המפץ הגדול של דברי ההבל

מקסוול,

אני לא רוצה להתדיין מה ההבדל בין מומחיות למומחיות ממש, או בין ידע בסיסי לידע תת-בסיסי. רק אומר, ואני חושב שתסכים, שככל שאדם יודע יותר, הוא מבין כמה הוא לא ידע לפני כן. ולכן מי שלא עוסק בתחום, צריך להסס כשהוא מעריך את הידיעות שלו בו.

כל ספק שאתה מעלה לגבי המדע או תורת ההכרה או כל דבר אחר - תחשוב איך היית מתמודד עם ספק כזה בנושא דוגמטי טהור בעניין הדת. למדע מגיע לפחות רמת האמון הזאת.

_________________

מקסוול,

גר ותושב כתב:
 

ארתחששתא,
אולי בכל זאת כדאי שתחזור לויקיפדיה לקרוא קצת על המרחב ועל הזמן שגר_ותושב מדבר עליהם, תקרא גם על חומר ואנרגיה, ואולי גם קצת על תורת היחסות הכללית. כשתסיים ותחזור לקרוא שוב את הודעתך האחרונה יעלה לך סומק ללחיים.

דרך אגב, אתה חסיד או ליטאי? (שאלה לצורכי מחקר המתקיים באשכול דברי ההבל המקביל)

תוקן על ידי לרשוםכפול ב- 01/12/2009 10:25:09

ארתחששתא,
אולי בכל זאת כדאי שתחזור לויקיפדיה כדי לקרוא גם מה ההגדרה של אתאיזם.

ארתחששתא

אם משהו במשפט שציטטת לא היה ברור לך, אשמח להסביר אותו שוב.

ההנחה המקובלת כיום באשר למתרחש מעט לאחר המפץ הגדול, היא שברסיסי השנייה הראשונים שלאחר בריאת היקום, היקום התנסה בהתפשטות מואצת במידה שקשה לנו לתפוס כיום, במהירות שעולה במידה ניכרת על מהירות האור.

על פי מודל "המפץ הגדול", ראשיתו של היקום בפיצוץ אדיר ועתיר אנרגיה לפני 13.7 מיליארד, שממנו כל תכולת היקום התפשטה בהדרגה, החל מנקודה זעירה במרחב ועד לממדים המוכרים לנו כיום. תיאוריית המפץ הגדול התקבלה באמצע המאה הקודמת, אולם בשנות ה-70 היו מספר סוגיות שהטרידו את החוקרים ולא זכו למענה, ביניהן כיצד ייתכן שלמרות גודלו העצום של היקום הוא מציג הומוגניות לכל מקום אליו צופים (אפילו בטמפרטורות של הקרינה המגיעה מכל חלקי היקום), וגם מדוע איננו מוצאים כיום ביקום מגוון חלקיקים מיוחדים כדוגמת מונופולים מגנטיים (חלקיקים בעלי מטען מגנטי), אף על פי שעל פי מגוון תיאוריות אמורים להימצא חלקיקים כאלו.

הפיזיקאי התיאורטי אלן גות הציע בשנת 1980 שהחל מ-10^-36 שניות לאחר המפץ הגדול, ועד בערך 10^-33 שניות לאחריו, היקום התפשט באופן הולך ומאיץ, כך שבפרק הזמן הזעיר הזה הוא גדל ביחס הבלתי נתפס של בערך פי 10⁵⁰. לאחר אותה התפשטות מהירה היקום המשיך בהתפשטותו, אולם בקצב איטי הרבה יותר.

היקום שמעבר לאופק

אחת המשמעויות של האינפלציה הזו (שלעיתים גם מכונה "תפיחה") היא שכתוצאה מההתפשטות המהירה, אזורים שפעם היו יחסית סמוכים זה לזה התרחקו מאוד כך שכיום, בגלל המגבלה של מהירות האור והמשך התפשטותו של היקום, הם כה מרוחקים עד שהם לא מסוגלים להעביר ביניהם שום מידע, אפילו לא אור. במילים אחרות קיים אופק, שמעבר לו אין ביכולתנו לראות דבר על אף העובדה שהיקום משתרע גם מעבר לו.

