“אנרגיה אפלה” היא אחד הנושאים המסתוריים ביותר בעולם הפיזיקה, רעיון מהפכני שיכול להוביל לשינוי יסודי בתיאוריות המקובלות, בתנאי שיצליח לעמוד במשימה הנכבדת שלשמה הומצא: להסביר את התפשטותו המואצת של היקום
עופר להב
המושג “אנרגיה אפלה” נטבע ב- 1999, אם כי הרעיון הופיע לראשונה אצל אינשטיין כבר ב- 1917 בצורת “הקבוע הקוסמולוגי”. בשנים האחרונות הפכה האנרגיה האפלה לאחד הנושאים המסתוריים והשנויים ביותר במחלוקת בתחומי הפיזיקה.
סיפורה מקיף תחומים רחבים של הפיזיקה והאסטרונומיה ומספק הארה מרתקת על הפילוסופיה של המדע, על הדרך בה הוא פועל, ועל מעמדם של ניבויים תיאורטיים שלא ניתן להוכיחם בזמן בו הם נעשים.
הון עתק ואינספור שעות מושקעים בהדמיה ובסקרים ספקטרוגרפיים, בניסיון להסביר מדוע תצפיות שונות מצביעות על התפשטותו המואצת של היקום.
יש סיבה טובה להשקעה הזאת – כדי להסביר התפשטות זו נדרשת לא פחות מהבנה מחודשת של הרכב היקום כולו. ככל הנראה לנו היום, ההסבר להאצה טמון בכך שכדור הארץ, שאר הפלנטות, הכוכבים וכל חומר ידוע ומוכר לנו, תופסים 4% בלבד מכלל החומר והאנרגיה שיש ביקום.
יותר ויותר ראיות מהימנות, שמקורן בסקרי גלקסיות ובמחקרים של קרינת הרקע הקוסמית בגלי מיקרו (CMB), מלמדות כי החומר האפל הקר הלא-בַּריוני (CDM) תופס 21% נוספים, אבל כל 75 האחוזים הנותרים הם אנרגיה אפלה, שמהותה אינה ברורה לנו בצורה מניחה את הדעת. התגליות האלה מצריכות שינוי דרמטי בתפיסתנו, אולי אפילו שינוי גדול מזה שנדרש לאחר שקופרניקוס הראה כי כדור הארץ נע סביב השמש.
הקבוע הקוסמולוגי
ההיסטוריה של המדע רצופה בניבויים על תופעה שתתרחש בעתיד, או על חומר שעדיין לא התגלה. הניבוי מתבסס על תיאוריה מדעית קיימת. כך ניבא מנדלייב את היסודות שיימצאו בטבלה המחזורית, אדמונד האלי את מועד הגעתו של השביט האלי, ואינשטיין – את ההסטה של קרני האור כשהן עוברות בקרבת השמש.
סוג שונה מעט של ניבוי נובע מתיאוריה מדעית, שבמסגרתה מתגלות תופעות שאינן מוסברות באמצעות המודל התיאורטי. אנשי המדע מנסים להוסיף למערכת התיאורטית אלמנט נוסף, לא מוכר, שיפתור את אי-ההתאמות בין התצפיות במציאות לתיאוריה. כך, למשל, כדי “למלא” את החלל הריק, “הומצא” האֶתר כשדה המסוגל להוביל גלים אלקטרומגנטיים.
אינשטיין הציע והציג את הקבוע הקוסמולוגי, המסומן באות הלטינית למדא (^), כדי להתאים את הנתונים לתפיסת היקום התיאורטית שלו, אבל לא חלף זמן רב עד שהוא החל לראות בלמדא אלמנט מיותר ובלתי מצודד, ולבסוף ויתר עליו כליל.
ההוספה של ^ למשוואות השדה הכבידתי היא התיקון היחיד המתקבל על הדעת שאינו משנה במידה ניכרת את מבנה התיאוריה, ודי היה בכך שמונח זה לא יישכח וייעלם. באופן מפתיע, סדרת תצפיות שנעשו במרוצת המאה ה-20, רמזה בהתמדה על נוכחותו.
השימוש של אינשטיין בקבוע הקוסמולוגי נועד לבטל את ההשפעות הדוחסות של הכבידה, שמנבאות את קריסת (או את התפשטות) היקום, מפני שהוא היה בטוח באותה תקופה כי היקום הוא סטטי ונצחי.
אינשטיין ראה את הקבוע האמור כתכונה של המרחב עצמו, אבל אפשר לפרשו גם כצורה של אנרגיה שאחידותה ממלאת את כל המרחב. אינשטיין התאכזב מהמונח וזנח אותו סופית ב-1931, לאחר שאדווין האבל ומילטון הומאסון גילו שהיקום דווקא מתפשט.
