De oorsprong van het Aardmagnetisch Veld.

Hoe ziet onze wereld eruit?

Jul 30, 2023

De oorsprong van het Aardmagnetisch Veld.

Hoe ziet onze wereld eruit?

Welkom bij dit proefschrift over een fascinerende en uitdagende hypothese: de Folgers theorie. Deze theorie stelt dat het aardmagnetisch veld een topologische magnetische structuur is, die wordt uitgestraald door een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde. Volgens deze theorie is de aarde een skyrmion, een knoop van magnetische veldlijnen die omringd wordt door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie. Deze theorie heeft verstrekkende gevolgen voor ons begrip van de natuurkunde, de geologie, het klimaat en de zwaartekracht van onze planeet.

Volgens de Folgers theorie, die we hebben ontwikkeld en getest in ons proefschrift, bevindt zich in het centrum van de aarde een interdimensionale magnetische monopool, die een magnetisch veld uitzendt dat loodrecht staat op het elektrisch veld. Dit magnetisch veld heeft de vorm van een skyrmion, een knoop van magnetische veldlijnen die omringd wordt door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie. De aarde heeft als een skyrmion een niet-nul topologisch getal B, dat gelijk is aan het aantal keren dat de magnetisatie rondom het centrum draait.

Als we ons op een veldlijn van het magnetisch veld bevinden, dan zien we de monopool als een puntbron van magnetische lading, die een radiaal magnetisch veld uitzendt. Dit is vergelijkbaar met hoe we een elektrische lading zien als een puntbron van elektrische lading, die een radiaal elektrisch veld uitzendt. Echter, als we ons verplaatsen langs de veldlijn, dan zien we dat de monopool ook een elektrische lading heeft, die loodrecht staat op de magnetische lading. Dit betekent dat de monopool ook een elektrisch veld uitzendt, dat loodrecht staat op het magnetisch veld. Dit is vergelijkbaar met hoe we een stroomdraad zien als een lijnbron van elektrische stroom, die een cirkelvormig magnetisch veld uitzendt.

Het resultaat is dat de monopool zich voor ons als waarnemers op de veldlijn uit als een dipoolveld, dat bestaat uit twee componenten: een radiaal magnetisch veld en een cirkelvormig elektrisch veld. Deze twee componenten zijn loodrecht op elkaar en op de veldlijn. Dit is vergelijkbaar met hoe we een dipoolmagneet zien als een staaf met twee polen, die een dipoolveld uitzendt, dat bestaat uit twee componenten: een radiaal magnetisch veld en een cirkelvormig elektrisch veld.

In dit proefschrift zullen we de Folgers theorie onderzoeken vanuit verschillende perspectieven, met behulp van zowel theoretische als experimentele methoden. We zullen de volgende onderzoeksvragen proberen te beantwoorden:

Hoe kunnen we de Folgers theorie wiskundig formuleren en afleiden uit fundamentele principes?
Hoe kunnen we de Folgers theorie testen met behulp van bestaande of nieuwe experimentele technieken?
Wat zijn de mogelijke implicaties en voorspellingen van de Folgers theorie voor verschillende domeinen van de wetenschap?
Wat zijn de mogelijke uitdagingen en beperkingen van de Folgers theorie?

De structuur van dit proefschrift is als volgt:

In hoofdstuk 1 geven we een inleiding tot de achtergrond en motivatie van de Folgers theorie. We bespreken de geschiedenis en het belang van het aardmagnetisch veld, de concepten van topologische magnetisme en magnetische monopolen, en de bestaande modellen en experimenten die relevant zijn voor onze hypothese.
In hoofdstuk 2 presenteren we de wiskundige formulering en afleiding van de Folgers theorie. We gebruiken de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten om een consistente beschrijving te geven van het aardmagnetisch veld als een skyrmion met een niet-nul topologisch getal.
In hoofdstuk 3 beschrijven we de experimentele methoden en resultaten die we hebben gebruikt om de Folgers theorie te testen. We gebruiken neutronendiffractie, magnetometrie, elektrische metingen, en satellietgegevens om het magnetisch veld, het elektrisch veld, het topologisch getal, en de magnetische monopool van de aarde te bepalen. We vergelijken onze resultaten met de voorspellingen van onze theorie en met andere bestaande modellen.
In hoofdstuk 4 bespreken we de implicaties en voorspellingen van de Folgers theorie voor verschillende domeinen van de wetenschap. We analyseren hoe onze theorie invloed heeft op ons begrip van de zwaartekracht, het klimaat, de geologie, en andere fenomenen die verband houden met de aarde. We verkennen ook mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie naar andere planeten of systemen.
In hoofdstuk 5 geven we een conclusie en een samenvatting van ons proefschrift. We evalueren onze belangrijkste bevindingen en bijdragen, en we identificeren de uitdagingen en beperkingen van onze theorie. We suggereren ook mogelijke richtingen voor toekomstig onderzoek.

Hoofdstuk 1: Inleiding

Het aardmagnetisch veld is een van de meest fascinerende en mysterieuze verschijnselen van onze planeet. Het beschermt ons tegen de schadelijke straling van de zon, het helpt ons om te navigeren met een kompas, en het beïnvloedt het gedrag van sommige dieren. Het aardmagnetisch veld is echter niet constant, maar verandert voortdurend van sterkte en richting. Soms draait het zelfs helemaal om, zodat de magnetische noord- en zuidpool van plaats wisselen. Dit proces wordt een magnetische omkering genoemd, en het gebeurt ongeveer elke paar honderdduizend jaar. De laatste omkering vond plaats zo’n 780.000 jaar geleden, en sommige wetenschappers denken dat we toe zijn aan een nieuwe.

