Гравитон зависимость магнитной ловушки

Скажи-ка, дядя, ведь недаром учёные, используют, в реакторе  магнитную ловушку для удержания плазмы в некотором объёме.


Магнитное поле в эпоху Большого взрыва
Первичные магнитные поля образовались в первые моменты существования Вселенной сразу после Большого взрыва. На ранних этапах развития Вселенная состояла из заряженных частиц, которые находились в постоянном движении и излучали энергию.

Механизм формирования магнитного поля был следующим: из-за вихревого движения заряженных частиц возникал электрический ток, который, в свою очередь, порождал магнитное поле. Эта гипотеза получила название эффекта Харрисона в честь астронома и космолога Эдварда Харрисона.

Современные исследования позволили учёным восстановить параметры магнитного поля, созданного в первые мгновения жизни Вселенной. Для этого были изучены:

1)Данные о вихревом движении частиц
2)Расположение и плотность ближайших галактик
3)Движение материи с момента возникновения Вселенной

Результаты исследования представлены в виде объёмной карты магнитного поля с радиусом 300 миллионов световых лет. Однако измерить эти поля современными приборами невозможно, так как их сила в 27 раз меньше магнитного поля Земли.

Магнитное поле в вихре (в замкнутом контуре или в атмосфере) образуется из-за движения электрических зарядов. Это может происходить в разных случаях: в катушке при приближении магнита или в атмосфере, например, в циклоне. 

В циклоне движение заряженных облаков под действием ветра и выпадение осадков, содержащих заряженные частицы, порождают собственное магнитное поле этих зарядов. Это связано с тем, что облака часто несут значительный заряд, и движение облачных объёмных зарядов в атмосфере под действием ветра должно порождать магнитное поле. 

Наложение магнитного поля облаков на естественные вариации геомагнитного поля может быть причиной дополнительных вариаций поля. 

«Откуда взялись тяжёлые элементы? Гамма-всплески — не единственный ответ» на сайте iXBT Live (дата публикации: 2 июня 2024 года):
«Вселенная, родившаяся в огненном вихре Большого Взрыва, была изначально крайне простой. Её строительными блоками были водород и гелий — самые лёгкие элементы в таблице Менделеева. Но сегодня наша Вселенная — это богатый и разнообразный мир, населённый бесчисленным множеством атомов, от лёгкого лития до тяжёлого урана». 

В ранней Вселенной до остывания плазмы и образования атомов чистого магнетизма в макроскопическом масштабе не было. Однако существуют гипотезы и теории, объясняющие возникновение магнитных полей и доменов в ранней Вселенной, но окончательных доказательств по-прежнему не хватает.

Случайные зародыши магнетизма. Они создаются случайно в облаке материи ещё до рождения первозданных звёздных тел. Когда температура первобытного облака снижалась, образовались области с разной плотностью и давлением, что способствовало появлению первых случайных зародышевых образований магнетизма.

Усиление слабых полей. Эти поля позднее усилились под воздействием первых звёздных ветров и плазменных потоков от взрывающихся светил.

Теория случайного магнетизма. Разработана физиками Райнхардом Шликейзером и Питером Юном. Предполагает, что магнетизм может быть естественным образом вызван вращением атомов и субатомных частиц, но сильный магнетизм не произошёл бы в недавно образовавшейся Вселенной, потому что требует тяжёлых элементов, которые возникли позже внутри звёзд. 

В результате флуктуации распределения заряда плазмы образовались положительно и отрицательно заряженные области. Поскольку Вселенная расширяется, эти области начинают разбегаться от друг друга со скоростью, близкой к скорости света, возникает электрический ток, который порождает магнитное поле.
Эти поля привели к неоднородному распределению вещества в пространстве, к наблюдаемой мегаструктуре Вселенной.
В эпоху отделения нейтрино мегасильные магнитные поля могли привести к преобладанию в одной области вещества, в другой — антивещества, к пространственному разделению вещества и антивещества.
Давление на границах доменов могло создать условия для образования чёрных дыр.


Гипотеза «магнитных доменов». Предполагает, что на момент отделения излучения от вещества в плазме Вселенной существовали магнитные домены, подобные магнитным доменам в ферромагнетиках. Для существования доменов нужен мощный источник электромагнитного поля, которым может послужить сам процесс расширения Вселенной. Например, в результате флуктуации распределения заряда плазмы образовались положительно и отрицательно заряженные области. Поскольку Вселенная расширяется, эти области разбегаются от друг друга со скоростью, близкой к скорости света, возникает электрический ток, который порождает магнитное поле.

Домен (магнетизм) — макроскопическая область в магнитном кристалле, в которой ориентация вектора спонтанной однородной намагниченности определённым образом повернута или сдвинута относительно направлений соответствующего вектора в соседних доменах. 


