piątek, 12 maja 2017

Plazmoid jest potęgą

Promieniowanie rentgena o wysokiej energii, emitowane z plazmoidu w centrum Drogi Mlecznej. Prawa autorskie: NASA/JPL-Caltech

11 stycznia 2017

Co powoduje energetyczne emisje z centrów galaktyk?

Według niedawnego oświadczeni prasowego, w centrum Drogi Mlecznej znajduje się tak zwana supermasywna czarna dziura (SMBH), rozrywająca gwiazdy i wyrzucająca ich resztki z prędkością 10 000 km/s. Resztki gwiazd następnie łączą się w obiekty rozmiaru planety, o masie przekraczającej 2×1037 kg, czyli tyle, co 10 Jowiszów.

Koncepcja ta nie pochodzi z danych obserwacyjnych, ale z modeli komputerowych, zaprojektowanych do symulowania sytuacji wokół SMBH Saggitarius A*.

Eden Girma, absolwent Uniwersytetu Harwadra, napisał:

Pojedyncza rozerwana gwiazda może dać początek setkom takich obiektów o masie planety. Zastanawiamy się: Co się z nimi potem dzieje? Stworzyliśmy kod komputerowy, aby wyjaśnić tą kwestię.

Uważa się, że tysiące planet swobodnie przemierzają kosmos. Dlaczego? Ponieważ tak teoretycznie powstają gwiazdy i planety. Dyski protoplanetarne, jak zgodnie się je widzi, pełne są kolizji pomiędzy kawałkami materii, dopóki te się nie ustatkują w stabilnych konfiguracjach. Część z takich ochłapów formuje gazowe giganty lub ciała skaliste, podczas, gdy inne są niszczone. Astronomowie jednakże uważają, że wiele z tych nowo powstałych planet jest następnie wyrzucanych z ich układów. Literatura sugeruje, że liczba swobodnych planet może przekraczać liczbę tych powiązanych z gwiazdami. Jednakże ostateczna odpowiedź jest nieznana.

Jak stwierdza ogłoszenie z Uniwersytetu Harwarda, te nowo powstałe planety są przypuszczalnie inne od tych, które wyewoluowały naturalnie. Badacze zapożyczają stwierdzenie Carla Sagana, mówiąc, iż są złożone z materii gwiazdowej, więc ich skład będzie się różnił, gdyż różne z nich powstały z różnych części wybuchłej gwiazdy. Pytanie brzmi, jak je odróżnić?

Istnieją zasadnicze problemy w obu pomysłach, w ewolucji protoplanetarnej, jak i ogólnie w czarnych dziurach. Czarnych dziur nie da się dostrzec przez najpotężniejsze teleskopy i czujniki promieniowania, ale astrofizycy wciąż utrzymują, że one istnieją, przez wzgląd na efekty ich działania. Zakładają oni, że materia jest przyspieszana i ściskana do formy spaghetti, będąc wciągana za horyzont zdarzeń, dopóki się nie porozrywa i nie utworzy więcej dzikich planet.

Ponieważ niemal wszystkie (95%) galaktyki mają mieć w sobie przynajmniej jedną czarną dziurę, wszystkie one mogą wyrzucać ku nam materię z daleka. Ponieważ materia wiruje wokół czarnej dziury z ogromną prędkością, według jednomyślnej opinii nagrzewa się ona od tarcia, emitując światło ultrafioletowe i promienie rentgena. To te emisje są traktowane jako pośredni dowód na istnienie czarnej dziury.

Poprzednie Zdjęcia Dnia nie zgadzały się na oba aspekty tego modelu komputerowego. Sama terminologia jest wysoce spekulatywna i niejednoznaczna. Na przykład dyski protoplanetarne i pływy grawitacyjne wymyślono, aby wyjaśnić niszczenie i ponowne powstawanie gwiazd. Twierdzenia, że promienie rentgena i ultrafiolet z kosmosu powstają w polu grawitacyjnym, jest zdradą ignorancji. Doświadczenia laboratoryjne wytwarzają takie energie poprzez przyspieszanie naładowanych cząstek w polu elektrycznym.

Nie ma doświadczenia potwierdzającego, że materia może zapaść się do niemal nieskończonej gęstości. To raczej skurcz Benneta (lub skurcz-z) w plazmie formuje plazmoidy, które stają się potem gwiazdami. Kiedy strumień elektryczności przez warstwę podwójną w obwodzie galaktycznym staje się zbyt duży, następuje nagłe zwarcie, które wysysa energię z otoczenia. Energia ta może być skoncentrowana z setek sześciennych lat świetlnych, a następnie wyładowana jako kosmiczna błyskawica, generując promienie rentgena oraz ultrafiolet.

