科学家:“时空折叠”唤醒了宇宙中的磁场
科學(xué)家
:“時(shí)空折疊”喚醒了宇宙中的磁場(chǎng)
關(guān)于宇宙磁場(chǎng)最初成因的一個(gè)離奇?zhèn)髡f(shuō)。

宇宙中遍布著磁場(chǎng)。但是科學(xué)家對(duì)磁場(chǎng)的產(chǎn)生原因卻還沒(méi)有完全了解。像地球、行星或恒星這樣“較小”天體的磁場(chǎng),是電流在它們內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物;星云 、超新星遺跡、原行星盤的弱磁場(chǎng)是帶電粒子在空間中復(fù)雜流動(dòng)的產(chǎn)物;但更大的天體結(jié)構(gòu)如星系、星系團(tuán)也有磁場(chǎng),它們的磁場(chǎng)又是如何產(chǎn)生的呢?
星系 、星系團(tuán)的磁場(chǎng)非常微弱,強(qiáng)度只有地球磁場(chǎng)的百萬(wàn)分之一;然而它們極其龐大,大得令人生畏 。一些星系團(tuán)的磁場(chǎng)可以綿延數(shù)千萬(wàn)光年 。
磁場(chǎng)的本質(zhì)是帶電粒子相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)所表現(xiàn)出來(lái)的一種性質(zhì)。但是在宇宙的早期階段,在首批恒星和星系出現(xiàn)之前,宇宙中的物質(zhì)都是不帶電的 。不帶電的中性氣體不可能自己產(chǎn)生磁場(chǎng);理論上沒(méi)有磁場(chǎng)恒星也無(wú)法形成。所以一定是宇宙以某種方式觸發(fā)了最初的磁場(chǎng)。一旦宇宙有了最初的磁場(chǎng),中性氣體變成等離子體后 ,磁場(chǎng)就可以被放大。但宇宙最初的磁場(chǎng)又是怎么出現(xiàn)的呢 ?
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題最離奇的一種說(shuō)法是 :它是宇宙時(shí)空“折疊”,亦即是“宇宙弦”的產(chǎn)物 。
“宇宙弦”是一種目前僅存在于理論上的神秘“物體”。理論上,在很久以前,在宇宙形成不足一秒的時(shí)候,宇宙經(jīng)歷過(guò)數(shù)次劇烈的“相變”。通過(guò)這一系列的“相變”,原本統(tǒng)一在一起的四大基本作用力 :引力、強(qiáng)互作用力、弱互作用力和電磁力發(fā)生了分化。
而每當(dāng)一種基本作用力被分化,時(shí)空就會(huì)在最基本的層面上進(jìn)行“重組”。這種“重組”不是完美的,它會(huì)在時(shí)空中留下“瑕疵”。在這些“瑕疵”中,有一些只有一個(gè)維度,就像是紙上的“折痕”。它們就是“宇宙弦”。
“宇宙弦”假說(shuō)最早在上世紀(jì)70年代就已提出 ,但至今仍沒(méi)有獲得觀測(cè)證據(jù) 。不過(guò)“宇宙弦”依然是早期宇宙理論中的一個(gè)“一般性”預(yù)言。
理論上“宇宙弦”會(huì)有一些非常離奇的特性 。由于它們“折疊”了時(shí)空,宇宙飛船如果繞行“宇宙弦”飛行一圈