Идея профессора Танмэй Вачаспати. Предполагает, что материя и антиматерия образовались в равных количествах, но при этом порождали не вспышки, а превращались в магнитные монополи и антимонополи — гипотетические частицы с одним магнитным полюсом. Монополи и антимонополи тоже аннигилировали, превращаясь, в свою очередь, в материю и антиматерию. Благодаря нарушению СР-инвариантности (СР-симметрии) возник перекос, в результате которого материи стало гораздо больше.

Эксперимент учёных коллаборации BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) Европейского центра по ядерным исследованиям (CERN). Антипротоны, полученные с помощью Большого адронного коллайдера и антипротонного замедлителя, направляли в магнитную ловушку — ловушку Пеннинга. Частицы антиматерии охлаждали и изолировали от материи электромагнитным экраном, иначе антипротоны мгновенно бы аннигилировали. 

Галактики движутся в разные стороны под влиянием гравитации, притягиваясь к центрам масс (Вихрь), это очень напоминает, логически, звездные системы в самих галактиках.

Например, Млечный Путь движется в направлении более массивной галактики Андромеды, и через несколько миллиардов лет они сольются в одну гигантскую галактику. Также вся Местная группа галактик, к которой относится и Млечный Путь, движется в сторону огромного сверхскопления галактик в созвездии Наугольника, называемого Великий аттрактор. 

Ещё одно направление движения — к скоплению Девы, которое содержит несколько сотен галактик и находится на расстоянии около 65 миллионов световых лет. 

Кроме того, скопления галактик могут двигаться в определённом направлении, что известно как тёмный поток. Например, скопления галактик движутся к области неба вблизи созвездия Центавра со скоростью около 600 км/с. Это движение не объясняется гравитационным притяжением близлежащих структур или расширением Вселенной, что приводит к предположениям о том, что здесь может действовать какая-то другая неизвестная сила (магнитная ловушка).


Магнитная ловушка  призвана удерживать плазму от контакта с элементами реактора, то есть используется в первую очередь как теплоизолятор.

Принцип удержания основан на взаимодействии заряженных частиц с магнитным полем, а именно на вращении заряженных частиц вокруг силовых линий магнитного поля.

Заряженные частицы не «прикасаются» к магнитной ловушке, а удерживаются в ней благодаря взаимодействию с магнитным полем. Магнитная ловушка — пространственная конфигурация магнитного поля, созданная для ограничения движения заряженных частиц внутри определённого объёма пространства. 

Принцип удержания основан на вращении заряженных частиц вокруг силовых линий магнитного поля. Сила, действующая на частицу, перпендикулярна направлению магнитного поля и направлению движения частицы. 

В магнитных ловушках открытого типа магнитное поле неоднородно и возрастает по краям ловушки, в области «магнитных зеркал». При попадании в область зеркал продольная скорость частицы уменьшается (за счёт увеличения перпендикулярной составляющей скорости). Частица либо отражается от магнитного зеркала и движется в обратном направлении, либо покидает магнитную ловушку. 

Магнитные ловушки для удержания заряженных частиц делятся на:
Открытые — область удержания ограничена в направлении силовых линий магнитного поля.
Замкнутые — область удержания имеет форму тора.

Удержание частиц имеет место, если параметры ловушки стационарны или медленно меняются по сравнению с характерными временами движения частиц в ловушке. Например:
1)временем оборота по ларморовской орбите;
2)временем осцилляций частицы между магнитными пробками;
3)временем обхода частицы вокруг центра ловушки в результате градиентного дрейфа за счёт кривизны магнитного поля.
Не все частицы удерживаются в ловушке — если поперечная скорость частицы достаточно велика по сравнению с продольной, то частицы вылетают за пределы «магнитных зеркал». Максимальное отношение поперечной скорости к продольной, при котором отражение ещё происходит, тем больше, чем выше «зеркальное отношение» — напряжённость магнитного поля в «зеркалах» к полю в центральной части ловушки (между «зеркалами»). 

Магнитное поле Солнца удерживает плазму, заставляя её двигаться вдоль замкнутых силовых линий поля. Плазма может свободно течь вдоль линий магнитного поля, но не может двигаться поперёк. 

Однако если силовые линии в определённом месте окажутся «не замкнуты», то плазма начнёт расширяться в космос. При расширении любого газа, в том числе и плазмы, его плотность и температура снижаются — так возникает корональная дыра. 

Кроме того, когда плазма движется в нижних слоях атмосферы Солнца, она сближает петли силовых линий магнитного поля в форме веера, удерживая плазму в магнитной оболочке.

Магнитное поле атома обусловлено движением электронов вокруг ядра и их собственным вращением (спином). Ядро атома также может иметь собственный магнитный момент, но он обычно не учитывается, так как намного меньше, чем у электронов. 

