Teori elektromagnetik tentang jiwa alam semesta

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

“Pada tahun 1945, waktu setempat, spesies primitif primata pra-cerdas di planet Bumi meledakkan perangkat termonuklir pertama., yang oleh ras yang lebih mistis disebut "tubuh Tuhan."

Segera setelah itu, pasukan rahasia perwakilan ras cerdas dikirim ke Bumi untuk memantau situasi dan mencegah penghancuran elektromagnetik lebih lanjut dari jaringan universal."

Pengenalan dalam tanda kutip terlihat seperti plot untuk fiksi ilmiah, tetapi inilah kesimpulan yang dapat ditarik setelah membaca artikel ilmiah ini. Kehadiran jaringan yang menembus seluruh Alam Semesta ini dapat menjelaskan banyak hal - misalnya, fenomena UFO, sulit dipahami dan tidak terlihat, kemungkinan luar biasa, dan selain itu, secara tidak langsung, teori "tubuh Tuhan" ini memberi kita konfirmasi nyata bahwa ada kehidupan setelah kematian.

Kita berada pada tahap awal perkembangan dan sebenarnya kita adalah "makhluk pra-cerdas" dan siapa yang tahu apakah kita dapat menemukan kekuatan untuk menjadi ras yang benar-benar cerdas.

Para astronom telah menemukan bahwa medan magnet menembus sebagian besar kosmos. Garis medan magnet laten membentang selama jutaan tahun cahaya di seluruh alam semesta.

Setiap kali para astronom menemukan cara baru untuk mencari medan magnet di wilayah ruang angkasa yang semakin jauh, mereka secara misterius menemukannya.

Medan gaya ini adalah entitas yang sama yang mengelilingi Bumi, Matahari, dan semua galaksi. Dua puluh tahun yang lalu, para astronom mulai mendeteksi magnet yang menembus seluruh kelompok galaksi, termasuk ruang antara satu galaksi dan galaksi berikutnya. Garis medan tak terlihat menyapu ruang intergalaksi.

Tahun lalu, para astronom akhirnya berhasil menjelajahi wilayah ruang yang jauh lebih tipis - ruang antar gugus galaksi. Di sana mereka menemukan medan magnet terbesar: 10 juta tahun cahaya ruang magnet, yang mencakup seluruh panjang "filamen" jaring kosmik ini. Filamen magnet kedua telah terlihat di tempat lain di ruang angkasa menggunakan teknik yang sama. "Kami hanya melihat puncak gunung es, mungkin," kata Federica Govoni dari Institut Nasional Astrofisika di Cagliari, Italia, yang memimpin deteksi pertama.

Timbul pertanyaan: dari mana medan magnet besar ini berasal?

“Ini jelas tidak dapat dikaitkan dengan aktivitas galaksi individu atau ledakan individu atau, saya tidak tahu, angin dari supernova,” kata Franco Vazza, astrofisikawan di Universitas Bologna yang melakukan simulasi komputer modern dari medan magnet kosmik. ini."

Satu kemungkinan adalah bahwa magnetisme kosmik adalah yang utama, menelusuri sepanjang jalan kembali ke kelahiran alam semesta. Dalam hal ini, magnetisme yang lemah harus ada di mana-mana, bahkan di "kekosongan" web kosmik - wilayah paling gelap dan paling kosong di Semesta. Magnetisme yang ada di mana-mana akan menabur medan yang lebih kuat yang berkembang di galaksi dan gugus.

Magnetisme primer juga dapat membantu memecahkan teka-teki kosmologis lain yang dikenal sebagai tekanan Hubble - bisa dibilang topik terpanas dalam kosmologi.

Masalah yang mendasari ketegangan Hubble adalah bahwa alam semesta tampaknya berkembang secara signifikan lebih cepat dari yang diharapkan dari komponen yang diketahui. Dalam sebuah artikel yang diterbitkan secara online pada bulan April dan ditinjau bersama dengan Physical Review Letters, kosmolog Karsten Jedamzik dan Levon Poghosyan berpendapat bahwa medan magnet yang lemah di alam semesta awal akan menyebabkan laju ekspansi kosmik yang lebih cepat seperti yang terlihat hari ini.

Magnet primitif meredakan ketegangan Hubble dengan begitu mudah sehingga artikel Jedamzik dan Poghosyan langsung menarik perhatian. “Ini adalah artikel dan ide yang bagus,” kata Mark Kamionkowski, ahli kosmologi teoretis di Universitas Johns Hopkins yang telah mengusulkan solusi lain untuk ketegangan Hubble.

Kamenkovsky dan yang lainnya mengatakan lebih banyak tes diperlukan untuk memastikan bahwa magnetisme awal tidak membingungkan perhitungan kosmologis lainnya. Dan bahkan jika ide ini berhasil di atas kertas, para peneliti perlu menemukan bukti kuat untuk magnetisme primordial untuk memastikan bahwa itu adalah agen yang tidak ada yang membentuk alam semesta.

