Plasmakosmologie ist ein Begriff, der einen losen Satz von Sonderideen über die Kosmologie beschreibt, von denen einige dem 1970-Hofdichter von Nobel Hannes Alfvén zugeschrieben werden. Ionisiertes Benzin oder plasmas, spielt eine Hauptrolle in der Erklärung der Plasmakosmologie für die Entwicklung des Weltalls. Alfvén hat den Gebrauch von Plasma vorgeschlagen, das klettert, um kosmologische Phänomene zu beschreiben, indem er die Ergebnisse von Land- und Raumplasmaphysik-Experimenten zu größeren Skala-Größenordnungen extrapoliert hat, Kasten sehen.

Einige der Ideen von der Plasmakosmologie widersprechen der aktuellen Einigkeit von Astrophysikern, dass die Theorie von Einstein der allgemeinen Relativität, eine Theorie des Ernstes, den Ursprung und die Evolution des Weltalls auf kosmischen Skalen erklärt, sich stattdessen auf die weitere Entwicklung und Anwendung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik zu astrophysical plasmas verlassend.

Während des Endes der 1980er Jahre zum Anfang der 1990er Jahre gab es beschränkte Rücksicht der Verdienste der Plasmakosmologie, aber heute sind fast alle Kosmologen und Astronomen gegenüber der Idee skeptisch.

Plasma von Astrophysical

Im Gegensatz zur Plasmakosmologie wird Plasmaphysik unverfänglich akzeptiert als, großen Einfluss auf viele astrophysical Phänomene zu haben. Die Mehrheit der gewöhnlichen Sache im Weltall ist in der Form von Plasma, und Plasma ist ein guter Leiter der Elektrizität. Eine wichtige Zahl in diesem Feld war Hannes Alfvén, der viel von seinem Berufsverlauf zum Nachforschen plasmas gewidmet hat und dem 1970-Nobelpreis in der Physik für seine Arbeit an magnetohydrodynamics (MHD) zuerkannt wurde.

Die Ansicht von Alfvén bestand darin, dass Plasma eine wichtige Rolle im Weltall gespielt hat. Er hat behauptet, dass elektromagnetische Kräfte viel wichtiger sind als Ernst, wenn sie interplanetarischen und interstellaren beladenen Partikeln folgen. Plasmaeffekten, die in der Sternbildung wichtig sind, werden als Hauptströmungswissenschaft heute akzeptiert, z.B verlässt sich Standard astrophysical Struktur-Bildungsmodelle am Niveau von Sternsystemen auf das magnetische Bremsen, das eine Plasmawirkung ist, um winkeligen Schwung zu entfernen und einem Proto-Stern zu erlauben sich zusammenzuziehen. Siehe auch die heliospheric aktuelle Platte, und wie Plasmaphysik eine Schlüsselrolle im interplanetarischen Medium spielt. Theorien in astrophysical Plasma sind ein grundsätzlicher Teil der Plasmakosmologie, es ist der erste Schritt im 'kosmischen Dreisprung'.

Auf einer größeren Skala haben Milchstraße-Gruppen und Trauben eine niedrigere Plasmadichte durch mehrere Größenordnungen, und magnetische Felder sind nicht stark genug, um Virializing-Prozesse bedeutsam zu betreffen. Standard astrophysical Struktur-Bildungsmodelle, am Niveau der Milchstraße-Bildung, hängt vom Massenvertrieb des vorgetäuschten Systems aber nicht seiner electrodynamic Wechselwirkungen ab. Solche Modelle müssen wirklich jedoch die Existenz der dunklen Sache annehmen, für beobachtete Milchstraße-Folge-Kurven verantwortlich zu sein. Andererseits ist es von anderen Plasmakosmologen gefordert worden, dass Plasmaeffekten Milchstraße-Folge-Kurven ohne das Bedürfnis nach der dunklen Sache erklären.