Promieniowanie rentgena, dochodzące z serca Drogi Mlecznej, jest takie samo, jak z gwiazd podlegającym silnym naciskom elektrycznym. Plazmoid jest akceleratorem naładowanych cząstek, więc elektrony spiralują w polu magnetycznym i emitują promienie rentgena. Potem rozproszony prąd powraca do płaszczyzny galaktyki i płynie spiralą z powrotem ku centrum.

W Elektryczny Wszechświecie, elektromagnetyzm jest więcej niż zdolny do powodowania fenomenów kosmicznych, bez pomocy ponadnaturalnej fizyki supermasywnych czarnych dziur. Wyładowania plazmowe są powszechnie znane z generowania światła o wysokiej energii. Im większy przepływ ładunku elektrycznego, tym wyższa częstotliwość emitowanego światła. Przy odpowiednio dużej mocy powstają nawet promienie gamma.


Autor: Stephen smith

Przetłumaczono z: Plasmoids are the Power

Przełożył: Łukasz Buczyński

piątek, 21 kwietnia 2017

Elektryczność we Wszechświecie

Elektryczność we Wszechświecie - Plazmawiki

Przetłumaczony ze strony ElectricUniverse.info artykuł na temat powszechności elektryczności właśnie został ukończony. Elektryczność jest wszędzie - od żywych organizmów, po przestrzenie międzygalaktyczne.

sobota, 15 kwietnia 2017

Ciemna materia ponownie sfalsyfikowana

Rok 2016 może być zapamiętany jako rok, w którym hipoteza ciemnej materii została w końcu oficjalnie obalona. Dwa niedawne naukowe badania[1][2] dostarczyły wyników, które mogą podnieść fatalne obiekcje dla istnienia ciemnej materii. W tym artykule, nasz gość, Barry Setterfield, rozpocznie naszą analizę od przeglądu początków hipotezy ciemnej materii oraz znaczenia owych nowych naukowych raportów z perspektywy Elektrycznego Wszechświata.

Przewidywana i zaobserwowana prędkość rotacji dysku galaktyki.

Oba badania obejmowały rolę tak zwanej ciemnej materii w utrzymywaniu obserwowanych prędkości rotacji galaktyk. To przede wszystkim prędkość rotacji galaktyk spowodowała wprowadzenie idei ciemnej materii. Stało się tak, gdyż zewnętrzne ramiona spiralne galaktyk obracały się wokół jądra tak szybko, jak wewnętrzne ramiona. Z punktu widzenia grawitacji należało się spodziewać, że gwiazdy w zewnętrznych ramionach będą wirowały znacznie wolniej, jak nasze planety zewnętrzne wirują wolniej wokół Słońca, niż wewnętrzne. Ponieważ galaktyki takie nie są, wprowadzono grawitacyjne oddziaływanie ciemnej materii. Ale oba artykuły pokazują, że ciemna materia nie zachowuje się, jak przewidywano. Jeden z profesorów astronomii niezależnie wywnioskował o wrześniowym artykule na temat tempa obrotów galaktyk, cytuję:
Nic w standardowym modelu kosmologicznym nie przewiduje tych rezultatów i było niemal niemożliwe do wyobrażenia, jak należałoby go zmienić, aby wyjaśnić to bez całkowitego porzucenia hipotezy ciemnej materii.
~ Matthew Pasek
Nieco później, jeden z autorów listopadowego artykułu, Paolo Salucci, skonkludował, że ich wyniki jasno pokazują naukowcom, że istnieje inny rodzaj fizyki, czekający na odkrycie i zgłębienie. Zatem te dwa artykuły sugerują, że idea ciemnej materii może zostać zakwestionowana, czeka na odkrycie inny rodzaj fizyki, lub jedno i drugie.

Dla kontekstu historycznego omówmy, dlaczego naukowcy po raz pierwszy zaproponowali istnienie ciemnej materii.

