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宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

由 新初百科 發表于 動漫2022-12-28
簡介天文學家認為讓宇宙產生磁場的主要原因,是宇宙早期存在宇宙弦影響

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宇宙中,幾乎每一個實體都擁有磁場。比較小的天體,比如行星、恆星,可以透過自身內部結構產生電流,進而出現磁場,地球就是依靠地核熔化金屬,透過液態金屬產生電流,進而出現磁場。在更大的尺度上,宇宙中的星雲、星系、星系團,也都存在複雜的帶電粒子流,進而產生磁場。

想要產生磁場,就需要帶電粒子運動,而宇宙早期屬於電中性,想要讓宇宙磁場普及,宇宙需要誕生出第一個磁場,同時不斷放大這個磁場,那麼宇宙磁場的來源是哪裡呢?

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

宇宙弦,在宇宙形成早期將宇宙“磁化”:

磁場能夠出現在宇宙的每一個角落,說明宇宙第一個磁場一定十分強大,並且出現在宇宙早期,這樣才能影響到整個宇宙。天文學家認為讓宇宙產生磁場的主要原因,是宇宙早期存在宇宙弦影響。

宇宙弦是宇宙早期的理論產物,我們的宇宙誕生不足1秒時,宇宙弦也隨之出現,宇宙弦簡單來說,就是宇宙空間中的“褶皺”,但是宇宙弦僅僅存在於一維空間。

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

天文學家認為,宇宙早期四大基本力是統一的,隨著宇宙的演變膨脹,四大基本力逐漸分解,形成獨具特點的引力、強相互作用力、弱相互作用力、電磁力。

在四大基本力逐漸分解的時候,宇宙的基本物理法則都會重新變化,這個過程很難完美進行,時空物理法則隨著基本力的出現重新配置,出現空間上的瑕疵褶皺,就是宇宙弦。

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

宇宙弦誕生之後,會隨著宇宙的膨脹逐漸傳播,當宇宙弦穿過等離子體,會改變等離子體的溫度和密度,這種影響會導致等離子體內的電荷移動,產生宇宙第一個磁場。

由於宇宙弦的影響力有限,因此宇宙弦引起的磁場,不足地球磁場的百萬分之一,但是宇宙弦可以影響大量等離子體,這些等離子體透過引力作用逐漸壓縮,磁場就會逐漸到達不亞於地球磁場的強度。

宇宙弦在宇宙早期將宇宙磁化,隨著宇宙的演變發展,逐漸形成遍佈實體物體的宇宙磁場。

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

宇宙弦是否真正存在?

宇宙弦理論在20世紀就被提出,隨著宇宙弦理論的發展,天文學家提出了宇宙弦磁化宇宙的理論。但是到目前為止,天文學家並沒有真正探測到宇宙弦,所有的搜尋觀測也都一無所獲。

和很多超前理論一樣,宇宙弦的理論依據,也是以多維空間為基礎,宇宙弦則屬於低維度的空間褶皺。

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

按照目前的空間理論,我們處於三維空間,想要觀測低維度的事物或許存在阻礙,但是天文學家根據宇宙弦磁化宇宙的理論,提出了宇宙弦的觀測特徵。

宇宙弦在穿過等離子體的時候,能夠影響內部電荷,這種影響會持續很長一段時間,即使我們看不到宇宙弦,也可以透過等離子體內部出現的特徵,判斷出宇宙弦是否存在。

宇宙大量天體存在磁場,為什麼宇宙不是中性的?

目前天文學家希望可以透過下一代引力波探測器尋找宇宙弦的蛛絲馬跡,如果天文學家能夠找到宇宙早期就存在的宇宙弦,人類或許就可以進一步瞭解宇宙的起源之謎,同時瞭解宇宙磁場出現的原因。

你認為神秘的宇宙弦,是宇宙磁場產生的原因嗎?