Μαγνητισμός: Αν και βρίσκεται παντού στη ζωή μας η προέλευσή του παραμένει ένα μυστήριο

Ο μαγνητισμός κρύβεται πίσω από σχεδόν οτιδήποτε κάνουμε καθημερινά: ηλεκτρικές συσκευές, τηλεπικοινωνίες, μεταφορές…  Ωστόσο όποιος ασχοληθεί έστω και για λίγο με ένα μαγνήτη νιώθει αμέσως μια άβολη περιέργεια, σαν να αγγίζει κάτι μυστηριώδες, σχεδόν μαγικό. Είναι εκπληκτικό, αλλά αυτή η σαγήνη δεν έχει περιοριστεί στο ελάχιστο ακόμα και μετά από αιώνες επιστημονικής έρευνας.

Η πιο μυστηριώδης πτυχή του μαγνητισμού είναι η προέλευσή του. Όχι μόνο στη Γη, αλλά σε ολόκληρο το Σύμπαν! Οι πλανήτες, τα άστρα, ο μεσοαστρικός χώρος, και οι γαλαξίες, φαίνεται να είναι όλα μαγνητισμένα σε κάποιο βαθμό, αλλά είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανακαλύψουμε πότε και πώς απέκτησαν αυτή την ιδιότητα. Είναι κάτι που δημιουργήθηκε μαζί με το Σύμπαν ή κάτι που απέκτησαν οι γαλαξίες αργότερα;

Ένας απλός μαγνήτης σουβενίρ που κολλάμε στο ψυγείο, έχει γύρω του ένα μαγνητικό πεδίο 200 φορές ισχυρότερο από αυτό της Γης, το οποίο με τη σειρά του είναι δέκα εκατομμύρια φορές ισχυρότερο από αυτό του Γαλαξία!

Φαίνεται πάντως ότι, αν το Σύμπαν ήταν τόσο μαγνητισμένο στη γέννησή του όσο είναι τώρα οι γαλαξίες, δεν θα είχε δημιουργηθεί η ύλη όπως την ξέρουμε. Οι μαγνητικές δυνάμεις θα είχαν εμποδίσει τα θεμελιώδη σωματίδια από το να συνδυαστούν για να δημιουργήσουν άτομα. Επίσης, θα βλέπαμε κάποια ίχνη αυτού του μαγνητισμού στην Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, το μόνο φωτεινό απομεινάρι του Μεγάλου Μπαμ, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Έτσι, αν οι πρώτοι μαγνήτες σχηματίστηκαν μαζί με τους γαλαξίες τότε θα έπρεπε να υπήρξαν εκατομμύρια φορές ασθενέστεροι και να μεγάλωσαν σταδιακά μαζί τους.

Πώς όμως; Μία πρώτη, εύλογη θεωρία είναι ότι οι κοσμικοί μαγνήτες μπορεί απλά να μεγάλωσαν μέσω της βαρύτητας. Νέο υλικό, φτάνοντας μέσα σε ένα γαλαξία, συνεισέφερε στην αύξηση ή την υψηλότερη συγκέντρωση του μαγνητισμού του. Ωστόσο, τα όρια που θέτονται για τους πρώτους μαγνήτες είναι τόσο μικρά, που ακόμα και με δισεκατομμύρια χρόνια βαρυτικής εξέλιξης δεν θα έφταναν για να φτάσουμε στο μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία μας τώρα. Το οποίο δεν είναι ιδιαίτερα ισχυρό. Ένας απλός μαγνήτης-σουβενίρ που κολλάμε στο ψυγείο έχει γύρω του ένα μαγνητικό πεδίο 200 φορές ισχυρότερο από αυτό της Γης, το οποίο με τη σειρά του είναι δέκα εκατομμύρια φορές ισχυρότερο από αυτό του Γαλαξία! Παρόλα αυτά, κάνει μεγάλη διαφορά για την εξέλιξη των άστρων, όπως θα δούμε σε επόμενο άρθρο.

Η απάντηση φαίνεται να είναι το «κοσμικό δυναμό», όπως ονομάζεται, μια θεωρία που υπάρχει στους επιστημονικούς κύκλους εδώ και δεκαετίες. Όπως το δυναμό του ποδηλάτου περιστρέφει ένα μαγνήτη μέσα σε ένα πηνίο για να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα, έτσι κι ένα κινούμενο ρεύμα μπορεί να δημιουργήσει μαγνητικό πεδίο· και στο διάστημα, τα ρεύματα κινούνται και στροβιλίζονται παντού. Οι κινήσεις των φορτισμένων σωματιδίων είναι στην ουσία ρεύματα, που συμπιέζονται από εκρήξεις σουπερνόβα, στροβιλίζονται μαζί με το Γαλαξία ή γυρίζουν γύρω από ένα νέο αστέρι, μέσα στον πρωτοσχηματιζόμενο δίσκο του. Έτσι, στον τυρβώδη, γεμάτο δίνες μεσοαστρικό χώρο των γαλαξιών μπορεί τα μικροσκοπικά, αρχαία μαγνητικά πεδία να μεγάλωσαν πολύ πιο γρήγορα από ό,τι προβλέπεται μόνο από τη βαρύτητα. Πρόσφατα μάλιστα, για πρώτη φορά, αυτή τη διαδικασία, όπου μικρά μαγνητικά πεδία μεγεθύνονται σε ένα περιβάλλον τυρβώδους ροής, αναπαράχθηκε στο εργαστήριο του πανεπιστημίου του Ρότσεστερ, δίνοντας ακόμα μεγαλύτερη ισχύ σε αυτή την περίπλοκη θεωρία για τη χαώδη εξέλιξη του μαγνητισμού.

Έχουμε λοιπόν πλησιάσει τη λύση του μυστηρίου; Φαίνεται ότι έχουμε κάνει ένα μικρό βήμα στη σωστή κατεύθυνση. Παρόλα αυτά, είμαστε ακόμα πολύ μακριά από μια οριστική απάντηση, γιατί οι απαρχές του Σύμπαντος, όπως και η ίδια η φύση του μαγνητισμού, ακόμα μας διαφεύγουν. Όπως με τόσα μυστήρια που μας περιβάλλουν, θα συνεχίσουμε να «κρύβουμε» το μαγνητισμό σε κοινή θέα, ώσπου ακόμα μία άβολη αλήθεια ή ακόμα ένα έξυπνο πείραμα, να ξεσκεπάσει τα μυστικά του.

Εικόνες: rochester.edu, ESA/ATG medialab

Ακολουθήστε την Α,ΜΠΑ; στο Google News