Kiedy Sir Isaac Newton opakował matematycznie sposób zachowania się masywnych ciał pod wpływem grawitacji, pozwoliło to na dokładny opis zachowania wszystkich obiektów w Układzie Słonecznym. Od tamtej pory astronomowie używali tego równania celem wyjaśnienia zachowania wszystkiego widocznego we Wszechświecie, od komet po gromady galaktyk. Prędkości, z jakimi poszczególne planety obiegają Słońce, są dobrze opisane prawami Newtona i okazały się pewne na przestrzeni wielu lat. Drogą ilustracji, planetarium używa tego prawa do pokazania zdarzeń w Układzie Słonecznym, jakie miały miejsce i jakie nastąpią w określonym czasie. Archeolodzy opierają się na danych o zaćmieniach, dostępnych z prawa grawitacji, do datowania wydarzeń historycznych.
W skrócie, prawo Newtona stanowi, że im dalej od obiektu centralnego ciało orbituje, tym wolniej się porusza. I tak, planeta najbliższa Słońcu, Merkury, okrąża Słońce z prędkością ok 30 mil na sek. Dla kontrastu Ziemia, trzecia planeta od Słońca, podróżuje z prędkością ok 18 3/4 mili na sek., podczas, gdy odległy Pluton pokonuje jedynie 3 mile na sek. Gdyby odpowiadało za to prawo grawitacji, prędkości orbitalne gwiazd wokół jądra galaktyki malałyby podobnie, jak planet krążących wokół Słońca.
W późnych latach 70-tych, Vera Rubin i Alber Bosma niezależnie od siebie odkryli coś niezwykłego w obrotach galaktyk. Nie zachowywały się one zgodnie z prawami grawitacji. Okazało się natomiast, że w zewnętrznych obszarach galaktyki prędkość orbitalna gwiazd jest mniej więcej taka sama, wzdłuż całej zewnętrznej krawędzi galaktyki. Nie ma spowalniania, spadku prędkości orbitalnej. Gdy tylko ustalono ten fakt dla wielu galaktyk, oczywista stała się potrzeba wyjaśnienia. I w tym właśnie kontekście rozwinięto koncepcję ciemnej materii. Newtonowska grawitacja nie przewidywała wyników obserwacji. Zatem coś oczywiście umykało. Jeżeli płaskie krzywe rotacji, jak je nazwano, miały by być wyjaśnione samą grawitacją, jedyną możliwością byłyby ogromne ilości materii w postaci halo wokół całej widocznej galaktyki i poza nią. Owo ogromne halo musiałoby rozciągać się poza gwiazdy tworzące widoczną krawędź galaktyki, aby móc działać. A skoro owo halo materii jest niewidoczne i nie wysyła światła, zostało w końcu nazwane "ciemną materią".
Co istotne, w tym wyjaśnieniu ciemna materia musi oddziaływać ze zwykłą materią grawitacyjnie, w innym przypadku koncepcja nie zadziała. W listopadzie 2016 roku, dr Andreas Ringwald zdefiniował ciemną materią w ten sposób:
Ciemna materia jest niewidoczną formą materii, która jak dotąd ujawnia się jedynie poprzez efekty grawitacyjne. Z czego się składa, pozostaje kompletną tajemnicą.
Chociaż wciąż jest tajemnicą, zaproponowano różne jej formy, jak gorąca ciemna materia, podobna do plazmy, lub zimna ciemna materia, jak zimny gaz wodorowy, masywne obiekty halo, które nazwano w skrócie MACHO. Masywne, gęste obiekty halo, jak roje planet lub księżyców, błądzące bez celu po galaktyce. Rozległe obserwacje definitywnie wykluczyły wszystkie trzy opcje. Co więcej, pod koniec października 2013 roku, obserwacje teleskopu Kepler wykluczyły również, że ciemna materia składa się z czarnych dziur dowolnego rozmiaru. Możliwość, że jest ona formą dziwnej lub egzotycznej materii, została zaproponowana w listopadzie 2014 roku. Stało się to jednak z powodu fiaska poszukiwań bardziej prawdopodobnych kandydatów. Obecnie jednak uznaje się to za mało prawdopodobnego kandydata. Obecny faworyt to WIMPy. WIMPy to kolejny skrót, a mają być one słabo oddziałującymi, masywnymi cząstkami, coś jak neutrino. W niedawnej historii nauki większość czasu, pieniędzy i badań przeznaczono na szukanie WIMPów, i wydają się one jedynym możliwym wyjaśnieniem, jakie pozostało. Ale WIMPy, w formie neutrino i innych możliwych cząstek, zostały w całości wykluczone przez doświadczenia i obserwacje. Miano nadzieję, że Wielki Zderzacz Hadronów w CERNie wykryje kluczowe dla nieuchwytnej ciemnej materii cząstki, które można by nazwać WIMPami.

Jeżeli WIMPy są proponowane jako komponent ciemnej materii, czy to prawda, że te dwa badania podważają ich spodziewane grawitacyjne oddziaływanie ze zwykłą materią?

