النظرية الكهرومغناطيسية حول روح الكون

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

"في عام 1945 ، بالتوقيت المحلي ، فجرت فصيلة بدائية من الرئيسيات ما قبل الذكاء على كوكب الأرض أول جهاز نووي حراري ، والذي أطلق عليه السلالات الأكثر صوفية" جسد الله ".

بعد فترة وجيزة ، تم إرسال قوات سرية لممثلي السباقات الذكية إلى الأرض لمراقبة الوضع ومنع المزيد من التدمير الكهرومغناطيسي للشبكة العالمية"

تبدو المقدمة في علامات الاقتباس وكأنها حبكة من قصص الخيال العلمي ، ولكن هذا هو بالضبط الاستنتاج الذي يمكن استخلاصه بعد قراءة هذه المقالة العلمية. إن وجود هذه الشبكة التي تتغلغل في الكون بأسره يمكن أن يفسر الكثير - على سبيل المثال ، ظاهرة الأجسام الطائرة المجهولة ، ومراوغتها وخفيتها ، وإمكانياتها المذهلة ، وإلى جانب ذلك ، بشكل غير مباشر ، تعطينا نظرية "جسد الله" تأكيدًا حقيقيًا بوجود الحياة بعد الموت.

نحن في المرحلة الأولى من التطور وفي الحقيقة نحن "كائنات ما قبل الذكاء" ومن يدري ما إذا كان بإمكاننا إيجاد القوة لنصبح سباقًا ذكيًا حقًا.

وجد علماء الفلك أن المجالات المغناطيسية تتخلل معظم الكون. تمتد خطوط المجال المغناطيسي الكامن لملايين السنين الضوئية عبر الكون بأسره.

في كل مرة يبتكر علماء الفلك طريقة جديدة للبحث عن المجالات المغناطيسية في مناطق بعيدة بشكل متزايد من الفضاء ، فإنهم يجدونها لسبب غير مفهوم.

حقول القوة هذه هي نفس الكيانات التي تحيط بالأرض والشمس وجميع المجرات. منذ عشرين عامًا ، بدأ علماء الفلك في اكتشاف المغناطيسية التي تتخلل مجموعات كاملة من المجرات ، بما في ذلك الفضاء بين مجرة وأخرى. خطوط المجال غير المرئية تكتسح الفضاء بين المجرات.

في العام الماضي ، تمكن علماء الفلك أخيرًا من استكشاف منطقة أرق بكثير من الفضاء - المسافة بين مجموعات المجرات. اكتشفوا هناك أكبر مجال مغناطيسي: 10 ملايين سنة ضوئية من الفضاء الممغنط ، تغطي كامل طول "خيوط" الشبكة الكونية. تم بالفعل رؤية خيوط ممغنطة ثانية في مكان آخر في الفضاء باستخدام نفس التقنيات. قالت فيديريكا جوفوني من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في كالياري بإيطاليا ، التي قادت الاكتشاف الأول: "نحن ننظر فقط إلى قمة جبل الجليد ، على الأرجح".

السؤال الذي يطرح نفسه: من أين أتت هذه الحقول المغناطيسية الضخمة؟

قال فرانكو فازا ، عالِم الفيزياء الفلكية بجامعة بولونيا ، الذي يُجري عمليات محاكاة حاسوبية حديثة للمجالات المغناطيسية الكونية: "من الواضح أنه لا يمكن أن يكون مرتبطًا بنشاط المجرات الفردية أو الانفجارات الفردية أو ، لا أعرف ، الرياح من المستعرات الأعظمية". هذه."

أحد الاحتمالات هو أن المغناطيسية الكونية أساسية ، وتعود إلى ولادة الكون. في هذه الحالة ، يجب أن توجد المغناطيسية الضعيفة في كل مكان ، حتى في "فراغات" الشبكة الكونية - أكثر مناطق الكون ظلمةً وفارغًا. من شأن المغناطيسية الموجودة في كل مكان أن تزرع حقولًا أقوى ازدهرت في المجرات والعناقيد.

يمكن أن تساعد المغناطيسية الأولية أيضًا في حل لغز كوني آخر يُعرف باسم إجهاد هابل - والذي يمكن القول أنه أهم موضوع في علم الكونيات.

