等离子体宇宙论!汉斯·阿尔文当年竟然因为没钱停止了研究!

2023年02月17日20:14:03 科学 1279

相信知识的力量,我是山人阿努,咱们今天来聊等离子体宇宙论

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武仙-北冕座长城


首先我们来看一张图片。这是2013年,天文学家发现的一个星际结构,叫做武仙-北冕座长城,没错,叫长城,虽然不是中国发现的,之所以叫长城呢,就是因为他特别的长,多长呢?100亿光年!距离我们地球也是100亿光年!这是我们目前观测到的,最大的星际结构。

它名字里前面这个武仙-北冕座啊,是两个星座的名字,就是因为这个星际结构在天球上的投影正好在武仙座和北冕座上,而这个结构又很长,所以命名为武仙-北冕座长城。

而这个天球呢,是天文学家为了方便定位这些星际结构想象出来的一个球,跟地球是同心球,也有相同的自转轴,然后就把平时观测到的一些比较有代表性的星座就标记在这个天球上,后期如果再观测到新的星际结构以后,就按照这个星际结构在天球上的投影位置进行命名,就类似于一个坐标系一样,方便天文学家来标示天体位置的。

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天球


当然这不是今天的重点,重点是这个武仙-北冕座长城太长了,长度100亿光年,距离我们也是100亿光年,根据宇宙大爆炸理论模型,宇宙是138亿年前诞生的,那么这个结构在宇宙诞生之后38亿年,就已经形成了,这是根本不可能的!所以当时发现这个星际结构的时候,直接就震惊了整个天文学界,也几乎颠覆了宇宙大爆炸理论。

然而,有一个理论就可以完美的解释这个星际结构,就是我们今天要讲的等离子体宇宙论。

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汉斯·阿尔文


等离子体宇宙论是一个瑞典的天文学家提出的,叫汉斯·阿尔文,他在1970年获得了诺贝尔物理学奖,他就认为,宇宙最开始的时候就是现在这个样子的,我们观测到的宇宙正在膨胀只是宇宙中的物质正在不断地飘散。如果说,宇宙一开始就是现在这么大的话,有一个这么长的星际结构就说得过去了。

另外,这个等离子体宇宙论还能解释一个问题,就是暗物质!暗物质我们之前说过,它是理论上可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,也算是物理学上一个预言。最早是1922年一个叫卡普坦的天文学家提出的,因为他发现星系在那转的时候,转速太快了,就拿咱们银河系来说,太阳系一直维持着220公里/秒的速度,围着银河系的中心旋转,公转一周大约2.5亿年。

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暗物质


大爆炸理论中,按照爱因斯坦广义相对论,就是宇宙中只存在引力,所有东西都是由引力来解释。但是通过计算发现,按照太阳系这个速度的话,银河系根本就拉不住太阳系,就直接把我们给甩出去了!于是只能硬生生的提出来一个暗物质的概念,而且这个暗物质的质量非常大才行,这样才能拉住这些星系,不让他们转散了。但是到现在100年过去了,都没有人发现暗物质的存在,谁要是能发现暗物质,100%的诺贝尔奖,名垂青史。

而等离子体宇宙论则认为,宇宙中存在两种力,一种是引力,另一个就是电磁力!这些星系之所以没被甩出去,是因为电磁力的存在,这样的话有没有这个暗物质就无所谓了!那么宇宙中的这个电磁力是怎么来的呢?这就跟等离子体有关了,我们之前说了等离子体是物质的第四种状态,处于气态之上,气态不导电,等离子体导电,对吧。

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等离子体


等离子体宇宙论就认为,整个宇宙就是一个导电的物质,在宇宙空间中时时刻刻都流动着伯克兰电流,伯克兰是一个挪威的科学家的名字,一辈子都在研究极光,这个伯克兰电流也被称为“磁绳”或者“磁通管”,很形象。而这个伯克兰电流呢,有个特点,就是他在宇宙空间中流动的时候,就是在我们认为是真空的地方流动的时候,是非常微弱的,但是当它遇到星体的时候,就会突然增强,就集中在这个地方,产生很强的电压。

就拿太阳举个例子,就是太阳本身是带正电的,而电流是带负电的,对吧,电子的流动形成了电流嘛,所以这个伯克兰电流是带负电的,当这个伯克兰电流在太阳周围聚集到一定程度以后,就会在太阳本体和这个伯克兰电流之间,产生强烈的电弧,击穿太阳的大气,就有点类似于闪电的那种感觉。

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电弧


所以,等离子体宇宙论就认为,太阳发出的光有可能不是核聚变产生的,我们看到的太阳光,就有可能是这些电弧。那么,每个天体都会出现类似的情况,带电多的就亮一点,带电少的或者不带电的天体就不亮,在这个过程中,这些电弧就会产生电磁力,而就是这些电磁力才保证了星系之间的稳定运行!所以,如果用等离子体宇宙论来解释的话,就不需要暗物质的存在了,也就没必要费这么大劲去找这个暗物质了。

那么既然等离子体宇宙论这么好,为什么没发展起来呢?它最大的一个问题是没办法解释宇宙的起源,你光说宇宙一开始就是现在这个样子了,那在这个一开始之前是什么样子呢,不可能在这么大的范围内,一瞬间就突然蹦出来这么多天体啊,对吧。而宇宙大爆炸相对来说,就更容易接受一点,所以当时啊,宇宙大爆炸理论就被大家普遍接受了,这就导致这个汉斯·阿尔文啊根本就没钱去研究这个理论了,没人给他投钱了,这个理论也就慢慢的退出天文学的历史舞台了。

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等离子体宇宙论


当然啊,我觉得我们也没法说谁对谁错,毕竟都有各自解释不了的问题存在,也许哪天暗物质被发现了,宇宙大爆炸理论就成为真理了。好了,欢迎大家发表自己的看法,我们下期再见!

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