Alfvén hat Hypothese aufgestellt, dass Ströme von Birkeland (hier Bedeutung von Strömen im Raum plasmas, die nach magnetischen Feldlinien ausgerichtet werden) für viele filamentary Strukturen verantwortlich waren, und dass ein galaktisches magnetisches Feld und aktuelle Platte, mit einem geschätzten galaktischen Strom 10 bis 10 Ampere vereinigt hat, die Zusammenziehung von interstellaren Wolken fördern könnte und sogar den Hauptmechanismus für die Zusammenziehung einsetzen kann, Sternbildung beginnend. Das ist entgegen der Standardansicht, dass magnetische Felder Zusammenbruch hindern können. Jedoch hat eine Studie 1978 beschlossen, dass das Modell von Alfvén von Strömen von Birkeland ungenau Sternbildung erklärt hat. Groß angelegte Birkeland Ströme sind nicht beobachtet worden, und die Länge-Skala für die Anklage-Neutralität wird vorausgesagt, um viel kleiner zu sein, als die relevanten kosmologischen Skalen.

Kosmologie von Alfvén-Klein

Plasmakosmologie-Theorie wurde auf in den 1960er Jahren von Alfvén gearbeitet, Oskar Klein und Carl-Gunne Fälthammar, und der besonderen Wichtigkeit waren das 1966 Buch von Alfvén Weltantiwelten. Während 1971 hat Klein die Weltantiwelt-Vorschläge von Alfvén erweitert und hat das "Modell von Alfvén-Klein" des Weltalls oder Meta-Milchstraße entwickelt, wie sie es zurzeit genannt haben (sieh den Shapley-Curtis für mehr über die Geschichte des Unterscheidens zwischen dem Weltall und der Milchstraße-Milchstraße debattieren). In dieser Kosmologie von Alfvén-Klein (hat manchmal Kosmologie von Klein-Alfvén genannt), wird das Weltall aus gleichen Beträgen der Sache und Antimaterie mit den Grenzen zwischen den Gebieten der Sache und Antimaterie zusammengesetzt, die durch kosmische elektromagnetische Felder wird skizziert, die durch doppelte Schichten, dünne Gebiete gebildet sind, die zwei parallele Schichten mit der entgegengesetzten elektrischen Anklage umfassen. Diese Grenzgebiete würden aus der Sache und Antimaterie zusammengesetzt, die Vernichtungsradiation erzeugen würde, ein Plasma bildend. Alfvén hat den Begriff ambiplasma für ein Plasma eingeführt, das aus der Sache und Antimaterie zusammengesetzt ist, und die doppelten Schichten werden so ambiplasma gebildet. Gemäß Alfvén würde solch ein ambiplasma als die Teilpartikeln relativ langlebig sein, und Antiteilchen würden zu heiß sein und auch niedrige Dichte, um einander schnell zu vernichten. Die doppelten Schichten werden handeln, um Wolken des entgegengesetzten Typs, aber Vereinigungswolken desselben Typs zurückzutreiben, jemals größere Gebiete der Sache und Antimaterie schaffend. Die Idee von ambiplasma wurde weiter in die Formen von schwerem ambiplasma (Protonenantiprotone) und Licht ambiplasma (Elektronpositrone) entwickelt.

Kosmologie von Alfvén-Klein wurde teilweise vorgeschlagen, um die beobachtete baryon Asymmetrie im Weltall zu erklären, von einer anfänglichen Bedingung der genauen Symmetrie zwischen Sache und Antimaterie anfangend. Gemäß Alfvén und Klein würde ambiplasma Taschen der Sache und Taschen der Antimaterie natürlich bilden, die sich nach außen als Vernichtung zwischen der Sache ausbreiten würde und Antimaterie in der doppelten Schicht an den Grenzen vorgekommen ist. Sie haben beschlossen, dass wir gerade zufällig in einer der Taschen leben müssen, die größtenteils baryons aber nicht antibaryons war, die baryon Asymmetrie erklärend. Die Taschen oder Luftblasen, der Sache oder Antimaterie würden sich wegen Vernichtungen an den Grenzen ausbreiten, die Alfvén als eine mögliche Erklärung für die beobachtete offenbare Vergrößerung des Weltalls betrachtet hat, das bloß eine lokale Phase einer viel größeren Geschichte sein würde. Alfvén hat verlangt, dass das Weltall immer wegen Kausalitätsargumente und der Verwerfung ab nihilo Modelle wie der Urknall als eine Heimlichkeitsform von creationism bestanden hat. Die explodierende doppelte Schicht wurde auch von Alfvén als ein möglicher Mechanismus für die Generation von kosmischen Strahlen, Röntgenstrahl-Brüchen und Gammastrahl-Brüchen angedeutet.

