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宇宙磁場究竟是什么從哪里來的

2019年05月03日 栏目:军事

磁場可能彌漫整個宇宙在支配万物运动的4种基本作用力(引力、电磁力、强核力和弱核力)中,到了宇宙天体这一尺度,几乎单剩了引力“一枝独秀”。

磁場可能彌漫整個宇宙

在支配万物运动的4种基本作用力(引力、电磁力、强核力和弱核力)中,到了宇宙天体这一尺度,几乎单剩了引力“一枝独秀”。不仅宇宙的等级结构—恒星聚集成星系,星系组成星系团,星系团又麇集为超星系团—是由引力塑造的,就是所有的天体,恒星、行星、白矮星和黑洞等,也都是引力打造的。

宇宙磁场

然而,说到具体天体的构成,引力并不是的玩家——还有一种力纵横于宇宙之间,它就是磁力。宇宙中一些关键的物理过程,从恒星形成到黑洞射出的高能喷流,都需要磁场的参与。

在接近空无一物的宇宙空间,磁场可以延伸得非常远,即便是星际数十亿光年的距离也不在话下。当然,这些磁场是极为微弱的。冰箱门上的磁场与弥漫银河系内外的磁场相比,强度要高出1000多万倍。这也许正是在宇宙学中,磁场往往会被忽略的缘由。

有人猜想,磁场可能是大爆炸之后不久的某些物理过程遗存下来的,按此推测,自“开天辟地”以来,磁场就在塑造整个宇宙的过程中扮演了重要角色。

宇宙磁场

不过,在确定这一点之前,我们还需要回答另一个重要问题:宇宙磁场究竟是以何种方式构成的?

宇宙磁场的“发电机效应”

在物理学中,磁现象本质上是电荷的运动,电荷的运动产生磁场。我们知道,普通物质由原子组成,而原子又由原子核和电子组成,电子绕原子核运动。因为电子带电,所以它的运动就产生了磁场。一个原子其实就相当于一枚小磁针。在通常的材料中,这些小磁针的朝向是杂乱无章的,结果它们的磁场两两抵消,整块材料显不出磁性来。为了让物体显磁性,须得让里而的“小磁针”排列有序(如永磁体),或者产生电流(如通电螺线管)。

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