Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - Ένα σύμπαν δωρεάν;

Pin
Send
Share
Send

Εάν υπήρχαν ίσες ποσότητες ύλης και αντι-ύλης στο σύμπαν, θα ήταν εύκολο να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το σύμπαν έχει καθαρό φορτίο μηδέν, καθώς ένα καθορισμένο «αντίθετο» της ύλης και της αντι-ύλης είναι το φορτίο. Για παράδειγμα, τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο - ενώ τα πρωτόνια έχουν αρνητικό φορτίο.

Αλλά δεν είναι προφανές ότι υπάρχουν πολλά αντικείμενα γύρω από το ότι ούτε το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, ούτε το πιο σύγχρονο σύμπαν περιέχουν ενδείξεις για τα όρια της εξόντωσης - όπου η επαφή μεταξύ περιοχών μεγάλης κλίμακας και αντι-ύλης μεγάλης κλίμακας θα πρέπει να προκαλέσει έντονες εκρήξεις ακτίνων γάμμα.

Έτσι, δεδομένου ότι ζούμε προφανώς σε ένα σύμπαν που κυριαρχείται από την ύλη - το ερώτημα εάν το σύμπαν έχει καθαρό φορτίο μηδέν είναι ανοιχτή ερώτηση.

Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι η σκοτεινή ύλη έχει καθαρή μηδενική φόρτιση - ή απλά καθόλου φόρτιση - απλώς και μόνο επειδή είναι σκοτεινή. Φορτισμένα σωματίδια και μεγαλύτερα αντικείμενα όπως αστέρια με δυναμικά μίγματα θετικών και αρνητικών φορτίων, παράγουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Έτσι, ίσως μπορούμε να περιορίσουμε το ερώτημα εάν το σύμπαν έχει καθαρή φόρτιση μηδέν για να ρωτήσουμε αν έχει το συνολικό άθροισμα όλων των μη σκοτεινών υλών. Γνωρίζουμε ότι η πιο κρύα, στατική ύλη - που είναι σε μορφή ατομικής και όχι πλάσματος - πρέπει να έχει καθαρό φορτίο μηδέν, καθώς τα άτομα έχουν ίσους αριθμούς θετικά φορτισμένων πρωτονίων και αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων.

Τα αστέρια που αποτελούνται από θερμό πλάσμα θα μπορούσαν επίσης να θεωρηθούν ότι έχουν καθαρό φορτίο μηδέν, δεδομένου ότι είναι το προϊόν ψυχρού, ατομικού υλικού που έχει συμπιεστεί και θερμανθεί για να δημιουργήσει ένα πλάσμα διαχωρισμένων πυρήνων (+ ve) και ηλεκτρονίων (-ve ).

Η αρχή της διατήρησης της επιβάρυνσης (η οποία είναι διαπιστευμένη στον Benjamin Franklin) ορίζει ότι το ποσό χρέωσης σε ένα σύστημα διατηρείται πάντα, έτσι ώστε το ποσό που ρέει να είναι ίσο με το ποσό που εκρέει.

Ένα πείραμα που έχει προταθεί για τη μέτρηση του καθαρού φορτίου του σύμπαντος, περιλαμβάνει την εξέταση του ηλιακού συστήματος ως συστήματος εξοικονόμησης φορτίου, όπου η ποσότητα που ρέει μεταφέρεται από φορτισμένα σωματίδια σε κοσμικές ακτίνες - ενώ η ποσότητα που ρέει είναι μεταφέρονται από φορτισμένα σωματίδια στον ήλιο του ήλιου.

Αν κοιτάξουμε τότε ένα δροσερό, συμπαγές αντικείμενο όπως η Σελήνη, το οποίο δεν έχει μαγνητικό πεδίο ή ατμόσφαιρα για εκτροπή φορτισμένων σωματιδίων, θα πρέπει να είναι δυνατή η εκτίμηση της καθαρής συνεισφοράς του φορτίου που παράγεται από κοσμικές ακτίνες και από τον ηλιακό άνεμο. Και όταν η Σελήνη σκιάζεται από την ουρά της μαγνητόσφαιρας της Γης, θα πρέπει να είναι δυνατή η ανίχνευση της ροής που αποδίδεται μόνο σε κοσμικές ακτίνες - που θα πρέπει να αντιπροσωπεύουν την κατάσταση φόρτισης του ευρύτερου σύμπαντος.

Με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από πηγές, συμπεριλαμβανομένων των επιφανειακών πειραμάτων Apollo, του Παρατηρητηρίου Ηλιακού και Ηλιοσφαιρικού (SOHO), του διαστημικού σκάφους WIND και του Alpha Magnetic Spectrometer που πετά σε διαστημικό λεωφορείο (STS 91), το εκπληκτικό εύρημα είναι μια καθαρή υπερβολική ισορροπία θετικών φορτίων που προέρχονται από βαθύς χώρος, υπονοώντας ότι υπάρχει μια συνολική ανισορροπία φορτίου στον κόσμο.

Είτε αυτό είτε μια αρνητική ροή φορτίου συμβαίνει σε επίπεδα ενέργειας χαμηλότερα από το όριο μέτρησης που ήταν εφικτό σε αυτήν τη μελέτη. Ίσως λοιπόν αυτή η μελέτη να είναι λίγο ασαφής, αλλά το ερώτημα εάν το σύμπαν έχει καθαρό φορτίο μηδέν παραμένει ανοιχτό ερώτημα.

Περαιτέρω ανάγνωση: Simon, M.J. και Ulbricht, J. (2010) Δημιουργία ηλεκτρικού δυναμικού στη Σελήνη από κοσμικές ακτίνες και ηλιακό άνεμο;

Pin
Send
Share
Send