宇宙|电磁力:宇宙中大规模建造的力量

【重大事件的罪魁祸首】
2004年12月27日,当美国还在沉睡的时候,一个巨大的冲击波在太空中荡漾 。
这个看不见的波,以光速传播了五万年 。这个冲击波震动了地球的保护磁场,导致我们地球上层大气的一大块被破坏了 。还导致了几颗卫星失去联系 。
宇宙|电磁力:宇宙中大规模建造的力量
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强大电磁波冲击地球
这次事件是现代天体物理学中所见过的最重大的事件之一 。爆炸产生的能量非常巨大 。虽然地球的保护磁场足以防止严重的破坏,但即便如此,科学家们还是感到震惊 。
他们寻找着这个“罪魁祸首” 。首先想到的是有可能是一颗巨大的超新星,或者是一个巨大黑洞的喷射流 。
但通常的嫌疑犯并不是罪魁祸首,这是一种新的东西 。科学家们在银河系的另一边发现了这个源头——一颗中子星,但它的磁场却比科学家以前所见过的任何东西都强 。
在几万光年之外,一个只有几英里宽的小天体发出嘶嘶声,就是它导致了在物理上影响了地球 。
幸运的是,这颗有磁性的死星离我们很远,即便如此,科学还是意识到了磁性的可怕力量 。
【什么电磁力】
在日常生活中,磁铁看起来很简单 。它们要么粘在一起要么推开,它们有南北两极,磁铁同性相斥,异性相吸 。之所以,磁铁有这个特性,是因为两个磁铁交换能量波 。
物理学家称之为粒子,即在这两个磁铁之间有一些粒子被交换了 。
这些粒子被称为光子 。这些光子与产生光的光子相同,是同一种物质 。
产生光的光子是我们的眼睛能探测到的,是我们用来观察周围世界的能量波 。
如果深入到亚原子级别水平,就可以揭示光子是如何处于磁性的核心 。
这个奇异的世界是由量子力学定律统治着,这里居住着原子这样的微小粒子,每个原子都是原子核外包围着电子云 。
想想原子的结构,原子核带一个正电荷,然后外围的电子带一个负电荷 。这两个之间相互吸引 。
为了解释这种力,量子物理学家认为原子核和电子都会喷出短命的光子爆发 。相反的带电粒子互相吸收对方的光,这就把它们吸引到一起,这种力被称为电磁力 。
如果没有电磁力的作用,原子本身就不会结合在一起 。电磁也会把原子粘在一起,就形成分子 。它把分子粘在一起就会形成我们和我们周围的一切 。
电磁力的作用把原子结合在一起,就是我们物质结构的根本原因 。
我们身体里的分子键是由电磁相互作用结合在一起的 。因此它们也是由光结合在一起的 。一个没有电磁的宇宙会四分五裂 。如果关闭了电磁力,所有物质都会溶解,所有的一切都将会完全崩溃 。
没有电磁力,就没有固体 。当你触摸某物时,那也是电磁力 。
我们的原子中有电子,它们互相排斥,当你试图触摸某物体时,这些力会阻止你实际接触到它们 。
当你站在大楼的地板上,你没有从楼上掉下去,不是因为地板特别结实,事实上大部分的地板都是空的,是地板上原子的电势能和我们身体里原子的电势能把我们托了起来 。
之所以说大部分的地板都是空的,是因为,如果把原子核放大到乒乓球大小,那么整个个原子将是一座大楼那么大 。也就是说,在原子核与电子之间有很大的一块空间 。所以说,地球上的所有物质,大部分都很“空” 。
这也就是为什么中微子能完全穿透我们的身体而不被我们发觉的道理 。因为中微子不会与原子发生电磁反应,所以它能在广阔的原子空间中任意穿梭 。只有极个别的中微子会偶尔撞到原子核 。
关于中微子,笔者以后会专门讲述 。继续回归正题 。
我们身体里小原子的电磁力,就足以让我们对抗地球的全部引力,所以电磁力法则就是电磁力远强于引力 。
所以,现在科学家们开始在宇宙尺度上理解电磁力的力量 。
【宇宙的形成离不开电磁力】
让我们回到宇宙只有38万年的时候 。那时候没有恒星和行星,只有一团炽热的、稠密的、被激发的质子和电子的汤,在高能光子的海洋中疾驰而过 。
在早期的宇宙中,之所以没有原子,是因为能量非常的强烈,以至于在一个非常热、非常稠密的原始汤中存在着独立的带电粒子 。
然后,随着宇宙的冷却,一切都变了 。从宇宙大约一分钟大到宇宙30万年之间,电磁力慢慢走上了风口浪尖 。


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