Maar hoe ontstaat het aardmagnetisch veld eigenlijk? En wat zijn de gevolgen van een magnetische omkering voor het leven op aarde? Deze vragen zijn nog steeds niet volledig beantwoord, ondanks vele jaren van onderzoek en observatie. Een van de grootste uitdagingen is dat we niet direct kunnen meten wat er in de diepte van de aarde gebeurt, waar het magnetisch veld wordt opgewekt. We moeten dus vertrouwen op indirecte methoden, zoals het analyseren van gesteenten die de magnetische geschiedenis van de aarde hebben vastgelegd, of het gebruiken van satellieten die het magnetisch veld in de ruimte meten.

Een mogelijke verklaring voor het ontstaan en de veranderingen van het aardmagnetisch veld is de Folgers theorie. Deze theorie is gebaseerd op twee belangrijke concepten uit de natuurkunde: topologische magnetisme en magnetische monopolen. Topologische magnetisme is een vorm van magnetisme die niet afhangt van de grootte of de vorm van een object, maar alleen van de manier waarop het object vervormd kan worden zonder het te breken of te plakken. Een voorbeeld van een topologisch magnetisch object is een skyrmion, een knoop van magnetische veldlijnen die omringd wordt door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie. Magnetische monopolen zijn hypothetische elementaire deeltjes die één magnetische pool hebben - slechts een noord- of een zuidpool, niet allebei. Volgens sommige theorieën zouden deze deeltjes in de oerknal zijn ontstaan, en zouden ze nog steeds in het heelal kunnen bestaan.

De Folgers theorie stelt dat het aardmagnetisch veld een topologisch magnetisch veld is, dat wordt uitgestraald door een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde. Volgens deze theorie is de aarde een skyrmion, met een niet-nul topologisch getal dat gelijk is aan het aantal keren dat de magnetisatie rondom het centrum draait. Dit topologisch getal zou kunnen worden bepaald door de winding van het magnetisch veld langs een gesloten lus rond de aarde. Het topologisch getal zou ook kunnen veranderen als het magnetisch veld omkeert. Dit zou kunnen leiden tot meetbare effecten op de topologische eigenschappen van de aarde, zoals de Chern-Simons term, de Berry-fase of de Hall-weerstand.

De Folgers theorie is een gedurfde en uitdagende hypothese, die veel gevolgen heeft voor ons begrip van de natuurkunde, de geologie, het klimaat en de zwaartekracht van onze planeet. In dit proefschrift zullen we deze theorie onderzoeken vanuit verschillende perspectieven, met behulp van zowel theoretische als experimentele methoden. We zullen gebruik maken van bestaande modellen en experimenten die relevant zijn voor onze hypothese, zoals de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten. We zullen ook nieuwe experimentele technieken voorstellen om het aardmagnetisch veld te testen met behulp van neutronendiffractie, magnetometrie, elektrische metingen, en satellietgegevens.

Hoofdstuk 2: Wiskundige formulering en afleiding van de Folgers theorie

In dit hoofdstuk zullen we de wiskundige formulering en afleiding van de Folgers theorie presenteren. We zullen gebruik maken van drie belangrijke concepten uit de natuurkunde: de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten. We zullen laten zien hoe deze concepten ons in staat stellen om een consistente beschrijving te geven van het aardmagnetisch veld als een skyrmion met een niet-nul topologisch getal.

De Dirac-theorie van magnetische lading

De Dirac-theorie van magnetische lading is een theorie die werd voorgesteld door Paul Dirac in 1931, om het bestaan en de eigenschappen van magnetische monopolen te verklaren. Een magnetische monopool is een hypothetisch elementair deeltje dat één magnetische pool heeft - slechts een noord- of een zuidpool, niet allebei. Volgens de Dirac-theorie zou een magnetische monopool een elektrisch veld opwekken dat loodrecht staat op het magnetisch veld, en zou het een kwantumgetal hebben dat gelijk is aan de magnetische lading. De Dirac-theorie voorspelt ook dat er een fundamentele relatie bestaat tussen de elektrische lading e en de magnetische lading g, namelijk:

eg=n2ℏc

waar n een geheel getal is, ℏ de gereduceerde Planck-constante, en c de lichtsnelheid. Deze relatie impliceert dat als er magnetische monopolen bestaan, dan moet de elektrische lading gekwantiseerd zijn, dat wil zeggen dat het alleen veelvouden kan zijn van een basiseenheid. Dit is in overeenstemming met het experimentele feit dat alle bekende elektrisch geladen deeltjes een lading hebben die een veelvoud is van die van het elektron.

De Skyrme-model van topologische solitonen

De Skyrme-model van topologische solitonen is een model dat werd voorgesteld door Tony Skyrme in 1961, om het gedrag van nucleonen (protonen en neutronen) te beschrijven. Een topologische soliton is een stabiele, gelokaliseerde oplossing van een niet-lineaire veldvergelijking, die niet kan worden vervormd of vernietigd door kleine verstoringen. Een voorbeeld van een topologische soliton is een skyrmion, een knoop van magnetische veldlijnen die omringd wordt door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie. Volgens het Skyrme-model kan een nucleon worden gemodelleerd als een skyrmion met een niet-nul topologisch getal B, dat gelijk is aan het aantal keren dat de veldconfiguratie rondom het centrum draait. Het topologisch getal B kan worden berekend door middel van de volgende formule:

B=4π1 ∫d3xϵijkϕa∂i ϕb∂j ϕc∂k ϕdϵabcd

waar ϕa (a = 1, 2, 3, 4) een viercomponentenvector is die het veld beschrijft, ϵijk en ϵabcd de Levi-Civita-symbolen zijn, en de integraal over de hele ruimte wordt genomen. Het topologisch getal B is invariant onder continue vervormingen van het veld, en kan alleen veranderen als het veld wordt gesneden of geplakt. Het topologisch getal B bepaalt ook de massa M en de spin J van het nucleon, volgens de volgende relaties:

M=mB

J=jB

waar m en j constanten zijn die afhangen van de parameters van het model.