1993 hat theoretischer Kosmologe Jim Peebles die Kosmologie von Klein (1971) und das 1966-Buch von Alfvén, Weltantiwelten kritisiert, dass schreibend, "es gibt keine Weise, wie die Ergebnisse mit der Isotropie der kosmischen Mikrowellenhintergrundradiation und Röntgenstrahl-Hintergründe im Einklang stehend sein können". In seinem Buch hat er auch behauptet, dass die Modelle von Alfvén das Gesetz von Hubble, den Überfluss an leichten Elementen oder die Existenz des kosmischen Mikrowellenhintergrunds nicht voraussagen.

Die vorausgesagte Vernichtungsradiation, die an der Grenze zwischen Sache und Antimaterie-Gebieten erzeugt ist, wurde nicht gesehen. Obwohl die Theorie durch das Annehmen gerettet worden sein könnte, dass die Sache Gebiet beherrscht hat, in dem wir sind, ist größer als das erkennbare Weltall, seine Haupthauptfiguren haben die Theorie aufgegeben, aber nicht verteidigen Sie eine Theorie, die nicht widerlegt werden konnte. Es sollte bemerkt werden, dass Kosmologie von Alfvén-Klein gerade eine Plasmakosmologie-Theorie ist.

Das Verbinden von Raumplasmaglühfäden

Eines der grundlegendsten und wichtigen Konzepte in der Plasmakosmologie ist, wie sich Plasmaglühfäden zusammen verbinden, um ihnen zu ermöglichen, die enormen für die Plasmakosmologie erforderlichen Ströme zu tragen. Das Annehmen eines vorhandenen magnetischen Feldes und zwei Plasmaglühfäden, die entlang den magnetischen Feldlinien und jedem Tragen eines axialen elektrischen Stroms gegenüber dem magnetischen Feld ausgerichtet sind (d. h. Ströme von Birkeland), und für den Einfachheitsignorieren-Ernst. Die Ströme in den zwei Glühfäden werden kreisförmige magnetische Felder um sie erzeugen, die mit dem Strom im anderen Glühfaden aufeinander wirken, um eine Kraft zu erzeugen, die die zwei Glühfäden zusammen anzieht (verwenden Sie die Regel der rechten Hand, die Richtung des magnetischen Feldes, dann die linke Regel des Flamen zu bestimmen, zu zeigen, dass jeder Glühfaden vom anderen angezogen wird, d. h." wie" Ströme ziehen an). Jedoch, weil die Glühfäden an einander, das Original herangehen (oder Hintergrund) magnetisches Außenfeld und die Bewegung wirken aufeinander, um einen Strom über die Glühfäden zu verursachen (verwenden Sie die rechte Regel des Flamen, N.B. nicht dasselbe als die "Regel der rechten Hand" verwendet vorher). Der Strom wird aus Protonen zusammengesetzt, die sich in der Richtung auf den Strom und die Elektronen bewegen, die sich im entgegengesetzten Sinn bewegen. Die Elektronen und Protone, die diesen Strom bilden, werden sich an Gegenseiten des Glühfadens sammeln. Mit der rechten Regel des Flamen wieder wirkt die Glühfaden-Bewegung mit dem kreisförmigen magnetischen Feld aufeinander, das den anderen Glühfaden umgibt, einen sekundären Strom veranlassend, an den Glühfaden-Rändern in der entgegengesetzten Richtung zum Hauptstrom zu fließen (das nicht Überraschen, da ursprünglich wir die linke Regel des Flamen für Motoren verwendet haben, um die Richtung der Bewegung zu bestimmen, schließlich haben wir die rechte Regel des Flamen für Generatoren in demselben Feld verwendet, um die Richtung dieses sekundären Stroms zu bestimmen).