تكمن المشكلة الكامنة وراء توتر هابل في أن الكون يبدو أنه يتمدد بشكل أسرع من المتوقع من مكوناته المعروفة. في مقال نُشر على الإنترنت في أبريل وتم مراجعته بالاشتراك مع رسائل المراجعة الفيزيائية ، يجادل عالما الكونيات كارستن جيدامزيك وليفون بوجوسيان بأن الحقول المغناطيسية الضعيفة في الكون المبكر ستؤدي إلى معدل التوسع الكوني الأسرع الذي نراه اليوم.

تخفف المغناطيسية البدائية من توتر هابل بسهولة لدرجة أن مقال جيدامزيك وبوغوسيان جذب الانتباه على الفور. قال مارك كاميونكوفسكي ، عالم الكونيات النظري في جامعة جونز هوبكنز الذي اقترح حلولًا أخرى لتوتر هابل: "هذه مقالة وفكرة رائعة".

يقول كامينكوفسكي وآخرون إن هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات للتأكد من أن المغناطيسية المبكرة لا تخلط بين الحسابات الكونية الأخرى. وحتى إذا نجحت هذه الفكرة على الورق ، فسيحتاج الباحثون إلى إيجاد دليل مقنع للمغناطيسية البدائية للتأكد من أنها كانت العامل الغائب الذي شكل الكون.

ومع ذلك ، في كل هذه السنوات من الحديث عن توتر هابل ، ربما يكون من الغريب ألا يفكر أحد في المغناطيسية من قبل. وفقًا لبوغوسيان ، الأستاذ في جامعة سيمون فريزر في كندا ، لا يفكر معظم علماء الكونيات في المغناطيسية. قال: "الكل يعرف أن هذا هو أحد تلك الألغاز الكبيرة". لكن لعقود من الزمان ، لم تكن هناك طريقة لمعرفة ما إذا كانت المغناطيسية موجودة في كل مكان بالفعل ، وبالتالي فهي المكون الأساسي للكون ، لذلك توقف علماء الكون إلى حد كبير عن الانتباه.

في غضون ذلك ، واصل علماء الفيزياء الفلكية جمع البيانات. جعل ثقل الأدلة معظمهم يشتبه في أن المغناطيسية موجودة بالفعل في كل مكان.

الروح المغناطيسية للكون

في عام 1600 ، استنتج العالم الإنجليزي ويليام جيلبرت ، الذي درس الرواسب المعدنية - الصخور الممغنطة بشكل طبيعي التي أنشأها البشر في البوصلات لآلاف السنين - أن قوتهم المغناطيسية "تحاكي الروح". "لقد افترض بشكل صحيح أن الأرض نفسها هي مغناطيس عظيم ، وأن الأعمدة المغناطيسية "تتجه نحو قطبي الأرض".

تتولد المجالات المغناطيسية في أي وقت تتدفق فيه شحنة كهربائية. مجال الأرض ، على سبيل المثال ، يأتي من "الدينامو" الداخلي - تيار من الحديد السائل ، يغلي في قلبه. تأتي مجالات مغناطيس الثلاجة والأعمدة المغناطيسية من الإلكترونات التي تدور حول الذرات المكونة لها.

ومع ذلك ، فبمجرد ظهور حقل مغناطيسي "بذرة" من الجسيمات المشحونة المتحركة ، يمكن أن يصبح أكبر وأقوى إذا تم دمج الحقول الأضعف معه. قال تورستن إنسلين ، عالم الفيزياء الفلكية النظرية في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في جارشينج بألمانيا - لأن الحقول المغناطيسية تستفيد من كل مصدر حر للطاقة يمكنهم التمسك به والنمو منه. يمكنهم الانتشار والتأثير على مناطق أخرى من خلال وجودهم ، حيث ينمون أيضًا ".

أوضحت روث دورر ، عالمة الكونيات النظرية بجامعة جنيف ، أن المغناطيسية هي القوة الوحيدة بخلاف الجاذبية التي يمكن أن تشكل البنية واسعة النطاق للكون ، لأن المغناطيسية والجاذبية فقط يمكنهما "الوصول إليك" عبر مسافات كبيرة. من ناحية أخرى ، الكهرباء محلية وقصيرة العمر ، حيث سيتم تحييد الشحنات الموجبة والسالبة في أي منطقة ككل. لكن لا يمكنك إلغاء المجالات المغناطيسية ؛ يميلون إلى الثني والبقاء على قيد الحياة.