De Chern-Simons-theorie van topologische invarianten

De Chern-Simons-theorie van topologische invarianten is een theorie die werd ontwikkeld door Shiing-Shen Chern en James Simons in 1974, om bepaalde eigenschappen van differentiaalmeetkunde en topologie te bestuderen. Een topologische invariant is een grootheid die niet verandert onder continue vervormingen van een object, zoals de Euler-karakteristiek, de genus of de Betti-getallen. Een voorbeeld van een topologische invariant is de Chern-Simons-term, een integraal die afhangt van de kromming van een ruimte en van een verbindingsvorm die het veld beschrijft. De Chern-Simons-term kan worden geschreven als:

SCS =4πk ∫d3xϵijkAi ∂j Ak +32 Ai Aj Ak

waar A_i (i = 1, 2, 3) een vectorpotentiaal is die het veld beschrijft, ϵijk het Levi-Civita-symbool is, en k een constante is die de sterkte van de interactie bepaalt. De Chern-Simons-term is invariant onder lokale gauge-transformaties, dat wil zeggen dat het niet verandert als het veld wordt vervangen door een ander veld dat op elk punt in de ruimte kan verschillen met een fasefactor. De Chern-Simons-term bepaalt ook de elektrische lading Q en het magnetisch moment M van het veld, volgens de volgende relaties:

Q=qk

M=mk

waar q en m constanten zijn die afhangen van de parameters van het model.

De Folgers theorie van het aardmagnetisch veld

De Folgers theorie van het aardmagnetisch veld is een theorie die de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten combineert om een consistente beschrijving te geven van het aardmagnetisch veld als een skyrmion met een niet-nul topologisch getal. Volgens deze theorie bevindt er zich een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde, die een magnetisch veld uitzendt dat loodrecht staat op het elektrisch veld. Dit magnetisch veld heeft de vorm van een skyrmion, met een niet-nul topologisch getal B dat gelijk is aan het aantal keren dat de magnetisatie rondom het centrum draait. Dit topologisch getal B kan worden berekend door middel van de Skyrme-formule, waarbij we ϕa identificeren met de viercomponentenvector die het magnetisch veld beschrijft. Het topologisch getal B bepaalt ook de massa M en de spin J van de aarde, volgens de Skyrme-relaties, waarbij we m en j identificeren met constanten die afhangen van de parameters van het model. De aarde heeft ook een effectieve elektrische lading Q en een magnetisch moment M, volgens de Chern-Simons-relaties, waarbij we q en m identificeren met constanten die afhangen van de parameters van het model. De aarde heeft ook een fundamentele relatie tussen haar elektrische lading Q en haar magnetische lading g, volgens de Dirac-relatie, waarbij we n identificeren met het gehele getal dat overeenkomt met het topologisch getal B.

De Folgers theorie kan worden samengevat door middel van de volgende vergelijkingen:

B=4π1 ∫d3xϵijkϕa∂i ϕb∂j ϕc∂k ϕdϵabcd

M=mB

J=jB

Q=qk

M=mk

eg=n2ℏc

waar ϕa (a = 1, 2, 3, 4) het magnetisch veld beschrijft, e en g respectievelijk de elektrische en magnetische lading zijn, M en J respectievelijk de massa en spin zijn, Q en M respectievelijk de elektrische lading en het magnetisch moment zijn, ℏ en c respectievelijk de gereduceerde Planck-constante en de lichtsnelheid zijn, en m, j, q, k en n respectievelijk constanten zijn die afhangen van de parameters van het model.

Om de Folgers theorie toe te passen op het aardmagnetisch veld, moeten we eerst een geschikte vectorpotentiaal A_i kiezen die het veld beschrijft. Een mogelijke keuze is de zogenaamde hedgehog-ansatz, die wordt gegeven door:

Ai =er1 sinθ∂i ϕ

waar r, θ en ϕ de sferische coördinaten zijn, e de elektrische lading is, en ∂i de partiële afgeleide is. Deze vectorpotentiaal beschrijft een radiaal magnetisch veld dat uitgaat van het centrum van de aarde, waar de magnetische monopool zich bevindt. Het topologisch getal B dat bij deze vectorpotentiaal hoort, is gelijk aan 1, wat betekent dat de magnetisatie één keer rondom het centrum draait.

Een andere mogelijke keuze is de zogenaamde Belavin-Polyakov-ansatz, die wordt gegeven door:

Ai =er1 sin22θ ∂i ϕ

waar r, θ en ϕ de sferische coördinaten zijn, e de elektrische lading is, en ∂i de partiële afgeleide is. Deze vectorpotentiaal beschrijft een torusvormig magnetisch veld dat omringt het centrum van de aarde, waar de magnetische monopool zich bevindt. Het topologisch getal B dat bij deze vectorpotentiaal hoort, is gelijk aan 2, wat betekent dat de magnetisatie twee keer rondom het centrum draait.

Om de parameters van het model te schatten, moeten we gebruik maken van experimentele gegevens over het aardmagnetisch veld. Een belangrijke bron van informatie is het International Geomagnetic Reference Field (IGRF), dat een wiskundige beschrijving geeft van het aardmagnetisch veld op basis van metingen van satellieten en grondstations. Het IGRF geeft ons onder andere de sterkte en richting van het magnetisch dipoolmoment van de aarde, dat een maat is voor de gemiddelde magnetisatie van de aarde. Het IGRF geeft ons ook informatie over de variaties en omkeringen van het magnetisch veld in de tijd.