Da sich die Elektronen viel schneller bewegen als die Protone, wird das aktuelle Profil über die Glühfäden unausgeglichen sein, was bedeutet, dass die Anziehungskraft zwischen den Glühfäden jetzt von ihren Zentren ausgeglichen wird. Da die zwei Glühfäden herangehen und vorbei an einander, werden die zusätzlichen Gebühren auf den inneren Gesichtern der Glühfäden einander zurücktreiben, weil sie Anklagen ähnlich sind. Ein Gleichgewicht wird zwischen der abstoßenden Kraft von den ähnlichen Anklagen auf den inneren Oberflächen der Glühfäden und der attraktiven Kraft von der Hauptsache (wie) Ströme erreicht. Die zwei Glühfäden werden gedreht zusammen in einen rotierenden doppelten Glühfaden, der handelt, als ob es ein einzelner Glühfaden war und sich mit einem anderen Glühfaden ebenso verbinden kann. So neigen Plasmaglühfäden dazu, zusammen, dieser "zu drücken", ein Beispiel eines Z-Kneifens seiend, da der Strom in der Z-Richtung mit einem scheitelwinkligen magnetischen Feld ist. Magnetische Felder können winkeligen Schwung ebenso entfernen, wie das magnetische Sternbremsen tut, dem Klemmen erlaubend, unterschiedlich im Fall vom Ernst allein weiterzugehen, wo Zentrifugalkraft schließlich die Zusammenziehung beschränken wird.

Interessanterweise haben Computersimulationen, in den 1980er Jahren den Querschnitt durch zwei Plasmaglühfaden-Verschmelzen zeigend, die Gestalt von echten Milchstraßen nachgeahmt, wie Versuche angestellt in den 1950er Jahren von Winston H. Bostick hatte.

Milchstraße-Bildung, aktive Milchstraße-Kerne und Milchstraße-Folge-Kurven

Das Unterstützen von Beweisen für die Plasmakosmologie kommt aus Simulationen der Milchstraße-Bildung durch A.L. Perrat. Simulationen von kollidierenden Plasmawolken, 300,000 Lichtjahre entfernt in Glühfäden mit Strömen von 10 Ampere anfangend, haben viele Ähnlichkeiten mit Beobachtungen von Milchstraßen gezeigt. Das ist eine mehr komplizierte 3D-Version von zwei Plasmaglühfaden-Verbinden. Grundsätzlich beginnen die Wolken zu spinnen und werden (wegen derselben Ausgleich-Kräfte wie im Fall vom Glühfaden-Verbinden) in zwei Arme verdreht, die am Zentrum durch ein Puffergebiet getrennt sind (der der Lücke zwischen den Glühfäden im Fall vom zwei Glühfaden-Verbinden entspricht). Die Simulationen haben auch Hauptradioquellen der Synchrotron-Radiation und erscheinende Strahlen des Materials vom Hauptpuffergebiet gezeigt, das ausgesehen hat, dass von Quasaren und aktiven galaktischen Kernen ohne das Bedürfnis nach supermassiven schwarzen Löchern beobachtet hat, die in Simulationen erforderlich sind, die auf dem Ernst gestützt sind, allein. Das Verlängern der Simulierungsdurchlaufzeit hat "den Übergang von doppelten Radiomilchstraßen zu radioquasars zum radioquiet QSO'S zum eigenartigen und Milchstraßen von Seyfert gezeigt, schließlich in spiralförmigen Milchstraßen endend". Die Simulation ist für die Drehung von Milchstraßen verantwortlich gewesen (sie gewinnen Drehung auf Kosten der magnetischen Felder), und ist auch für flache Milchstraße-Folge-Kurven ohne dunkle Sache verantwortlich gewesen (die Diskrepanz zwischen beobachteten Milchstraße-Folge-Kurven, und diejenigen, die vorgetäuscht sind, gestützt auf dem Ernst allein mussten durch das Einführen dunkler Sache verantwortlich gewesen werden). Mit magnetischen Feldern im Spiel sind die spiralförmigen Arme von Milchstraßen rollenden Frühlingen ähnlich, die dieselbe Rotationsgeschwindigkeit entlang ihrer Länge haben, in Simulierungswohnungsmilchstraße-Folge-Kurven in spiralförmigen Milchstraßen, wie beobachtet, in der Natur schaffend.