מאז ואילך היה נראה כי ^ מוחזר לקוסמולוגיה כל אימת שיש להסביר בעיה, ומושלך מאוחר יותר, כאשר נתונים נוספים נעשים זמינים והופכים אותו, בעיני המדענים, למיותר ובלתי טבעי.
ברגע ששתי קבוצות יריבות של ציידי סופרנובות השלימו ב-1998 שנים של תצפיות מאומצות בתגלית המדהימה, שהתפשטות היקום היא תהליך מואץ, נקרא שוב הקבוע הקוסמולוגי של אינשטיין לדגל, כדי להסביר מה מניע את ההתפשטות המואצת הזו.
במהירות מפתיעה, כמעט בן לילה, אימצה הקהילה המדעית מודל חדש של היקום. מתברר שהאסטרונומיה הייתה בשלה לשינוי. אין ספק שהתצפיות בסופרנובות מילאו תפקיד מכריע בשינוי הפרספקטיבה של הנוגעים בדבר, אבל ההתקבלות המהירה של התיאוריה החדשה ושל מה שקיבל את השם “אנרגיה אפלה”, מוסברת בעשור של הבשלה שקדם לתצפיות הללו.
אינפלציה קוסמית וחומר אפל קר
שורשי השינוי נעוצים ב-1980, אז הציע אלן גות פתרון נועז לחלק מהבעיות שעוררה התיאוריה הסטנדרטית של המפץ הגדול בשנות השבעים. הוא גילה מנגנון שעשוי היה לגרום ליקום להתנפח, או לעבור אינפלציה בשיעור מדהים בפרק זמן קצר לבלי האמן. האינפלציה שהתרחשה מיד אחרי המפץ הגדול הייתה אדירה עד כדי כך, שהיקום התפשט במרחב זמן בן 35-10 שניות יותר מכפי שהתפשט ב-13.7 מיליארד השנים, לפי האומדן, מאז ואילך.
אחת הדרכים החשובות ללמוד על חומר אפל ועל אנרגיה אפלה היא מחקר של השינויים הזעירים בטמפרטורה של קרינת הרקע הקוסמית בגלי מיקרו (CMB). הקרינה הזאת החלה לנוע לעברנו 380,000 שנים לאחר האירוע המקובל עלינו כתחילתו של היקום, כאשר גודלו של היקום הנצפה היה אלפית משיעורו הנוכחי, והטמפרטורה שלו 3,000 קלווין בקירוב.
מתחת לטמפרטורה הזאת לא הייתה לפוטונים אנרגיה די הצורך להתיז אלקטרונים מתוך האטומים שלהם, ולכן פסקה האינטרקציה של הפוטונים עם האטומים והיקום נעשה שקוף לאור. ב-13.7 מיליארד השנים החוצצות בין העת ההיא ובין העת הנוכחית היקום התפשט והתקרר, וכיום אפשר לגלות את הפוטונים הראשונים בטמפרטורה של 2.7 קלווין בקירוב.
כדי להשלים את הרכיב החסר שמסביר את ההתפשטות המואצת והיקום השטוח, הכניסו קוסמולוגים לשימוש את השם “אנרגיה אפלה”, כדי להקיף באמצעותו את כל הרעיונות שעלו עד אז. כאשר נתוני הסופרנובות הצביעו על כך שהתפשטות היקום מואצת והובעה דרישה להחזרת הקבוע הקוסמולוגי, היה קל לעבור תהליך מהיר של אימוץ מושג האנרגיה האפלה.
לקראת חלופות ומודלים חדשים
אם אנחנו יכולים ללמוד משהו מההיסטוריה המדעית החדשה, הרי זה שאסור לנו להתעלם מהראיות כאשר הן מוטחות בפנינו. ההוספה של שני מונחים שאינם מובנים די הצורך – אנרגיה אפלה וחומר אפל – לתיאוריה של אינשטיין עלולה אמנם להשחית את האלגנטיות ואת היופי של התיאוריה הזאת, אבל פשטות בפני עצמה אינה חוק טבע.
כך או כך, גם אם הטיעון בזכות האנרגיה האפלה קיבל חיזוקים רבים בעשר השנים שחלפו מאז הצגתו לראשונה, רבים אינם חשים בנוח עם המודל הקוסמולוגי הנוכחי. מודל זה אכן עולה בקנה אחד עם כל הנתונים השוטפים, אבל אין לו שום הסבר במונחים של פיזיקה יסודית, וגם הרכב היקום נראה במובן מסוים שרירותי. כתוצאה מכך הוצעו מספר חלופות אפשריות לאנרגיה האפלה, ואין לדחות על הסף את ההסתברות, שתפיסתנו את היקום תעבור מהפך נוסף בעשור הבא.
