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 [转载]英科学家发现恒星爆炸冲击波推动宇宙磁场诞生(图) |
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来自：科学探索 2012-01-27 07:46:14 |
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英国牛津大学科学家发现恒星爆炸产生的冲击波是磁场形成的“第一推动力”。
科学探索 来源：腾讯科技
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据国外媒体报道，引力可能是宇宙的主宰，但引力在“塑造”宇宙的历程中需要一个重要的“帮手”，它就是磁力。然而，磁力或者磁场的起源一直是一个迷，如同著名的“第一推动力之谜”一样，究竟是何导致了磁场的产生，目前已知的是电荷的运动可以产生磁场。近日，密歇根大学的天体物理学家保罗德雷克(Paul Drake)设计了一个新实验，结果显示在一个最初未被磁化的相对单一系统中，可以“无中生有”般产生磁场。该研究发表在本周出版的《自然》期刊上。
保罗德雷克认为：根据宇宙大爆炸的标准模型，并不是由一个强大磁场区域作为起点。在法国高能激光实验室，科学家使用高能激光脉冲激发器，在十亿分之一秒内产生强度为太阳光一万亿倍的激光脉冲打入充满氮气的室内。该激光器由碳棒制成，类似于普通铅笔芯。当这些激发器受到强烈的脉冲作用，某些碳原子就会被撕裂并发生爆炸，爆炸产生的冲击波作用于室内的气体，同时也产生了磁场。这个过程类似于一颗恒星发生爆炸时的情景，显示了宇宙的形成和演变机制。引力在宇宙中处于主导地位，是宇宙的“启动子”，最终却使得恒星在自身引力作用下坍缩，爆炸产生的冲击波向宇宙空间扩散。
英国牛津大学的科学家、该项研究的首席研究员赞布罗塔格雷戈里(Gianluca Gregori)认为：这种由恒星在自身引力作用下坍缩发生爆炸，所产生的冲击波是磁场形成的推动力，该过程在宇宙演化进程中发生在星系出现之前。一旦磁场在宇宙中建立起来，可以使其变得更大，并能永久性地为持续下去。宇宙的神秘之处便是磁化的过程，当我们进行了简单的计算后发现，任何关于宇宙早期磁场形成的疑问都应该烟消云散了。
磁场在宇宙中随处可见，即使看似不应该存在磁场的地方都有它们的“身影”，比如星系团之间巨大的宇宙空间就存在着看不见的磁场作用。格雷戈里将发现磁场的形成归类为“推动力的问题”，正是恒星在引力坍缩下发生了爆炸，形成冲击波和震荡，是推动磁场形成的关键因素，这一切发生在星系形成之前。图1中显示实验室模拟爆炸产生的冲击波，红色代表了温度较高、密度较大的区域。
格雷戈里计划在加利福利亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用世界上最强大的激光器重复他的实验。该激光器产生的能量是之前研究中使用的激光器所用激发能量的一万倍。格雷戈里认为如果我们使用更大的激光器重复验证这个过程，就可以更有力地推动磁场形成的冲击波理论。我们现在正在审查实验的过程，并为磁场的起源考虑可能性情况，每个人都有不同的想法，实验便是实现想法的工具，回答并指导理论。
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