Das Ergänzen und in Übereinstimmung mit diesen Simulierungsstudien durch Perrat war ein analytisches Modell eines Plasmaquasar-Mechanismus durch Lerner. Das widerspricht dem Standardmodell von Quasaren, die als durch supermassive schwarze Löcher antreiben werden, die durch die Radiation von der Leuchtsache illuminiert werden, die sie anwachsen lassen.

Experimentell Plasmaglühfäden sind normalerweise 10,000mal länger, als sie breit sind. Um so Milchstraßen zu bilden, würden die Glühfäden 100,000 Lichtjahre über und eine Milliarde Lichtjahre lang sein, und solche Glühfäden würden die groß angelegte Struktur des Weltalls wie die Große Wand bilden: 500 Millionen Lichtjahre lange, 300 Millionen Lichtjahre breit und 15 Millionen dicke Lichtjahre. Vor der Entdeckung der Großen Wand 1989 bestand die Hauptströmungseinigkeit darin, dass an diesen Skalen das Weltall gleichförmig sein würde, aber Plasmakosmologie hatte die Skala dieser Strukturen wenige Jahre vorher dann vorausgesagt (sieh z.B).

Weitere Entwicklungen

Während Plasmakosmologie die Unterstützung von den meisten Astronomen oder Physikern nie gehabt hat, haben einige Forscher fortgesetzt, die Annäherung zu fördern und zu entwickeln, größtenteils in der IEEE Zeitschrift Transaktionen auf der Plasmawissenschaft veröffentlichend. Zusätzlich, 1991, hat Eric J. Lerner, ein unabhängiger Forscher in der Plasmaphysik und Kernfusion, geschrieben, dass ein Buch des populären Niveaus, das Plasmakosmologie unterstützt, Den Urknall betitelt hat, Nie ist Geschehen. Damals dort wurde Interesse am Thema unter der kosmologischen Gemeinschaft (zusammen mit anderen Sonderkosmologien) erneuert. Das war wegen Ergebnisse berichtet 1987 von Andrew E. Lange und Paul Richards von UC Berkeley und Toshio Matsumoto von Nagoya Universität, die angezeigt hat, dass die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation kein blackbody Spektrum haben könnte. Jedoch war die Endansage (im April 1992) des Kosmischen Hintergrundforschers (COBE) Satellitendaten mit einem blackbody Spektrum im Einklang stehend; das Niveau von Interesse in der Plasmakosmologie ist solch seitdem gefallen, dass wenig Forschung jetzt geführt wird.

Vergleich zum Standardmodell der Urknall-Kosmologie

Befürworter der Plasmakosmologie-Anspruch-Elektrodynamik sind so wichtig wie Ernst im Erklären der Struktur des Weltalls, und sinnen Sie nach, dass es eine alternative Erklärung für die Evolution von Milchstraßen und den anfänglichen Zusammenbruch von interstellaren Wolken zur Verfügung stellt. In der besonderen Plasmakosmologie wird gefordert, eine alternative Erklärung für die flachen Folge-Kurven von spiralförmigen Milchstraßen zur Verfügung zu stellen und das Bedürfnis nach der dunklen Sache in Milchstraßen und mit dem Bedürfnis nach supermassiven schwarzen Löchern in Milchstraße-Zentren zu beseitigen, um Quasare und aktive galaktische Kerne anzutreiben. Das ist umstritten, weil theoretische Analyse zeigt, dass "viele Drehbücher für die Generation des Samens magnetische Felder, die sich auf das Überleben und die Nachhaltigkeit von Strömen in frühen Zeiten [des Weltalls verlassen, disfavored] sind", d. h. Wie man denkt, bestehen Ströme von Birkeland des Umfangs erforderlich (sagen 10 Ampere), für die Milchstraße-Bildung nicht.

Die leichte Element-Produktion ohne Urknall nucleosynthesis (wie erforderlich, in der Plasmakosmologie) ist in der Hauptströmungsliteratur besprochen worden und wurde beschlossen, übermäßige Röntgenstrahlen und darüber hinaus beobachtete Gammastrahlung zu erzeugen. Dieses Problem ist von Plasmakosmologie-Befürwortern in ihren Vorschlägen nicht völlig gerichtet worden.