Tak, podważają. Ekatarina Karukes, główny autor publikacji z listopada, ujęła to tak, cytuję:
Większość ciemnej materii, zgodnie z najbardziej wiarygodną hipotezą, to WIMPy. Nie oddziaływałyby z normalną materią inaczej, niż grawitacyjnie... Jednakże nasze obserwacje temu przeczą.
Skoro tak, to pierwotne założenia co do ciemnej materii są fałszywe, gdyż spodziewano się jej oddziaływania ze zwykłą materią poprzez grawitację i sterowanie w ten sposób jej tempem rotacji. Listopadowa praca idzie nawet dalej. Pokazuje, że rozmieszczenie materii i ciemnej materii musi być blisko związane, o ile ciemna materia faktycznie tam jest. Autorzy stwierdzają, cytuję:
Znaleźliśmy powiązanie między strukturą normalnej, świecącej materii, jak gwiazdy, gaz i pył, z ciemną materią.
Innymi słowy, obserwacje te pokazują, że jeśli ciemna materia faktycznie istnieje, może być jedynie w miejscach, gdzie znajduje się zwykła materia. Oznacza to, że nie może istnieć ogromne halo ciemnej materii, rozciągające się poza widoczne granice galaktyk. Powodem, według badania, jest to, że widoczna granica galaktyki oznacza granicę jej zwykłej materii. Zatem wszelka ciemna materia również musi się tam kończyć.
W lutym 2015 roku, poszukiwania halo ciemnej materii poza widocznymi granicami galaktyk dały negatywny wynik dla galaktyk, u których poszukiwano tego efektu. Zatem płynie stąd wniosek, że ciemna materia może występować jedynie w tych miejscach, gdzie znajduje się zwykła materia, nie może występować samodzielnie. Zaprzecza to całej idei halo z ciemnej materii. W publikacji z września 2016 roku zawarto podobne wnioski, oparte na próbie 2693 punktów danych w 153 galaktykach. David Merrit, profesor fizyki i astronomii w Instytucie Technologii w Rochester, nie brał udziału w badaniu, ale doszedł do tych wniosków z publikacji naukowych. Powiedział, cytuję:
Krzywe rotacji galaktyk tradycyjnie wyjaśniane były przez hipotezę ad-hoc, że galaktyki otoczone są przez ciemną materię. Relacja lub prawo, odkryte przez McGaugh'a et al., jest poważnym i być może fatalnym wyzwaniem dla tej hipotezy, gdyż pokazuje, że krzywe rotacji są dokładnie zdeterminowane rozkładem samej tylko normalnej materii. Nic w standardowym modelu kosmologicznym tego nie przewiduje i niemal nie można sobie wyobrazić, jak model ten mógłby zostać zmieniony, aby to wyjaśnić, bez zupełnego odrzucenia hipotezy ciemnej materii.
Praca z września 2016 roku określa, że istniała dokładna matematyczna relacja pomiędzy obecnością widocznej materii a przyspieszeniem gwiazd i galaktyk. Jest to niemal dokładne powiązanie lub prawo z niewielkim marginesem błędu w galaktykach wszystkich rodzajów. Źródło siły przyspieszającej nie jest znane, oprócz tego, że nie jest to zwykła grawitacja. Główny autor pracy, Stacy McGaugh, powiedziała, cytuję:
Naturalne wnioskowanie jest takie, że prawo to pochodzi z uniwersalnej siły, jak modyfikacja grawitacji w rodzaju MOND, M O N D, ponownie akronim, hipoteza zmodyfikowanej dynamiki Newtona, zaproponowanej przez izraelskiego fizyka Moti Milgroma.
Chociaż MOND nie tłumaczy wszystkich zjawisk grawitacyjnych, praca McGauth nie zmniejsza poprawności podejścia Milgroma. W sumie jest z nim zgodna, ale mamy tu problem, jest to narzędzie czysto matematyczne, pozwalające wytłumaczyć niektóre obserwacje. (...) Nie ma fizycznego powodu na istnienie dodatkowego czynnika lub nowego prawa. To samo w sobie może pchnąć nas do poszukiwań innych opcji, w których inne siły przyspieszające istnieją poza galaktyką.

Alternatywnym kandydatem na taką siłę jest elektromagnetyzm. Dlaczego możliwość taka jest powszechnie ignorowana przez kosmologię głównego nurtu?

Kristian Birkeland w laboratorium.

