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日志

 
 

原创 详解星系(四)星系磁场  

2017-03-12 21:04:59|  分类: 详解星系 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        现实生活中,磁场已经随处可见,比较常见的有指南针、各种卡的磁条、发电机、信号传输中的发射和接受、变压器、扬声器中的磁铁、电磁铁等等,这一切都有磁场的存在。虽然不清楚这诸多磁场是否属于同类,但是,这诸多磁场却有共同之处:有磁场源,有磁场空间,磁场可以对所涉及到的空间施加影响,改变原有空间内的状态。
        星系中有磁场,恒星、行星也有自己的磁场,这是不争的事实。磁场究竟是怎样形成的,在星系演化中又会起到什么样的作用呢?
        星系有磁场,对整个星系中的天体施加影响,强度由内到外,由强到弱,像光线一样波及到星系边界之外的宇宙空间。如此强大的磁场,是由一个个恒星的磁场汇集而成,恒星的磁场是由一个个化学元素的原子和分子的磁场汇集而成。
        星系磁场虽然庞大,也是从细小的原子分子汇合而成。普通化学元素中有导电体,有绝缘体。同样,各种化学元素的导磁量也不尽相同,形成磁场强度也不尽相同。在恒星内部,越是接近黑洞层形成的磁场强度越大,在黑洞层也许还有含有磁场强度更大的化学元素存在,只是人们还没有发现而已。

        桌子上放一块吸铁石,吸铁石是静止的,其磁场也是静止的;让吸铁石旋转,其磁场也跟着吸铁石同步旋转。而星系磁场形成于恒星,恒星是旋转的,磁场源是旋转的,磁场也会跟着磁场源同步旋转。星系磁场是由若干恒星磁场组成的,恒星围绕着星系中心旋转,星系磁场一定也是旋转的。这就出现了一个问题:星系内部恒星和外部恒星是不同步旋转,这样的现象会产生什么样的结果呢?
        为了更清楚的说明问题,不妨先做一个假设,把太阳磁场比作星系磁场,八大行星比作星系内的恒星,把行星运行轨道想象成圆形的。
        假设地球运行速度和磁场运行速度同步,都是一年公转1周,水星大约一年公转4周,海王星却要大约165年公转一周。这样就出现了一个问题:
        地球的运行速度相对于磁场运行速度来说是静止的,不存在切割磁力线的问题;
        海王星的运行速度相对于磁场运行速度来说要“慢”165倍,海王星每时每刻都在割切着磁力线;
        水星的运行速度要“快”于磁场的运行速度的4倍,水星割切磁力线的方向和海王星割切磁力线的方向恰恰相反。
        问题回到星系:
        星系外围的恒星,在运行过程中,每时每刻都在割切磁力线,速度由“快”逐渐变“慢”,恒星内部有电流生成;在磁力线运行速度同步的区域,这里的恒星是不切割磁力线的,恒星内部没有电流生成;星系内部的恒星是反方向切割磁力线,恒星内部有电流生成,但是,恒星内部电流的方向和在外部时生成的电流方向相反。

        星系磁场来源于恒星,恒星的一生受到星系磁场的影响。

        究竟应该怎样理解星系磁场?
        磁铁有磁力线,全部磁力线形成磁场。磁铁不动,磁场也不动;磁铁旋转,磁场也跟随着旋转,两者是一体的,相对位置是固定的。星系磁场是否和磁铁磁场一样呢?
        不妨做以下两种猜测:
        一、星系磁场是一体的,相对位置是固定的:目前比较普遍的说法,银河系的直径大约是十万光年,银河系磁场所涉及的范围要比这个数值大多了,如果说星系磁场是一体的,的相对位置是固定的,磁场最外围的移动速度将会快得惊人。各个星系的磁场在宇宙空间交汇,以难以想象的速度移动。这样的假设,星系磁场强度初步衰减,星系磁场没有明确的边界,强度从内到外,由强变弱。
        这里的问题是:外围磁场如此快速移动,整个星系磁场最外围的移动速度能否和星系内部磁场的运行速度同步。
        二、星系磁场是一体的,相对位置不是固定的:星系磁场的磁力线是由星系磁场向外传递的,这里仍然会出现速度的问题,有速度就会用到时间,短距离的磁力线传递可能体现不出来,就像磁铁的磁场传递出磁力线。以数十光年甚至数百光年的远距离传递,恐怕就要改变原有的看法了。
        假设磁力线的传递有速度,每条闭合的磁力线内部所形成的将不再是一个平面,而是一个抛物线弧面,随着距离的延长,最终星系磁场就会有一个明确的边界。磁力线的传递速度越快,星系磁场所涉及的范围体积越大;磁力线的传递速度越慢,所涉及的范围越小。
        这里的问题仍然是有关磁场的速度问题:星系磁场的磁力线的传递速度问题。

        星系有磁场,磁场牵扯到速度,这是毋庸置疑的。是星系磁场外围的移动速度,还是磁力线的传递速度?后者的可能 会更大一些。如果猜想正确,宇宙中会出现比光速更快的速度,那就是磁力线的传递速度。磁场速度的引入,有些不可思议的问题将会得到解决。 

        还有一个有关磁场的问题:磁场究竟是什么组成的?
        无非有三种可能:
        一是:时间、空间、物质之外的,人类还没发现的存在方式,和磁场源共同存在的,两者之间是同生同灭的关系。磁场源存在,磁场就存在,磁场源消失,磁场就消失。磁场强度和影响范围与磁场源有直接关系,磁场源中的物质流失,磁场的强度和影响范围就缩小,两者的关系成正比。
       二是:磁场本身就是物质组成,无论组成磁场的物质颗粒有多小,又是以什么状态在宇宙空间存在。
       这就产生了一个新问题,磁场两极产生的磁力线,越是接近磁极中心,磁力线越是接近直线,形成闭合的磁力线范围就越大。最终,不能闭合的磁力线的小颗粒会逃逸到宇宙空间。宇宙有足够的时间,这种现象导致的直接结果是,磁场源的物质不减少,组成磁场的物质减少了,而最终磁场强度和影响范围也相应的缩小了。比如吸铁石,时间久了,就没有吸铁的功能了。
        三是:磁场源中的物质不变,由于磁场的磁力线逐渐减少,而强度逐渐变弱,影响范围逐渐变小,最终组成磁场源的物质里的磁场消耗殆尽,整个星系将会变得没有磁场。恒星是有生命的,在星系中不断诞生,不断消亡,磁场始终伴随恒星兴衰,恒星的生生灭灭成为星系补充形成磁场的源泉。磁力线的衰减速度,和形成恒星的速度成正比,使星系磁场长久不衰。这样的结果是:磁场既可以和磁场源结合,又能从磁场源中分离,宇宙空间中有被分离出组成磁场的物质,组成磁场的物质在宇宙空间游弋,当恒星运行到某个阶段时,又重新和恒星结合。游离在宇宙空间的磁场物质,并不显现磁场的性质。
        这仅仅是猜想,讲不出什么道理,有没有什么依据。相信,有关磁场源和磁力线的关系,最终将会被人们破解。

        天体演化必然有其规律,磁场的存在,必然有其存在的意义。从远古到现在,再到遥远的未来,宇宙就在那儿以自己的方式演化,没有开始,也没有结束。
        具体的天体,因具体的演化而出现的现象,必然有其形成的原因,有其消失的理由。只有找到其根源,才能破解宇宙演化之谜。  
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