הדמיית אמן להתפשטות היקום: משמאל ניתן לראות את ההתפשטות המואצת בשלב האינפלציה ומימינה את ההתפשטות ההדרגתית שלאחר מכן - צילום: NASA

כך קיבלנו שאף על פי שליקום שלנו יש קצה אי שם במרחב (בהתאם למידת ההתפשטות של היקום מאז המפץ הגדול), מנקודת המבט המוגבלת שלנו, כלל לא ניתן לראותו, וגם לא חלקים נרחבים של היקום השוכנים מעבר לאופק שלנו. מבחינתנו קיים "חלק נצפה" של היקום שרק אותו אנו מסוגלים לראות.

ההתפשטות האינפלציונית הזו מסוגלת להסביר בין היתר את מקורם של מבני החומר ביקום. לפני האינפלציה, חלקו של היקום שבו אנו מסוגלים לצפות היה זעיר, ותנודות קוונטיות (שינויים זמניים בכמות האנרגיה בנקודה במרחב) בקנה מידה מיקרוסקופי, גדלו במהירות במהלך התקופה האינפלציונית. על פי התיאוריה, באזורים שהתאפיינו בצפיפות אנרגיה גבוהה יותר התגבשו מאוחר יותר הכוכבים, הגלקסיות וצבירי הגלקסיות, כך שיש המציעים שאותן תנודות קוונטיות שעל פי מכניקת הקוונטים מייצרות להרף עין חלקיקים כמו יש מאין, הן גם אלו שאפשרו מאוחר יותר את קיומם של כל המבנים ביקום.

משמעות נוספת העולה מתיאורית האינפלציה היא שעם השינויים הניכרים שהביאה ההתפשטות המהירה על היקום הצעיר, היא מחקה רמזים רבים למה שהתרחש לפניה. היא גרמה לכל התנאים ההתחלתיים להתפשט בצורה כה חדה עד שהם טושטשו ולכן הסיכוי שלנו למצוא משהו מהזמן שקדם לאינפלציה נמוך במיוחד. לדוגמה, כל חלקיק ייחודי שהופיע לפני האינפלציה (כדוגמת המונופולים המגנטיים), שכיחותו ביקום שלאחר האינפלציה ירדה עד כמעט לאפס, כך שלמעשה כיום אין ביכולתנו לצפות בו.

כדי להסביר את מקורה של ההתפשטות המואצת הזו, נעזרים החוקרים באנרגיה שקיבלה את הכינוי "אנרגיית ואקום", אנרגיה הפועלת באזורים ריקים מחומר (שבהם שורר ואקום) ואחד המאפיינים הייחודיים שלה הוא שהיא מפעילה לחץ שלילי על המרחב, כלומר לחץ הגורם להתפשטות המרחב, בדומה "לכוח כבידה שלילי".

הדמיית אמן להתפשטות היקום: משמאל ניתן לראות את ההתפשטות המואצת בשלב האינפלציה ומימינה את ההתפשטות ההדרגתית שלאחר מכן - צילום: NASA

כפי שמסביר פרופ' גארי פלדר במאמרו "מעבר למפץ הגדול – אינפלציה והיקום המוקדם מאוד", כדי שתתפתח אינפלציה נדרש שבמקום כלשהו ביקום (ולא משנה כמה הוא קטן ביחס ליקום כולו), יתפתח שדה ובו אנרגיה כזו חזקה דיה. אם זה קורה, אותו אזור קטן יתנסה באינפלציה ויגדל כמעט מיד למידות הגדולות בהרבה מכל החלקים האחרים שבסביבתו, ובמהרה אותו אזור יתפוס כמעט את כל נפחו של היקום. כפי שמסביר פלדר, האזור הקטן הזה הפך לכה גדול, שכל מה שאנחנו רואים, או שאי פעם נוכל לראות, כלול בתוכו. כך הוא מסביר מדוע היקום המתגלה בפנינו הוא כה אחיד, אף על פי שייתכן שבקנה מידה גדול יותר הוא אינו אחיד.

והאפשרות הזו מעוררת שאלה מסקרנת. אם מספיק שרק חלק קטן של היקום יתנסה באינפלציה, האם ייתכן שתהליך כזה התרחש בכמה אזורים שונים של היקום, כך שמספר אזורים שונים גדלו במקביל והתפתחו ליקומים המקבילים לזה שלנו? אולי מיקום ראשוני שנוצר בעקבות המפץ הגדול התפתחו בתהליך אינפלציוני כזה גם מספר יקומים מקבילים אחרים?

תגיות: המפץ הגדול, אינפלציה קוסמית