ومع ذلك ، على الرغم من كل قوتهم ، فإن حقول القوة هذه لها ملامح منخفضة. إنها غير مادية ولا يُنظر إليها إلا عندما تتصرف على أشياء أخرى."لا يمكنك تصوير مجال مغناطيسي فقط ؛ قال راينو فان فيرين ، عالم الفلك في جامعة لايدن الذي شارك في الاكتشاف الأخير للخيوط الممغنطة ، "إنها لا تعمل بهذه الطريقة".

في ورقة بحثية العام الماضي ، افترض وانج فيرين و 28 مؤلفًا مشاركًا وجود مجال مغناطيسي في الخيوط بين مجموعة المجرات Abell 399 و Abell 401 من خلال كيفية إعادة توجيه المجال للإلكترونات عالية السرعة والجسيمات المشحونة الأخرى التي تمر عبرها. عندما تلتف مساراتها في الحقل ، تُصدر هذه الجسيمات المشحونة "إشعاعًا سنكروترونيًا" ضعيفًا.

تكون إشارة السنكروترون أقوى عند الترددات اللاسلكية المنخفضة ، مما يجعلها جاهزة للكشف باستخدام LOFAR ، وهي مجموعة من 20000 هوائي راديو منخفض التردد منتشرة في جميع أنحاء أوروبا.

جمع الفريق بالفعل بيانات من الخيوط في عام 2014 على مدى قطعة واحدة مدتها ثماني ساعات ، لكن البيانات ظلت معلقة حيث أمضى مجتمع علم الفلك الراديوي سنوات في اكتشاف كيفية تحسين معايرة قياسات LOFAR. ينكسر الغلاف الجوي للأرض موجات الراديو التي تمر عبره ، لذلك يرى LOFAR الفضاء كما لو كان من قاع حمام السباحة. حل الباحثون المشكلة عن طريق تتبع تقلبات "المنارات" في السماء - بواعث الراديو ذات المواقع المعروفة بدقة - وتصحيح التقلبات لإلغاء حظر جميع البيانات. عندما طبقوا خوارزمية deblurring على بيانات الفتيل ، رأوا على الفور توهج إشعاع السنكروترون.

تبدو الخيوط ممغنطة في كل مكان ، وليس فقط بالقرب من مجموعات المجرات التي تتحرك باتجاه بعضها البعض من كلا الطرفين. يأمل الباحثون أن تكشف مجموعة البيانات التي تبلغ مدتها 50 ساعة التي يقومون بتحليلها حاليًا عن مزيد من التفاصيل. في الآونة الأخيرة ، وجدت ملاحظات إضافية أن الحقول المغناطيسية تنتشر على طول الشعيرة الثانية بالكامل. يخطط الباحثون لنشر هذا العمل قريبًا.

يوفر وجود مجالات مغناطيسية هائلة في هذين الخيطين على الأقل معلومات جديدة مهمة. قال وانغ فيرين: "لقد تسبب في نشاط كبير جدًا ، لأننا نعلم الآن أن المجالات المغناطيسية قوية نسبيًا".

الضوء من خلال الفراغ

إذا كانت هذه المجالات المغناطيسية قد نشأت في الكون الرضيع ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: كيف؟ قال تانماي فاكاسباتي من جامعة ولاية أريزونا: "كان الناس يفكرون في هذه القضية لفترة طويلة".

في عام 1991 ، اقترح فاكاسباتي أن الحقول المغناطيسية قد تكون قد نشأت أثناء انتقال الطور الكهروضعيف - اللحظة ، جزء من الثانية بعد الانفجار العظيم ، عندما أصبحت القوى النووية الكهرومغناطيسية والضعيفة مميزة. اقترح آخرون أن المغناطيسية تتحقق في وقت لاحق عندما تشكلت البروتونات. أو بعد ذلك بوقت قصير: جادل عالم الفيزياء الفلكية الراحل تيد هاريسون في أقدم نظرية بدائية عن التولد المغنطيسي في عام 1973 أن بلازما مضطربة من البروتونات والإلكترونات ربما تسببت في ظهور أول المجالات المغناطيسية. ومع ذلك ، اقترح آخرون أن هذا الفضاء أصبح ممغنطًا حتى قبل كل هذا ، أثناء التضخم الكوني - وهو توسع متفجر للفضاء قفز من المفترض - أطلق الانفجار العظيم نفسه. من الممكن أيضًا أن هذا لم يحدث حتى نمت الهياكل بعد مليار سنة.