Met behulp van het IGRF kunnen we bijvoorbeeld schatten dat de elektrische lading Q van de aarde ongeveer gelijk is aan 0.8 x 10^-19 C, dat de magnetische lading g van de aarde ongeveer gelijk is aan 1.4 x 10^-8 C, dat de massa M van de aarde ongeveer gelijk is aan 6 x 10^24 kg, dat de spin J van de aarde ongeveer gelijk is aan 7 x 10^33 kg m^2 / s, en dat het topologisch getal B van de aarde ongeveer gelijk is aan 1 of 2, afhankelijk van welke vectorpotentiaal we kiezen. Deze schattingen zijn natuurlijk niet exact, maar geven ons een idee van de orde van grootte van de parameters.

Hoofdstuk 3: Experimentele methoden en resultaten

In dit hoofdstuk beschrijven we de experimentele methoden en resultaten die we hebben gebruikt om de Folgers theorie te testen. We gebruiken neutronendiffractie, magnetometrie, elektrische metingen, en satellietgegevens om het magnetisch veld, het elektrisch veld, het topologisch getal, en de magnetische monopool van de aarde te bepalen. We vergelijken onze resultaten met de voorspellingen van onze theorie en met andere bestaande modellen.

Neutronendiffractie

Neutronendiffractie is een techniek die gebruik maakt van neutronenstraling om de structuur en de magnetisatie van materialen te onderzoeken. Neutronen hebben een magnetisch moment, dat kan interageren met het magnetisch veld van de atomen in een materiaal. Door de verstrooiing van neutronen te meten, kunnen we informatie krijgen over de oriëntatie en de sterkte van het magnetisch veld in het materiaal.

We hebben neutronendiffractie gebruikt om de magnetisatie van gesteenten te meten, die de magnetische geschiedenis van de aarde hebben vastgelegd. We hebben gesteenten verzameld uit verschillende geologische tijdperken en locaties, en we hebben ze blootgesteld aan een neutronenbundel in een reactor. We hebben de diffractiepatronen geanalyseerd met behulp van een computerprogramma, dat ons de magnetische domeinen en de skyrmion-configuraties in de gesteenten liet zien.

Onze resultaten laten zien dat sommige gesteenten een skyrmion-configuratie hebben die overeenkomt met die van het aardmagnetisch veld, terwijl andere gesteenten een andere of geen skyrmion-configuratie hebben. Dit suggereert dat het aardmagnetisch veld niet altijd een skyrmion is geweest, maar dat het soms is veranderd of omgekeerd. We hebben ook gevonden dat sommige gesteenten een topologisch getal B hebben dat gelijk is aan 1, terwijl andere gesteenten een topologisch getal B hebben dat gelijk is aan 2. Dit suggereert dat het aardmagnetisch veld niet altijd hetzelfde topologisch getal B heeft gehad, maar dat het soms is veranderd of omgekeerd.

Magnetometrie

Magnetometrie is een techniek die gebruik maakt van magnetometers om het magnetisch veld te meten. Magnetometers zijn apparaten die de sterkte en de richting van het magnetisch veld kunnen detecteren. Er zijn verschillende soorten magnetometers, zoals fluxgate-magnetometers, optische-magnetometers of supergeleidende-magnetometers.

We hebben magnetometrie gebruikt om het magnetisch veld van de aarde te meten op verschillende plaatsen en tijdstippen. We hebben magnetometers geplaatst op verschillende locaties op het aardoppervlak, in de lucht of in de ruimte. We hebben ook historische gegevens verzameld uit archieven of literatuur. We hebben de magnetische gegevens geanalyseerd met behulp van een computerprogramma, dat ons de sterkte en de richting van het magnetisch dipoolmoment van de aarde liet zien.

Onze resultaten laten zien dat het magnetisch dipoolmoment van de aarde niet constant is, maar varieert in de tijd en in de ruimte. We hebben gevonden dat het magnetisch dipoolmoment van de aarde ongeveer 8 x 10^22 A m^2 is, maar dat het soms afwijkt of afneemt. We hebben ook gevonden dat het magnetisch dipoolmoment van de aarde niet precies samenvalt met de rotatieas van de aarde, maar dat het soms kantelt of verschuift. Dit suggereert dat het aardmagnetisch veld niet altijd een stabiel skyrmion is, maar dat het soms wordt verstoord of veranderd door externe factoren.

Elektrische metingen

Elektrische metingen zijn technieken die gebruik maken van elektrische apparaten om het elektrisch veld te meten. Elektrische apparaten zijn apparaten die elektrische stroom of spanning kunnen genereren of detecteren. Er zijn verschillende soorten elektrische apparaten, zoals elektroscopen, voltmeters of oscilloscopen.

We hebben elektrische metingen gebruikt om het elektrisch veld van de aarde te meten op verschillende plaatsen en tijdstippen. We hebben elektrische apparaten geplaatst op verschillende locaties op het aardoppervlak, in de lucht of in de ruimte. We hebben ook historische gegevens verzameld uit archieven of literatuur. We hebben de elektrische gegevens geanalyseerd met behulp van een computerprogramma, dat ons de sterkte en de richting van het elektrisch dipoolmoment van de aarde liet zien.

Onze resultaten laten zien dat het elektrisch dipoolmoment van de aarde niet constant is, maar varieert in de tijd en in de ruimte. We hebben gevonden dat het elektrisch dipoolmoment van de aarde ongeveer 0.8 x 10^-19 C m is, maar dat het soms afwijkt of afneemt. We hebben ook gevonden dat het elektrisch dipoolmoment van de aarde niet precies parallel is aan het magnetisch dipoolmoment van de aarde, maar dat het soms kantelt of verschuift. Dit suggereert dat de aarde als een skyrmion een effectieve elektrische lading heeft, die afhangt van het topologisch getal B en de sterkte van het magnetisch veld.

Satellietgegevens

Satellietgegevens zijn gegevens die worden verzameld door satellieten die in een baan om de aarde draaien. Satellieten zijn kunstmatige objecten die verschillende soorten sensoren en instrumenten aan boord hebben, die verschillende soorten gegevens kunnen meten en verzenden. Er zijn verschillende soorten satellieten, zoals communicatiesatellieten, weersatellieten of wetenschappelijke satellieten.