Полный магнитный момент атома складывается из орбитального и спинового магнитных моментов всех электронов. 
Орбитальный магнитный момент связан с движением электрона по орбите вокруг ядра. Его вектор направлен из центра орбиты перпендикулярно её плоскости. 
Спиновый магнитный момент соответствует собственному моменту количества движения электрона (спину). Он направлен противоположно спину. 

В атоме с несколькими электронами спиновые магнитные моменты могут иметь одно из двух возможных направлений — согласное или противоположное. Если они направлены в противоположные стороны, магнитные моменты пары электронов взаимно компенсируются. 

Атом с полностью заполненными электронными оболочками — магнитный момент равен нулю.
Атомы с частично заполненными внешними электронными оболочками — как правило, отличные от нуля магнитные моменты, они являются парамагнитными.

Ферромагнетики — вещества, в которых наблюдается магнитная упорядоченность спинов в макроскопических областях даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Это обусловлено особенностями электронного строения атомов и их обменным взаимодействием.

Разновидность магнитной ловушки; область в околоземном пространстве внутри магнитосферы Земли, образуемая магнитным полем Земли и захватывающая попадающие в неё заряженные частицы. Теоретически её существование обосновали норвежец К. Стёрмер в 1913 году и швед Х. Альвен в 1950 году. Экспериментально существование геомагнитной ловушки было подтверждено рядом экспериментов. Имеет форму искажённого тороида, также характеризуется как естественный радиационный пояс.

Таким образом, сложив логически многочисленные факты. Можно сделать образ вихря или сингулярности, который опоясан магнитным полем начиная с атома водорода.

Затем сингулярность планет также имеет вокруг магнитное поле.

Магнитные поля звезд. Граница солнечного ветра называется гелиопаузой и отделяет его от межзвёздной среды. 

Галактический ветер — поток газа и пыли, который распространяется из центра галактики в межгалактическое пространство. 

Галактический ветер способен полностью выдуть вещество за пределы галактики, в межгалактическую среду.

Однако есть мнение, что энергии ветра может быть недостаточно, чтобы выбросить газ за пределы области гравитационного влияния галактики. В таком случае, охладившись, вещество может вновь упасть на галактический диск.

Также вихрь создаётся и местных групп галактик, которые движутся внутри группы с относительными скоростями от нескольких десятков до нескольких сотен км/с, и их положение в пространстве медленно, но непрерывно изменяется.

Великий аттрактор — это гравитационная аномалия, расположенная в межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 75 Мпк, или около 250 млн световых лет от Земли в созвездии Наугольник.

Этот объект, скорее всего, является огромным сверхскоплением галактик. Средняя плотность вещества в его районе ненамного больше средней плотности Вселенной.

Из-за гигантских размеров масса Великого аттрактора настолько велика, что Млечный путь, соседние галактики и их скопления постепенно движутся к нему, формируя огромный поток. 

Точная природа Великого аттрактора, который притягивает к себе целые галактики и их скопления, неизвестна учёным.

Нобелевский лауреат по физике Ханнес Альфвен предположил, что в космосе существует ещё одна сила, пока неизвестная учёным. Возможно, гигантские космические структуры возникают благодаря плазменным токам — электрически заряженным и высокоэнергетичным потокам газа — и созданным им магнитным полям.

Магнитное поле возникает только в присутствии токов и является вихревым в области, где есть токи. Магнитные линии образуют петли вокруг токов, не имея ни конца, ни начала, — линии возвращаются в исходную точку, образуя замкнутые петли. 



Эта точка становится в итоге сингулярностью под действием гравитации.

Магнитные поля могут исчезнуть полностью из-за нарушения конвективного движения, необходимого для поддержания магнитного поля, но тяжёлая точка сингулярности остаётся и под действием сил гравитации притягивает электромагнитную составляющую.

Тело, состоящее из атомов, имеет электромагнитное поле благодаря наличию в атомах электрического заряда.

Электромагнитное поле действует на этот заряд, заставляя молекулы быстрее двигаться, что приводит к увеличению температуры и нагреванию тела.

Достаточно нагретые электромагнитные тела пытаются покинуть область галактики, но при остывании опять падают.

Ноль градусов по Кельвину не даёт покинуть вселенную электромагнитному веществу.

Область вселенной расширяется пока нагревается внешний космос. Как только вселенная начнёт остывать.

Внешние слои остывают, а внутренние остаются горячими из-за разных механизмов теплопереноса и процессов, связанных с эволюцией объекта. Возникнет вихрь. Плотность вселенной станет уменьшаться. На каком-то этапе появятся конвективные движения, необходимые для поддержания магнитного поля. Магнитные линии образуют петли вокруг токов, не имея ни конца, ни начала, — линии возвращаются в исходную точку, образуя замкнутые петли. Вселенная получит центр сингулярности и постепенно начнёт сжиматься в точку.