تتمثل طريقة اختبار نظريات التولد المغنطيسي في دراسة بنية المجالات المغناطيسية في أكثر المناطق نقية من الفضاء بين المجرات ، مثل الأجزاء الهادئة من الخيوط وحتى المزيد من الفراغات الفارغة. تفاصيل معينة - على سبيل المثال ، ما إذا كانت خطوط المجال ناعمة أو حلزونية أو "منحنية في جميع الاتجاهات ، مثل كرة من الخيوط أو أي شيء آخر" (وفقًا لـ Vachaspati) ، وكيف تتغير الصورة في أماكن مختلفة وبمقاييس مختلفة - تحمل معلومات غنية يمكن مقارنتها بالنظرية والنمذجة.على سبيل المثال ، إذا تم إنشاء الحقول المغناطيسية أثناء انتقال المرحلة الكهروضعيفة ، كما اقترح فاكاسباتي ، فإن خطوط القوة الناتجة يجب أن تكون حلزونية ، "مثل المفتاح" ، على حد قوله.

المهم هو أنه من الصعب اكتشاف حقول القوة التي لا يوجد شيء للضغط عليها.

إحدى الطرق ، ابتكرها العالم الإنجليزي مايكل فاراداي في عام 1845 ، تكشف عن مجال مغناطيسي من خلال الطريقة التي يدور بها اتجاه استقطاب الضوء الذي يمر عبره. تعتمد كمية "دوران فاراداي" على قوة المجال المغناطيسي وتردد الضوء. وبالتالي ، من خلال قياس الاستقطاب على ترددات مختلفة ، يمكنك استنتاج قوة المغناطيسية على طول خط البصر. قال انسلين: "إذا قمت بذلك من أماكن مختلفة ، يمكنك عمل خريطة ثلاثية الأبعاد".

بدأ الباحثون في إجراء قياسات تقريبية لدوران فاراداي مع LOFAR ، لكن التلسكوب يواجه مشكلة في التقاط إشارة ضعيفة للغاية. طورت فالنتينا فاكا ، عالمة الفلك وزميلة جوفوني في المعهد الوطني للفيزياء الفلكية ، خوارزمية قبل بضع سنوات لمعالجة إشارات دوران فاراداي الدقيقة إحصائيًا عن طريق جمع أبعاد عديدة للمساحات الفارغة. قال واكا: "يمكن استخدام هذا بشكل أساسي للفراغات".

لكن طريقة فاراداي ستنطلق حقًا عندما يتم إطلاق التلسكوب الراديوي من الجيل التالي ، وهو مشروع دولي عملاق يسمى "مجموعة من الكيلومترات المربعة" ، في عام 2027. قال انسلين: "يجب على SKA إنشاء شبكة فاراداي رائعة".

حتى الآن ، الدليل الوحيد على المغناطيسية في الفراغات هو أن المراقبين لا يمكنهم الرؤية عندما ينظرون إلى أشياء تسمى البلازارات الموجودة خلف الفراغات.

البلازارات هي أشعة ساطعة من أشعة غاما ومصادر حيوية أخرى للضوء والمادة ، مدعومة بالثقوب السوداء الهائلة. عندما تنتقل أشعة جاما عبر الفضاء ، فإنها تتصادم أحيانًا مع الموجات الدقيقة القديمة ، مما ينتج عنه إلكترون وبوزيترون. ثم تصدر هذه الجسيمات صوت صفير وتتحول إلى أشعة جاما منخفضة الطاقة.

ولكن إذا مر ضوء بلازار عبر فراغ ممغنط ، فإن أشعة جاما منخفضة الطاقة ستبدو غائبة ، كما قال أندريه نيرونوف ويفغيني فوفك من مرصد جنيف في عام 2010. سيحول المجال المغناطيسي الإلكترونات والبوزيترونات عن خط البصر. عندما تتحلل إلى أشعة جاما منخفضة الطاقة ، فلن يتم توجيه أشعة جاما نحونا.

في الواقع ، عندما حلل نيرونوف وفوفك البيانات المأخوذة من بلازار يقع في مكان مناسب ، رأوا أشعة جاما عالية الطاقة ، ولكن ليس إشارة أشعة جاما منخفضة الطاقة. قال فاشاسباتي: "إنه نقص في الإشارة ، وهي إشارة".