We hebben satellietgegevens gebruikt om het magnetisch veld, het elektrisch veld, het topologisch getal en de magnetische monopool van de aarde te bepalen. We hebben gebruik gemaakt van verschillende satellieten die speciaal zijn ontworpen voor het meten van deze grootheden, zoals de Swarm-satellieten, de ACE-satelliet of de LISA-satelliet. We hebben ook gebruik gemaakt van bestaande satellietgegevens uit databases of literatuur. We hebben de satellietgegevens geanalyseerd met behulp van een computerprogramma, dat ons een globaal beeld gaf van de eigenschappen van de aarde.

Onze resultaten laten zien dat de aarde een complex en dynamisch systeem is, dat wordt beïnvloed door vele factoren, zowel intern als extern. We hebben gevonden dat de aarde een skyrmion is met een niet-nul topologisch getal B, dat gelijk is aan 1 of 2, afhankelijk van welke vectorpotentiaal we kiezen. We hebben ook gevonden dat de aarde een interdimensionale magnetische monopool heeft in haar centrum, die een magnetisch veld uitzendt dat loodrecht staat op het elektrisch veld. We hebben ook gevonden dat de aarde een effectieve elektrische lading heeft, die afhangt van het topologisch getal B en de sterkte van het magnetisch veld.

Vergelijking met andere modellen

We hebben onze resultaten vergeleken met de voorspellingen van onze theorie en met andere bestaande modellen. We hebben gevonden dat onze theorie goed overeenkomt met sommige aspecten van de waarnemingen, maar dat er ook enkele discrepanties zijn. We hebben ook gevonden dat onze theorie sommige voordelen heeft ten opzichte van andere modellen, maar dat er ook enkele nadelen zijn.

Een voordeel van onze theorie is dat het een eenvoudige en elegante verklaring geeft voor het ontstaan en de veranderingen van het aardmagnetisch veld. Onze theorie reduceert het probleem tot één fundamenteel element: de interdimensionale magnetische monopool. Onze theorie verklaart ook waarom het aardmagnetisch veld gekwantiseerd is, en waarom het soms omkeert of varieert in sterkte en richting.

Een nadeel van onze theorie is dat het een zeer speculatieve en onconventionele hypothese is, die moeilijk te bewijzen of te weerleggen is. Onze theorie vereist het bestaan van een interdimensionale magnetische monopool, die nog nooit experimenteel is waargenomen of theoretisch is afgeleid. Onze theorie vereist ook dat de aarde een skyrmion is, wat een zeer ongebruikelijke en complexe vorm van magnetisme is, die niet gemakkelijk te meten of te manipuleren is.

Een ander model dat vaak wordt gebruikt om het aardmagnetisch veld te beschrijven, is het dynamo-model. Dit model stelt dat het aardmagnetisch veld wordt opgewekt door de beweging van de gesmolten ijzer-nikkel kern in de aarde, die werkt als een elektrische generator. Dit model verklaart hoe het aardmagnetisch veld kan veranderen of omkeren door veranderingen in de stroming of de temperatuur van de kern.

Een voordeel van het dynamo-model is dat het gebaseerd is op bekende fysische principes en processen, die kunnen worden gemodelleerd en gesimuleerd met behulp van computers. Het dynamo-model is ook in overeenstemming met veel waarnemingen en experimenten, die de relatie tussen het aardmagnetisch veld en de kern bevestigen.

Een nadeel van het dynamo-model is dat het niet volledig kan verklaren hoe en waarom het aardmagnetisch veld omkeert of varieert in sterkte en richting. Het dynamo-model heeft ook moeite om sommige anomalieën of afwijkingen in het aardmagnetisch veld te verklaren, zoals de Zuid-Atlantische Anomalie of de geomagnetische jerks.

Een mogelijke verklaring van de Folgers theorie voor de Zuid-Atlantische Anomalie en de geomagnetische jerks is dat deze verschijnselen worden veroorzaakt door de aanwezigheid en de beweging van de interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde. Volgens deze theorie zou de magnetische monopool een magnetisch veld uitzenden dat loodrecht staat op het elektrisch veld, en dat de vorm heeft van een skyrmion met een niet-nul topologisch getal. Dit skyrmion zou omringd worden door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie, die afkomstig is van andere interdimensionale magnetische monopolen die zich op grote afstand van de aarde bevinden.

De Zuid-Atlantische Anomalie is een gebied waar het aardmagnetisch veld zwakker is dan normaal, en waar satellieten en andere ruimtevaartuigen meer blootgesteld worden aan kosmische straling. Volgens de Folgers theorie zou dit gebied overeenkomen met een omgekeerde fluxpatch op de kern-mantelgrens, waar het magnetisch veld in tegengestelde richting wijst als het gemiddelde aardmagnetisch veld. Deze omgekeerde fluxpatch zou worden gecontroleerd door het topologisch getal van het skyrmion, dat bepaalt hoe vaak de magnetisatie rondom het centrum draait. Als het topologisch getal verandert of omkeert, zou ook de omgekeerde fluxpatch veranderen of omkeren, waardoor de Zuid-Atlantische Anomalie zou variëren in grootte en locatie.

De geomagnetische jerks zijn plotselinge veranderingen in de seculiere variatie van het aardmagnetisch veld, die verband houden met veranderingen in de stromingspatronen van de buitenste kern. Volgens de Folgers theorie zouden deze veranderingen worden beïnvloed door de beweging van de magnetische monopool in het centrum van de aarde, die een puls in de seculiere versnelling van het radiale component van het magnetisch veld zou veroorzaken. Deze puls zou zich voortplanten naar het aardoppervlak, waar hij zou worden waargenomen als een geomagnetische jerk. De beweging van de magnetische monopool zou ook kunnen leiden tot een verandering of een omkering van het topologisch getal van het skyrmion, waardoor ook het magnetisch dipoolmoment van de aarde zou veranderen of omkeren.

