Thiên văn học không có kính viễn vọng - Một vũ trụ miễn phí?

Pin
Send
Share
Send

Nếu có một lượng vật chất và vật chất tương đương trong vũ trụ, thì có thể dễ dàng suy ra rằng vũ trụ có điện tích bằng không, vì một định nghĩa ‘đối nghịch với vật chất và vật chất là điện tích. Ví dụ, các proton có điện tích dương - trong khi các phản proton có điện tích âm.

Nhưng không rõ ràng có rất nhiều vật chất xung quanh vì cả nền vi sóng vũ trụ, vũ trụ đương đại cũng không chứa đựng bằng chứng về biên giới hủy diệt - nơi tiếp xúc giữa các vùng vật chất quy mô lớn và chống vật chất quy mô lớn sẽ tạo ra những vụ nổ sáng của tia gamma.

Vì vậy, vì chúng ta rõ ràng sống trong một vũ trụ thống trị vật chất - câu hỏi liệu vũ trụ có điện tích bằng không hay không là một câu hỏi mở.

Thật hợp lý khi cho rằng vật chất tối có điện tích bằng không - hoặc hoàn toàn không có điện tích - đơn giản vì nó tối. Các hạt tích điện và các vật thể lớn hơn như các ngôi sao với hỗn hợp động của điện tích dương và âm, tạo ra trường điện từ và bức xạ điện từ.

Vì vậy, có lẽ chúng ta có thể hạn chế câu hỏi liệu vũ trụ có điện tích ròng bằng không để chỉ hỏi liệu tổng của tất cả các vật chất không tối có. Chúng ta biết rằng hầu hết các vật chất tĩnh, lạnh - ở dạng nguyên tử, chứ không phải dạng plasma - nên có điện tích bằng không, vì các nguyên tử có số lượng proton tích điện dương và electron tích điện âm bằng nhau.

Các ngôi sao cấu tạo từ plasma nóng cũng có thể được coi là có điện tích bằng không, vì chúng là sản phẩm của vật liệu nguyên tử lạnh, được bồi tụ và nung nóng để tạo ra plasma của hạt nhân phân ly (+ ve) và electron (-ve ).

Nguyên tắc bảo toàn điện tích (được công nhận cho Benjamin Franklin) cho rằng lượng điện tích trong một hệ thống luôn được bảo toàn, do đó lượng chảy vào sẽ bằng với lượng chảy ra.

Một thí nghiệm được đề xuất cho phép đo điện tích ròng của vũ trụ, liên quan đến việc xem hệ mặt trời là một hệ thống bảo toàn điện tích, trong đó lượng dòng chảy vào được mang theo bởi các hạt tích điện trong các tia vũ trụ - trong khi lượng chảy ra là mang theo các hạt tích điện trong gió mặt trời.

Sau đó, nếu chúng ta nhìn vào một vật thể rắn, mát mẻ như Mặt trăng, không có từ trường hoặc khí quyển để làm chệch hướng các hạt tích điện, thì có thể ước tính sự đóng góp ròng của điện tích do tia vũ trụ và gió mặt trời. Và khi Mặt trăng bị che khuất bởi đuôi của từ trường Trái đất, có thể phát hiện ra từ thông chỉ do các tia vũ trụ - đại diện cho trạng thái điện tích của vũ trụ rộng hơn.

Dựa trên dữ liệu được thu thập từ các nguồn bao gồm thí nghiệm bề mặt Apollo, Đài quan sát mặt trời và Heliospheric (SOHO), tàu vũ trụ WIND và Máy quang phổ từ tính Alpha bay trên tàu con thoi (STS 91), phát hiện đáng ngạc nhiên là sự mất cân bằng ròng của các điện tích dương đến từ không gian sâu, ngụ ý rằng có sự mất cân bằng điện tích tổng thể trong vũ trụ.

Điều đó hoặc một dòng điện tích âm xảy ra ở các mức năng lượng thấp hơn ngưỡng đo lường có thể đạt được trong nghiên cứu này. Vì vậy, có lẽ nghiên cứu này là một chút không có kết luận, nhưng câu hỏi liệu vũ trụ có điện tích bằng không vẫn là một câu hỏi mở.

Đọc thêm: Simon, M.J và Ulbricht, J. (2010) Tạo ra một tiềm năng điện trên Mặt trăng bằng các tia vũ trụ và gió mặt trời?

Pin
Send
Share
Send