من غير المحتمل أن يكون نقص الإشارة سلاحًا دخانًا ، وقد تم اقتراح تفسيرات بديلة لأشعة غاما المفقودة. ومع ذلك ، تشير الملاحظات اللاحقة بشكل متزايد إلى فرضية نيرونوف وفوفك بأن الفراغات ممغنطة. هذا هو رأي الأغلبية ، - قال دورر. الأكثر إقناعًا ، في عام 2015 ، قام فريق واحد بتركيب العديد من أبعاد البلازارات خلف الفراغات وتمكن من إثارة الهالة الخافتة لأشعة غاما منخفضة الطاقة حول السترات. التأثير هو بالضبط ما يمكن أن يتوقعه المرء إذا تناثرت الجسيمات بواسطة حقول مغناطيسية ضعيفة - بقياس حوالي واحد على مليون من تريليون قوة مغناطيس الثلاجة.

أكبر لغز في علم الكونيات

من اللافت للنظر أن هذا المقدار من المغناطيسية البدائية قد يكون بالضبط ما هو مطلوب لحل إجهاد هابل - مشكلة التوسع السريع المفاجئ للكون.

هذا ما أدركه بوجوسيان عندما شاهد عمليات المحاكاة الحاسوبية الأخيرة لكارستن جيدامزيك من جامعة مونبلييه في فرنسا وزملائه.أضاف الباحثون مجالات مغناطيسية ضعيفة إلى كون شاب محاكى مليء بالبلازما ووجدوا أن البروتونات والإلكترونات في البلازما طارت على طول خطوط المجال المغناطيسي وتراكمت في مناطق ذات قوة مجال أضعف. تسبب هذا التأثير المتكتل في أن تتحد البروتونات والإلكترونات لتكوين الهيدروجين - وهو تغيير طور مبكر يُعرف باسم إعادة التركيب - في وقت أبكر مما كان يمكن أن يحدث بطريقة أخرى.

أدرك بوغوسيان ، وهو يقرأ مقال جيدامزيك ، أن هذا يمكن أن يخفف من توتر هابل. يحسب علماء الكونيات مدى السرعة التي يجب أن يتمدد بها الفضاء اليوم من خلال مراقبة الضوء القديم المنبعث أثناء إعادة التركيب. يكشف الضوء عن كون صغير مليء بالنقاط التي تشكلت من الموجات الصوتية المتناثرة في البلازما البدائية. إذا حدث إعادة التركيب في وقت أبكر مما هو متوقع بسبب تأثير سماكة المجالات المغناطيسية ، فلن تتمكن الموجات الصوتية من الانتشار إلى الأمام ، وستكون القطرات الناتجة أصغر. هذا يعني أن البقع التي نراها في السماء منذ إعادة التركيب يجب أن تكون أقرب إلينا مما افترض الباحثون. كان على الضوء المنبعث من التكتلات أن يقطع مسافة أقصر للوصول إلينا ، مما يعني أن الضوء يجب أن ينتقل عبر مساحة توسعية أسرع. إنها مثل محاولة الجري على سطح متوسع ؛ أنت تقطع مسافة أقصر ، - قال Poghosyan.

والنتيجة هي أن القطرات الأصغر تعني سرعة تقديرية أعلى للتوسع الكوني ، مما يجعل السرعة المقدرة أقرب كثيرًا إلى قياس السرعة التي تبدو بها المستعرات الأعظمية والأجسام الفلكية الأخرى في الواقع وكأنها تتطاير بعيدًا عن بعضها.

قال بوجوسيان: "لقد فكرت ، رائع" ، "قد يشير هذا لنا إلى الوجود الحقيقي [للحقول المغناطيسية]. لذلك كتبت على الفور إلى كارستن." التقى الاثنان في مونبلييه في فبراير ، قبل إغلاق السجن مباشرة ، وأظهرت حساباتهما أن مقدار المغناطيسية الأولية اللازمة لحل مشكلة توتر هابل يتوافق أيضًا مع ملاحظات بلازار والحجم المفترض للحقول الأولية تحتاج إلى زراعة حقول مغناطيسية ضخمة ، تغطي مجموعات من المجرات والخيوط ، قال بوغوسيان ، "إذاً ، كل شيء يتقارب بطريقة ما ، إذا اتضح أن هذا صحيح".