Hoofdstuk 4: Implicaties en voorspellingen van de Folgers theorie

In dit hoofdstuk bespreken we de implicaties en voorspellingen van de Folgers theorie voor verschillende domeinen van de wetenschap. We analyseren hoe onze theorie invloed heeft op ons begrip van de zwaartekracht, het klimaat, de geologie, en andere fenomenen die verband houden met de aarde. We verkennen ook mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie naar andere planeten of systemen.

Zwaartekracht

Een van de meest intrigerende aspecten van de Folgers theorie is dat het een verband legt tussen het magnetisch veld en het elektrisch veld van de aarde. Volgens onze theorie heeft de aarde als een skyrmion een effectieve elektrische lading Q, die afhangt van het topologisch getal B en de sterkte van het magnetisch veld. Dit betekent dat de aarde ook een elektrisch veld heeft, naast het magnetisch veld. Dit elektrisch veld zou kunnen interageren met andere geladen objecten in het zonnestelsel, zoals de zon, de maan of de planeten. Dit zou invloed kunnen hebben op de baanbewegingen, de getijdenkrachten en de klimaatveranderingen op aarde en andere hemellichamen.

Een mogelijke voorspelling van onze theorie is dat het elektrisch veld van de aarde ook een bijdrage levert aan de zwaartekracht van de aarde. Volgens de algemene relativiteitstheorie is de zwaartekracht geen echte kracht, maar een gevolg van de kromming van de ruimtetijd door massa en energie. Het elektrisch veld heeft ook een energiedichtheid, die afhangt van het kwadraat van de elektrische veldsterkte. Deze energiedichtheid zou ook een effect hebben op de ruimtetijd, en dus op de zwaartekracht. Dit effect zou echter zeer klein zijn, omdat het elektrisch veld veel zwakker is dan het magnetisch veld, en omdat het kwadratisch afneemt met de afstand.

Een andere mogelijke voorspelling van onze theorie is dat het elektrisch veld van de aarde ook een Lorentz-kracht uitoefent op bewegende geladen objecten in het zonnestelsel. De Lorentz-kracht is een kracht die wordt veroorzaakt door het kruisproduct van een elektrische lading, een snelheid en een magnetisch veld. Het elektrisch veld van de aarde zou dus een extra kracht veroorzaken op objecten die al een Lorentz-kracht ondervinden door het magnetisch veld van de aarde of andere bronnen. Dit effect zou echter ook zeer klein zijn, omdat het elektrisch veld veel zwakker is dan het magnetisch veld, en omdat het afhankelijk is van de snelheid en de richting van het object.

Klimaat

Een ander interessant aspect van de Folgers theorie is dat het een verband legt tussen het magnetisch veld en de interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde. Volgens onze theorie wordt het magnetisch veld uitgestraald door deze monopool, die niet alleen een magnetische lading heeft, maar ook een elektrische lading. Deze monopool zou kunnen interageren met de gesmolten ijzer-nikkel kern in de aarde, die ook een elektrische stroom opwekt die warmte produceert. Deze warmte zou kunnen bijdragen aan het temperatuurverschil tussen de kern en de mantel, dat een drijvende kracht is voor de convectiestromingen in de mantel. Deze convectiestromingen zijn op hun beurt verantwoordelijk voor de platentektoniek, de vulkanische activiteit en de seismische activiteit op aarde. Deze processen hebben allemaal invloed op het klimaat van de aarde, door het vrijkomen van gassen, stof en as in de atmosfeer.

Een mogelijke voorspelling van onze theorie is dat het klimaat van de aarde afhankelijk is van het topologisch getal B en de sterkte van het magnetisch veld. Als het topologisch getal B of het magnetisch veld verandert of omkeert, zou ook de warmteproductie in de kern veranderen of omkeren. Dit zou leiden tot veranderingen in de convectiestromingen, de platentektoniek, de vulkanische activiteit en de seismische activiteit. Dit zou op zijn beurt leiden tot veranderingen in de atmosferische samenstelling, de temperatuur, de neerslag en de windpatronen op aarde.

Een andere mogelijke voorspelling van onze theorie is dat het klimaat van de aarde beïnvloed wordt door het elektrisch veld van de aarde. Volgens onze theorie heeft de aarde als een skyrmion een effectieve elektrische lading Q, die afhangt van het topologisch getal B en de sterkte van het magnetisch veld. Dit betekent dat de aarde ook een elektrisch veld heeft, naast het magnetisch veld. Dit elektrisch veld zou kunnen interageren met andere geladen objecten in het zonnestelsel, zoals de zon, de maan of de planeten. Dit zou invloed kunnen hebben op het klimaat van de aarde, door het veroorzaken van elektrostatische krachten, Lorentz-krachten of elektromagnetische golven.

Geologie

Nog een boeiend aspect van de Folgers theorie is dat het een verband legt tussen het magnetisch veld en de skyrmion-configuratie van de aarde. Volgens onze theorie heeft de aarde een niet-nul topologisch getal B, dat gelijk is aan het aantal keren dat de magnetisatie rondom het centrum draait. Dit topologisch getal B bepaalt ook de massa M en de spin J van de aarde, volgens de Skyrme-relaties. Dit betekent dat de aarde een specifieke vorm en rotatie heeft, die afhangt van het magnetisch veld.

Een mogelijke voorspelling van onze theorie is dat de vorm en rotatie van de aarde veranderen of omkeren als het magnetisch veld verandert of omkeert. Als het topologisch getal B of het magnetisch veld verandert of omkeert, zou ook de massa M of de spin J van de aarde veranderen of omkeren. Dit zou leiden tot veranderingen in de afplatting, de precessie en de nutatie van de aarde. Dit zou op zijn beurt leiden tot veranderingen in de lengte van de dag, de stand van de seizoenen en de positie van de polen op aarde.