Kein auf der Plasmakosmologie gestützter Vorschlag, um die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation (CMB) zu erklären, ist veröffentlicht worden seit dem Kosmischen Hintergrundforscher (COBE) wurden Ergebnisse 1992 bekannt gegeben. Vorgeschlagene Erklärungen verlassen sich auf das einheitliche Sternenlicht und stellen keine Anzeige dessen zur Verfügung, wie man erklärt, dass der beobachtete winkelige anisotropies des CMB Macht-Spektrums (so niedrig ist wie) ein Teil in 10.

Die Empfindlichkeit und Entschlossenheit des Maßes dieser anisotropies wurden durch WMAP außerordentlich vorgebracht. Die Tatsache, dass der CMB in Übereinstimmung mit den Vorhersagen des Urknall-Modells so isotropisch ist, wurde nachher als eine Hauptbestätigung des Urknall-Modells zum Nachteil von Alternativen verkündet. Diese Maße zeigen, dass die akustischen Spitzen im frühen Weltall mit der hohen Genauigkeit durch die Vorhersagen des Urknall-Modells ausgerüstet werden.

Verweisungen und Zeichen

Siehe auch

• Alfvén, Hannes:

: * "Kosmisches Plasma" (Reidel, 1981) internationale Standardbuchnummer 90-277-1151-8

: * "Auf der hierarchischen Kosmologie", Astrophysik und Raumwissenschaft (ISSN 0004-640X), vol. 89, Nr. 2, Januar 1983, p. 313-324. (1983)

: * "Kosmologie im Plasmaweltall", Laser und Partikel-Balken (ISSN 0263-0346), vol. 6, Aug 1988, p. 389-398. Voller Text

: * "Modell des Plasmaweltalls", IEEE Transaktionen auf der Plasmawissenschaft (ISSN 0093-3813), vol. PS 14, Dez 1986, p. 629-638 Voller Text (PDF)

• Peratt, Anthony:

: * "Physik des Plasmaweltalls", (Springer, 1992) internationale Standardbuchnummer 0-387-97575-6

: * "Das Simulieren spiralförmiger Milchstraßen", Himmel und Fernrohr (ISSN 0037-6604), vol. 68, Aug 1984, p. 118-122

: * "sind Schwarze Löcher Notwendig?", Himmel und Fernrohr (ISSN 0037-6604), vol. 66, Juli 1983, p. 19-22

: * "Evolution des Plasmaweltalls. Ich - Verdopple Radiomilchstraßen, Quasare und extragalactic Strahlen", IEEE Transaktionen auf der Plasmawissenschaft (ISSN 0093-3813), vol. PS 14, Dez 1986, p. 639-660. Voller Text (PDF)

: * "Evolution des Plasmaweltalls. II - Die Bildung von Systemen von Milchstraßen", IEEE Transaktionen auf der Plasmawissenschaft (ISSN 0093-3813), vol. PS 14, Dez 1986, p. 763-778. Voller Text (PDF)

: * "Die Rolle von Partikel-Balken und elektrischen Strömen im Plasmaweltall", Laser und Partikel-Balken (ISSN 0263-0346), vol. 6, Aug 1988, p. 471-491 Voller Text (PDF)

• Wright, E. L. "Fehler im Nie Zufällig Urknall". Siehe auch: Lerner, E. J. "Dr Wright ist falsch". Die Antwort von Lerner zum obengenannten.
• IEEE Xplore, IEEE Transaktionen auf der Plasmawissenschaft, 18 Ausgabe 1 (1990), Sonderausgabe auf der Plasmakosmologie einschließlich A. L. Peratts, "Plasmakosmologie", IEEE T. Plasmasci. 18, 1-4 (1990).
• Verschiedene Autoren: "Einführung in die Plasmaastrophysik und Kosmologie", Astrophysik und Raumwissenschaft, v. 227 (1995) p. 3-11. Verhandlungen der Zweiten IEEE Internationalen Werkstatt auf der Plasmaastrophysik und Kosmologie, gehalten vom 10. bis zum 12. Mai 1993 in Princeton, New Jersey
• "Anatomie einer Milchstraße in der Evolution"