Namun, selama bertahun-tahun berbicara tentang ketegangan Hubble, mungkin aneh bahwa tidak ada yang pernah mempertimbangkan magnetisme sebelumnya. Menurut Poghosyan, profesor di Universitas Simon Fraser di Kanada, kebanyakan kosmolog hampir tidak memikirkan magnetisme. "Semua orang tahu ini adalah salah satu misteri besar itu," katanya. Tetapi selama beberapa dekade, tidak ada cara untuk mengetahui apakah magnet memang ada di mana-mana dan karena itu merupakan komponen utama kosmos, sehingga sebagian besar ahli kosmologi berhenti memperhatikan.

Sementara itu, astrofisikawan terus mengumpulkan data. Beratnya bukti membuat sebagian besar dari mereka menduga bahwa magnet memang hadir di mana-mana.

Jiwa Magnetik Alam Semesta

Pada tahun 1600, ilmuwan Inggris William Gilbert, yang mempelajari deposit mineral - batuan bermagnet alami yang telah diciptakan manusia dalam kompas selama ribuan tahun - menyimpulkan bahwa gaya magnet mereka "meniru jiwa". "dan bahwa pilar magnet" melihat ke arah kutub Bumi."

Medan magnet dihasilkan setiap kali muatan listrik mengalir. Medan bumi, misalnya, berasal dari "dinamo" internalnya - aliran besi cair, mendidih di intinya. Medan magnet kulkas dan kolom magnet berasal dari elektron yang mengorbit atom penyusunnya.

Namun, segera setelah medan magnet "benih" muncul dari partikel bermuatan yang bergerak, itu bisa menjadi lebih besar dan lebih kuat jika medan yang lebih lemah digabungkan dengannya. Magnetisme "sedikit seperti organisme hidup," kata Torsten Enslin, astrofisikawan teoretis. di Institut Astrofisika Max Planck di Garching, Jerman - karena medan magnet memanfaatkan setiap sumber energi bebas yang dapat mereka pegang dan tumbuhkan. Mereka dapat menyebar dan mempengaruhi daerah lain dengan kehadiran mereka, di mana mereka juga tumbuh.”

Ruth Durer, seorang ahli kosmologi teoretis di Universitas Jenewa, menjelaskan bahwa magnet adalah satu-satunya gaya selain gravitasi yang dapat membentuk struktur kosmos berskala besar, karena hanya magnetisme dan gravitasi yang dapat "mencapai Anda" dalam jarak yang jauh. Listrik, di sisi lain, bersifat lokal dan berumur pendek, karena muatan positif dan negatif di wilayah mana pun akan dinetralisir secara keseluruhan. Tetapi Anda tidak dapat membatalkan medan magnet; mereka cenderung melipat dan bertahan.

Namun dengan sekuat tenaga, medan gaya ini memiliki profil yang rendah. Mereka tidak material dan dirasakan hanya ketika mereka bertindak atas hal-hal lain.“Anda tidak bisa hanya memotret medan magnet; tidak bekerja seperti itu, kata Reinu Van Veren, seorang astronom di Universitas Leiden yang terlibat dalam penemuan filamen magnet baru-baru ini.

Dalam sebuah makalah tahun lalu, Wang Veren dan 28 rekan penulis menghipotesiskan medan magnet di filamen antara gugus galaksi Abell 399 dan Abell 401 dengan cara medan mengarahkan elektron berkecepatan tinggi dan partikel bermuatan lain yang melewatinya. Saat lintasannya berputar di medan, partikel bermuatan ini memancarkan "radiasi sinkrotron" yang lemah.

Sinyal sinkrotron paling kuat pada frekuensi radio rendah, membuatnya siap untuk dideteksi dengan LOFAR, susunan 20.000 antena radio frekuensi rendah yang tersebar di seluruh Eropa.

Tim benar-benar mengumpulkan data dari filamen pada tahun 2014 selama satu bongkahan delapan jam, tetapi data tersebut tertahan karena komunitas astronomi radio menghabiskan waktu bertahun-tahun mencari cara untuk meningkatkan kalibrasi pengukuran LOFAR. Atmosfer bumi membiaskan gelombang radio yang melewatinya, sehingga LOFAR memandang ruang angkasa seolah-olah dari dasar kolam renang. Para peneliti memecahkan masalah dengan melacak fluktuasi "suar" di langit - pemancar radio dengan lokasi yang diketahui dengan tepat - dan mengoreksi fluktuasi untuk membuka blokir semua data. Ketika mereka menerapkan algoritma deblurring ke data filamen, mereka segera melihat pancaran radiasi sinkrotron.

