqdarı həm də blazarın müşahidələri və ilkin sahələrin ehtimal olunan ölçüsü ilə uyğun gəlir. qalaktikaların və filamentlərin çoxluqlarını əhatə edən nəhəng maqnit sahələrinin böyüməsi lazım idi.