Istnieje powód historyczny, dla którego jest to do dziś w większości ignorowane. Prześledźmy to razem przez kilka chwil i zobaczmy, co się stało. Na samym początku XX wieku Norweg, Kristian Birkeland, studiował zachowanie plazmy w laboratorium. Plazma, czwarty stan materii, powstaje w laboratorium, gdy atomy są odzierane z jednego lub więcej elektronów, pozostawiając protony, jony i elektrony, będące swobodnie latającymi, naładowanymi cząstkami. Poruszające się ładunki stanowią prąd elektryczny, a te prądy mają wirowe pola magnetyczne. Owe pola zacieśniają plazmę do włókien i arkuszy. Zatem wszystkie oddziaływania w plazmie są elektryczne i magnetyczne. Praca Birkelanda na początku XX wieku była początkiem tak zwanej dziś fizyki plazmy. Jednakże, niemal natychmiast, matematyk i fizyk Sydney Chapman, bardzo szanowany za swoje osiągnięcia, oczernił fizykę plazmy Birkelanda. Jego opinie były tak poważane, że zablokowały postęp w fizyce plazmy aż do jego śmierci w roku 1970.
Od tamtej pory nowe odkrycia w kosmosie potwierdziły, że Birkeland miał rację, a Chapman się mylił. W rezultacie upowszechniło się studiowanie fizyki plazmy. Okazało się, że ponad 99% materii we Wszechświecie to plazma. Zatem badanie włókien plazmy w laboratorium daje nam pewne wyobrażenie, co się dzieje w kosmosie. Widać z tej historii, że opcja sił elektromagnetycznych i fizyki plazmy pojawiła się zaledwie pod koniec lat 70-tych i na początku 80-tych, gdy wypłyną ów problem z galaktykami.

Symulacja galaktyki spiralnej Peratta.

Tak więc, zjawiska grawitacyjne były rozważane jako jedyna opcja. W tym kontekście Antony Peratt z Los Alamos National Laboratories wskazał w 1992 roku, że siły elektromagnetyczne w kosmosie mogą być 10 do potęgi 39 razy silniejsze niż grawitacja. 10 do 39, czyli jedynka z 39 zerami. Jego doświadczenia i symulacje pokazały, że odpowiedź na dylemat ciemnej materii leży właśnie w tej dziedzinie badań. W serii artykułów w czasopiśmie IEEE z grudnia 1986 roku, Peratt omawiał swoje eksperymenty i symulacje komputerowe z przeplatającymi się włóknami plazmy, działającymi pod wpływem sił elektromagnetycznych. Wykazał, że w przekroju oddziaływania tych włókien powstały miniaturowe galaktyki spiralne. Galaktyki te właściwie obejmowały wszystkie znane rodzaje. Liczba użytych przez niego włókien miała zakres od 12 w doświadczeniach i do sześciu w symulacjach, ale już przy dwóch lub trzech włóknach oddziaływania elektromagnetyczne uformowały wszystkie rodzaje galaktyk. Peratt podkreślił, że te doświadczenia i wyniki mogą być liniowo przeskalowane do proporcji kosmicznych, jako wynik znanego działania plazmy.
Zatem, kluczowym kandydatem na siłę przyspieszającą w galaktykach jest elektryczność i/lub magnetyzm, które z powodów historycznych zostały przeważnie zignorowane przez grawitacyjnych astronomów aż po dziś dzień. Dla obecnej dyskusji, powstaje z doświadczeń Peratta ważna myśl. Owe miniaturowe galaktyki z laboratorium będące spiralne bądź eliptyczne, lub jakiekolwiek by nie były, wszystkie miały krzywe rotacji jak ich kosmiczne odpowiedniki. Płaska krzywa rotacji galaktyk wynika z faktu, iż nie działają tu siły grawitacji ale raczej elektromagnetyczne, zachowujące się inaczej, jak również będące znacznie szybsze i silniejsze od grawitacji. Zatem siły zaangażowane same w oddziaływania plazmy są zdolne do spowodowania płaskiej krzywej rotacji w galaktykach bez żadnych dodatkowych matematycznych czynników bądź egzotycznej fizyki czy ciemnej materii. Badania Peratta zasługują więc na znacznie większą uwagę w środowisku astronomów, fizyków i kosmologów, niż mają obecnie. Toteż odpowiedź na zagadkę ciemnej materii znaleziono w fizyce plazmy, dającej reprodukcje w laboratorium. Jest to kompletne rozwiązanie tej zagadki, a co więcej, jest to nauka godna zaufania.

[1] Acceleration relation found among spiral and irregular galaxies challenges current understanding of dark matter

[2] Unexpected interaction between dark matter and ordinary matter in mini-spiral galaxies


Na podstawie: Dark Matter Falsified — Again? | Space News