Filamen terlihat termagnetisasi di mana-mana, tidak hanya di dekat gugusan galaksi yang bergerak saling mendekat dari kedua ujungnya. Para peneliti berharap kumpulan data 50 jam yang saat ini mereka analisis akan mengungkapkan lebih detail. Baru-baru ini, pengamatan tambahan telah menemukan medan magnet menyebar di sepanjang seluruh panjang filamen kedua. Para peneliti berencana untuk mempublikasikan karya ini segera.

Kehadiran medan magnet yang sangat besar di setidaknya dua untaian ini memberikan informasi baru yang penting. "Itu menyebabkan cukup banyak aktivitas," kata Wang Veren, "karena kita sekarang tahu bahwa medan magnetnya relatif kuat."

Cahaya melalui kehampaan

Jika medan magnet ini berasal dari alam semesta bayi, muncul pertanyaan: bagaimana caranya? “Orang-orang telah memikirkan masalah ini sejak lama,” kata Tanmai Vachaspati dari Arizona State University.

Pada tahun 1991, Vachaspati menyarankan bahwa medan magnet dapat muncul selama transisi fase elektrolemah - momen, sepersekian detik setelah Big Bang, ketika gaya elektromagnetik dan nuklir lemah menjadi dapat dibedakan. Yang lain telah menyarankan bahwa magnetisme terwujud mikrodetik kemudian ketika proton terbentuk. Atau tak lama kemudian: astrofisikawan Ted Harrison mendiang berpendapat dalam teori magnetogenesis primordial paling awal pada tahun 1973 bahwa plasma turbulen proton dan elektron mungkin telah menyebabkan medan magnet pertama muncul. Namun yang lain telah menyarankan bahwa ruang ini telah menjadi magnet bahkan sebelum semua ini, selama inflasi kosmik - perluasan eksplosif ruang yang diduga melonjak - meluncurkan Big Bang itu sendiri. Mungkin juga hal ini tidak terjadi sampai strukturnya tumbuh satu miliar tahun kemudian.

Cara untuk menguji teori magnetogenesis adalah dengan mempelajari struktur medan magnet di wilayah ruang intergalaksi yang paling murni, seperti bagian filamen yang tenang dan bahkan lebih banyak rongga kosong. Detail tertentu - misalnya, apakah garis bidang itu halus, spiral, atau “melengkung ke segala arah, seperti bola benang atau sesuatu yang lain” (menurut Vachaspati), dan bagaimana gambar berubah di tempat yang berbeda dan pada skala yang berbeda - membawa informasi yang kaya yang dapat dibandingkan dengan teori dan pemodelan. Misalnya, jika medan magnet diciptakan selama transisi fase elektrolemah, seperti yang disarankan oleh Vachaspati, maka garis gaya yang dihasilkan harus spiral, "seperti pembuka botol," katanya.

Tangkapannya adalah sulit untuk mendeteksi medan gaya yang tidak memiliki apa pun untuk ditekan.

Salah satu metode, yang dipelopori oleh ilmuwan Inggris Michael Faraday pada tahun 1845, mendeteksi medan magnet dengan cara memutar arah polarisasi cahaya yang melewatinya. Besarnya "rotasi Faraday" tergantung pada kekuatan medan magnet dan frekuensi cahaya. Jadi, dengan mengukur polarisasi pada frekuensi yang berbeda, Anda dapat menyimpulkan kekuatan magnet di sepanjang garis pandang. “Jika Anda melakukannya dari tempat yang berbeda, Anda dapat membuat peta 3D,” kata Enslin.

Para peneliti telah mulai melakukan pengukuran kasar rotasi Faraday dengan LOFAR, tetapi teleskop mengalami kesulitan dalam memilih sinyal yang sangat lemah. Valentina Vacca, astronom dan kolega Govoni di Institut Nasional Astrofisika, mengembangkan algoritma beberapa tahun yang lalu untuk memproses sinyal rotasi Faraday secara statistik dengan menjumlahkan banyak dimensi ruang kosong. “Pada dasarnya ini bisa digunakan untuk void,” kata Wakka.

Tetapi metode Faraday akan benar-benar lepas landas ketika teleskop radio generasi berikutnya, sebuah proyek internasional raksasa yang disebut "array of square kilometer", diluncurkan pada 2027. "SKA harus membuat grid Faraday yang fantastis," kata Enslin.

Sejauh ini, satu-satunya bukti magnetisme dalam rongga adalah bahwa pengamat tidak dapat melihat ketika mereka melihat benda yang disebut blazar yang terletak di belakang rongga.

Blazar adalah sinar terang sinar gamma dan sumber cahaya dan materi energik lainnya, yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif. Ketika sinar gamma melakukan perjalanan melalui ruang, mereka kadang-kadang bertabrakan dengan gelombang mikro kuno, menghasilkan elektron dan positron. Partikel-partikel ini kemudian mendesis dan berubah menjadi sinar gamma berenergi rendah.