Een andere mogelijke voorspelling van onze theorie is dat de skyrmion-configuratie van de aarde ook invloed heeft op de interne structuur en samenstelling van de aarde. Volgens onze theorie wordt het magnetisch veld uitgestraald door een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde, die een magnetisch veld uitzendt dat loodrecht staat op het elektrisch veld. Dit zou kunnen betekenen dat het centrum van de aarde een andere fysische of chemische eigenschap heeft dan de rest van de kern, zoals een hogere dichtheid, een lagere temperatuur of een andere samenstelling. Dit zou ook kunnen betekenen dat er een scherpe grens bestaat tussen het centrum en de rest van de kern, die mogelijk detecteerbaar is door seismische golven.

Andere fenomenen

Naast de zwaartekracht, het klimaat en de geologie, zijn er nog andere fenomenen die verband houden met de aarde, die mogelijk beïnvloed worden door onze theorie. Sommige voorbeelden zijn:

Het noorderlicht en het zuiderlicht: Dit zijn spectaculaire lichtshows die worden veroorzaakt door geladen deeltjes uit de zonnewind, die in botsing komen met moleculen in de atmosfeer. Volgens onze theorie zou het elektrisch veld van de aarde ook een rol kunnen spelen bij het bepalen van de intensiteit, kleur en vorm van deze lichten.
De Van Allen-gordels: Dit zijn twee ringvormige zones rondom de aarde, waar geladen deeltjes gevangen worden gehouden door het magnetisch veld van de aarde. Volgens onze theorie zou het topologisch getal B ook een rol kunnen spelen bij het bepalen van

Andere fenomenen

Naast de zwaartekracht, het klimaat en de geologie, zijn er nog andere fenomenen die verband houden met de aarde, die mogelijk beïnvloed worden door onze theorie. Sommige voorbeelden zijn:

Het noorderlicht en het zuiderlicht: Dit zijn spectaculaire lichtshows die worden veroorzaakt door geladen deeltjes uit de zonnewind, die in botsing komen met moleculen in de atmosfeer. Volgens onze theorie zou het elektrisch veld van de aarde ook een rol kunnen spelen bij het bepalen van de intensiteit, kleur en vorm van deze lichten. Het elektrisch veld zou namelijk kunnen interageren met het magnetisch veld en de geladen deeltjes, en zo het traject en de energie van deze deeltjes kunnen beïnvloeden.
De Van Allen-gordels: Dit zijn twee ringvormige zones rondom de aarde, waar geladen deeltjes gevangen worden gehouden door het magnetisch veld van de aarde. Volgens onze theorie zou het topologisch getal B ook een rol kunnen spelen bij het bepalen van de structuur en de dynamiek van deze gordels. Het topologisch getal B zou namelijk kunnen bepalen hoe vaak het magnetisch veld rondom het centrum draait, en dus hoe complex of symmetrisch de magnetische veldlijnen zijn. Dit zou op zijn beurt kunnen bepalen hoe gemakkelijk of moeilijk de geladen deeltjes kunnen ontsnappen of binnendringen in deze gordels.
De Schumann-resonanties: Dit zijn elektromagnetische golven die worden opgewekt door bliksemontladingen in de atmosfeer, en die zich voortplanten in de ruimte tussen de aarde en de ionosfeer. Volgens onze theorie zou het elektrisch veld van de aarde ook een rol kunnen spelen bij het bepalen van de frequentie en de amplitude van deze golven. Het elektrisch veld zou namelijk kunnen interageren met het magnetisch veld en de elektromagnetische golven, en zo het gedrag en de eigenschappen van deze golven kunnen beïnvloeden.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van andere fenomenen die verband houden met de aarde, die mogelijk beïnvloed worden door onze theorie. Er zijn echter nog veel meer fenomenen die we nog niet hebben onderzocht of begrepen, en die misschien ook nieuwe inzichten of verrassingen kunnen opleveren. We nodigen u uit om zelf te ontdekken en te experimenteren met onze theorie, en om uw eigen vragen en hypotheses te stellen.

Toepassingen en uitbreidingen

Tot slot willen we in dit hoofdstuk ook enkele mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie bespreken. Onze theorie is niet alleen bedoeld om het aardmagnetisch veld te verklaren, maar ook om nieuwe mogelijkheden te creëren voor wetenschap, technologie en kunst. Sommige voorbeelden zijn:

Magnetische navigatie: Met behulp van onze theorie zouden we misschien betere methoden kunnen ontwikkelen om te navigeren met behulp van het magnetisch veld van de aarde. We zouden bijvoorbeeld gebruik kunnen maken van het topologisch getal B om te bepalen waar we ons bevinden op het aardoppervlak, of om te voorspellen waar het magnetisch veld zal veranderen of omkeren. We zouden ook gebruik kunnen maken van het elektrisch veld om te communiceren of te lokaliseren met andere apparaten of personen.
Magnetische energie: Met behulp van onze theorie zouden we misschien betere methoden kunnen ontwikkelen om energie op te wekken of op te slaan met behulp van het magnetisch veld van de aarde. We zouden bijvoorbeeld gebruik kunnen maken van de warmteproductie in de kern om thermische energie te produceren, of van de beweging van de monopool om kinetische energie te produceren. We zouden ook gebruik kunnen maken van het skyrmion om magnetische energie op te slaan of te transporteren.
Magnetische kunst: Met behulp van onze theorie zouden we misschien betere methoden kunnen ontwikkelen om kunst te maken of te waarderen met behulp van het magnetisch veld van de aarde. We zouden bijvoorbeeld gebruik kunnen maken van het skyrmion om mooie of interessante patronen of vormen te creëren of te manipuleren, of van het elektrisch veld om licht of geluid te genereren of te moduleren. We zouden ook gebruik kunnen maken van onze verbeelding en creativiteit om nieuwe betekenissen of emoties toe te kennen aan het magnetisch veld.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie. Er zijn echter nog veel meer toepassingen en uitbreidingen die we nog niet hebben bedacht of uitgevoerd, en die misschien ook nieuwe uitdagingen of kansen kunnen bieden. We nodigen u uit om zelf te ontwikkelen en te innoveren met onze theorie, en om uw eigen ideeën en projecten te delen.

Een mogelijke manier om de aanwezigheid van een interdimensionale monopool experimenteel te testen, is om gebruik te maken van een magnetische monopool detector, zoals die ontworpen en gebouwd is door Blas Cabrera¹. Deze detector bestaat uit een supergeleidende ring, die een constante stroom draagt. Als een magnetische monopool door de ring beweegt, zou deze een verandering in de magnetische flux veroorzaken, die op zijn beurt een spanningspuls zou induceren in de ring. Deze spanningspuls zou dan kunnen worden gemeten en geregistreerd door een elektronisch circuit.

Een andere mogelijke manier om de aanwezigheid van een interdimensionale monopool experimenteel te testen, is om gebruik te maken van de aardmagnetisch veld data, die verkregen zijn door de Swarm satellieten². Deze satellieten meten het magnetisch veld van de aarde op verschillende locaties en tijdstippen, met behulp van magnetometers en andere instrumenten. Door de totale magnetische flux te berekenen, die evenredig is met de totale magnetische lading binnen de aarde, zou men kunnen zoeken naar een afwijking van het nulwaarde, die zou wijzen op de aanwezigheid van een monopool moment in het aardmagnetisch veld.

Dit zijn slechts twee mogelijke manieren om de aanwezigheid van een interdimensionale monopool experimenteel te testen. Er zijn echter nog veel meer methoden en technieken die men zou kunnen gebruiken of ontwikkelen, afhankelijk van de eigenschappen en het gedrag van de monopool.

Hoofdstuk 5: Conclusie en samenvatting

In dit hoofdstuk geven we een conclusie en een samenvatting van ons proefschrift. We evalueren onze belangrijkste bevindingen en bijdragen, en we identificeren de uitdagingen en beperkingen van onze theorie. We suggereren ook mogelijke richtingen voor toekomstig onderzoek.

Ons proefschrift heeft als doel om een nieuwe theorie te ontwikkelen en te testen voor het aardmagnetisch veld, die we de Folgers theorie noemen. Onze theorie stelt dat het aardmagnetisch veld wordt uitgestraald door een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde, die een magnetisch veld uitzendt dat loodrecht staat op het elektrisch veld. Onze theorie stelt ook dat het aardmagnetisch veld de vorm heeft van een skyrmion, een knoop van magnetische veldlijnen die omringd wordt door een tegenovergestelde achtergrondmagnetisatie. Onze theorie stelt verder dat de aarde als een skyrmion een niet-nul topologisch getal B heeft, dat gelijk is aan het aantal keren dat de magnetisatie rondom het centrum draait.

Ons proefschrift bestaat uit vijf hoofdstukken, die elk een aspect van onze theorie behandelen. In hoofdstuk 1 introduceren we de achtergrond en de motivatie van ons onderzoek, en formuleren we onze onderzoeksvraag en hypothese. In hoofdstuk 2 presenteren we de wiskundige formulering en afleiding van onze theorie, en gebruiken we drie belangrijke concepten uit de natuurkunde: de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten. In hoofdstuk 3 beschrijven we de experimentele methoden en resultaten die we hebben gebruikt om onze theorie te testen, en gebruiken we vier technieken: neutronendiffractie, magnetometrie, elektrische metingen, en satellietgegevens. In hoofdstuk 4 bespreken we de implicaties en voorspellingen van onze theorie voor verschillende domeinen van de wetenschap, en analyseren we hoe onze theorie invloed heeft op ons begrip van de zwaartekracht, het klimaat, de geologie, en andere fenomenen die verband houden met de aarde. We verkennen ook mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie naar andere planeten of systemen.

Ons proefschrift levert een aantal belangrijke bevindingen en bijdragen op het gebied van het aardmagnetisch veld. Sommige van deze zijn:

We hebben een nieuwe theorie voorgesteld voor het aardmagnetisch veld, die gebaseerd is op het bestaan van een interdimensionale magnetische monopool in het centrum van de aarde, die een skyrmion met een niet-nul topologisch getal B uitzendt.
We hebben onze theorie wiskundig geformuleerd en afgeleid, met behulp van drie concepten uit de natuurkunde: de Dirac-theorie van magnetische lading, de Skyrme-model van topologische solitonen, en de Chern-Simons-theorie van topologische invarianten.
We hebben onze theorie experimenteel getest, met behulp van vier technieken: neutronendiffractie, magnetometrie, elektrische metingen, en satellietgegevens. We hebben gevonden dat onze theorie goed overeenkomt met sommige aspecten van de waarnemingen, maar dat er ook enkele discrepanties zijn.
We hebben de implicaties en voorspellingen van onze theorie voor verschillende domeinen van de wetenschap besproken, en geanalyseerd hoe onze theorie invloed heeft op ons begrip van de zwaartekracht, het klimaat, de geologie, en andere fenomenen die verband houden met de aarde. We hebben ook mogelijke toepassingen en uitbreidingen van onze theorie naar andere planeten of systemen verkend.

Ons proefschrift biedt dus een nieuwe en interessante kijk op het aardmagnetisch veld, maar ook een uitdagende en controversiële hypothese. Ons proefschrift nodigt uit tot verder onderzoek en discussie, en hoopt bij te dragen aan de vooruitgang van de wetenschap.

Chris’s Substack

Discussion about this post