Tetapi jika cahaya blazar melewati kekosongan magnet, maka sinar gamma berenergi rendah akan tampak tidak ada, menurut Andrei Neronov dan Yevgeny Vovk dari Observatorium Jenewa pada tahun 2010. Medan magnet akan membelokkan elektron dan positron dari garis pandang. Ketika mereka meluruh menjadi sinar gamma berenergi rendah, sinar gamma itu tidak akan diarahkan ke kita.

Memang, ketika Neronov dan Vovk menganalisis data dari lokasi blazar yang sesuai, mereka melihat sinar gamma berenergi tinggi, tetapi tidak melihat sinyal sinar gamma berenergi rendah. “Ini kekurangan sinyal, yang merupakan sinyal,” kata Vachaspati.

Kurangnya sinyal tidak mungkin menjadi senjata merokok, dan penjelasan alternatif untuk sinar gamma yang hilang telah diusulkan. Namun, pengamatan selanjutnya semakin mengarah pada hipotesis Neronov dan Vovk bahwa rongga dimagnetisasi. “Ini adalah pendapat mayoritas, - kata Dürer. Yang paling meyakinkan, pada tahun 2015, satu tim menempatkan banyak dimensi blazer di balik kekosongan dan berhasil menggoda lingkaran samar sinar gamma berenergi rendah di sekitar blazer. Efeknya persis seperti yang diharapkan jika partikel dihamburkan oleh medan magnet yang lemah - hanya berukuran sekitar sepersejuta triliun sekuat magnet kulkas.

Misteri terbesar kosmologi

Sangat mengejutkan bahwa jumlah magnetisme primordial ini mungkin persis seperti yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tekanan Hubble - masalah perluasan alam semesta yang sangat cepat.

Hal inilah yang disadari Poghosyan saat melihat simulasi komputer terbaru Carsten Jedamzik dari University of Montpellier di Prancis dan rekan-rekannya. Para peneliti menambahkan medan magnet lemah ke alam semesta muda yang disimulasikan dan diisi plasma dan menemukan bahwa proton dan elektron dalam plasma terbang di sepanjang garis medan magnet dan terakumulasi di area dengan kekuatan medan terlemah. Efek penggumpalan ini menyebabkan proton dan elektron bergabung membentuk hidrogen - perubahan fase awal yang dikenal sebagai rekombinasi - lebih awal dari yang mungkin terjadi.

Poghosyan, membaca artikel Jedamzik, menyadari bahwa ini dapat meredakan ketegangan Hubble. Ahli kosmologi sedang menghitung seberapa cepat ruang harus berkembang hari ini dengan mengamati cahaya kuno yang dipancarkan selama rekombinasi. Cahaya mengungkapkan alam semesta muda yang dipenuhi gumpalan yang terbentuk dari gelombang suara yang terciprat di plasma primordial. Jika rekombinasi terjadi lebih awal dari yang diharapkan karena efek penebalan medan magnet, maka gelombang suara tidak dapat merambat sejauh itu, dan tetesan yang dihasilkan akan lebih kecil. Ini berarti bahwa bintik-bintik yang kita lihat di langit sejak rekombinasi harus lebih dekat dengan kita daripada yang diasumsikan para peneliti. Cahaya yang memancar dari gumpalan harus menempuh jarak yang lebih pendek untuk mencapai kita, yang berarti bahwa cahaya harus melakukan perjalanan melalui ruang yang berkembang lebih cepat. “Ini seperti mencoba berlari di permukaan yang mengembang; Anda menempuh jarak yang lebih pendek, - kata Poghosyan.

Hasilnya adalah tetesan yang lebih kecil berarti perkiraan kecepatan ekspansi kosmik yang lebih tinggi, yang membawa perkiraan kecepatan lebih dekat untuk mengukur seberapa cepat supernova dan objek astronomi lainnya benar-benar tampak terbang terpisah.

"Saya pikir, wow," kata Poghosyan, "ini mungkin menunjukkan kepada kita keberadaan [medan magnet] yang sebenarnya. Jadi saya segera menulis ke Carsten." Keduanya bertemu di Montpellier pada bulan Februari, tepat sebelum penjara ditutup, dan perhitungan mereka menunjukkan bahwa, memang, jumlah magnet primer yang dibutuhkan untuk memecahkan masalah tegangan Hubble juga konsisten dengan pengamatan Blazar dan ukuran medan awal yang diasumsikan. diperlukan untuk menumbuhkan medan magnet yang sangat besar. meliputi gugusan galaksi dan filamen. "Jadi, entah bagaimana semuanya menyatu," kata Poghosyan, "jika ternyata benar."