אילו רעיונות לשינויים פוטנציאליים במודל הפיזיקלי המוכר לנו מוצעים היום ויכולים להסביר את התופעות? נציג כמה מהאופציות:
1) הפרה של העיקרון הקופרניקאי
כיום אנו מניחים ששביל החלב אינו תופס מקום ייחודי ומיוחד ביקום, אבל אם יתברר שאנו חיים בליבו של אזור תת-צפוף גדול, אולי יהיה בכך כדי להסביר מדוע הסופרנובות נראות לנו עמומות, אף אם אין קיום לשום צורה של אנרגיה אפלה.
2) תיקון של הבנתנו את הכבידה
יכול להיות שעלינו לחפש תיאוריה מושלמת יותר של כבידה מעבר לתורת היחסות הכללית. התפתחויות מסעירות חדשות בתיאוריה של “עולמות ממברנה” מציעות השפעה של ממדים מרחביים נוספים, אבל סביר שהמסתורין של האנרגיה האפלה והתאוצה הקוסמית לא ייפתרו לפני שיהיה אפשר לשלב בהצלחה את תורת הכבידה ותורת הקוונטים.
3) רב-יקומים
בשנות השמונים היו מי שהצביעו על כך, שההשפעה של ^ על ההיווצרות של מבנה ביקום יכולה להיות דרמטית. אילו היה הקבוע הקוסמי חיובי וגדול מדי, היה במצב זה כדי למנוע מהכבידה ליצור גלקסיות גדולות, כך שהחיים כפי שאנו מכירים אותם לא היו מופיעים מעולם.
המשמעות של שימוש זה בתורת ההסתברות היא חיזוי מספר אינסופי של יקומים, ש-^ יכול לקבל בהם את כל הערכים האפשריים. מדענים רבים אינם מאמינים ברעיונות אלו, מפני שהם אינם יוצרים חיזויים בני-הפרכה, ונראה כי משתמע מהם סוג של עקרון חיים או כוונה המצויים בדו-קיום עם חוקי הפיזיקה. כך או כך, תורת “עולמות הממברנה” חוזה מספר עצום של ואקומים עם ערכים אפשריים שונים של פרמטרים פיזיקליים.
לאור השאלות הללו מוקד המחקר בקוסמולוגיה השתנה בשנים האחרונות בצורה דרמטית, ורבות מהתצפיות האסטרונומיות המתוכננות או המבוצעות עתה, מיועדות בראש ובראשונה להוסיף תגליות על הגורם המצוי ביסוד ההאצה הקוסמית. לדוגמה, סקר האנרגיה האפלה.
בסקר זה ייעשה שימוש בטלסקופ מצויד במצלמה חדשה שקוטרו 4 מטרים, המוצב בצ’ילה. טלסקופ זה יעמיק להתבונן בשמים של חצי הכדור הדרומי וימפה את ההתפלגות של 300 מיליון גלקסיות על פני 5,000 מעלות רבועות (שמינית של השמים).
האנרגיה האפלה תימדד באמצעות ארבע בדיקות: התקבצות גלקסיות בקנה מידה גדול, העושר של צבירי גלקסיות כבדים, עיוות צורת הגלקסיות בשל הטיית אור הנגרמת על-ידי התפלגות המסה לאורך קו הראיה , וכן מדידת המרחקים אל סופרנובות.
התצפיות בטלסקופ זה יחלו ב-2011, והסקר יושלם ב-2016. בפרויקט כולו משתתפים יותר מ-100 מדענים מארה”ב, מבריטניה, מברזיל ומספרד, כולל כותב מאמר זה.
למרבה המזל, כמעט כל תוצאה אפשרית של הסקרים האלה תעורר עניין רב. אם טעויות שיטתיות גדולות בנתונים ילמדו ששוב אין צורך להניח את קיומה של אנרגיה אפלה, תהיה זו פריצת דרך חשובה. אם, לעומת זאת, הנתונים יתמכו בקיומה של אנרגיה אפלה או בתיקון של הכבידה, תהיה לכך השפעה יסודית על הפיזיקה בכללותה.
המאמר נכתב בשיתוף עם לוסי קאלדר והתפרסם בכתב העת “אודיסיאה”
92 תגובות
יצחק
לא נראה לי….
ניסים,
בדיוק להפך, התאוריה מתיישבת עם תורת היחסות.
זה נראה לי כמו תיאוריה שהמציא מי שלא למד את תורת היחסות….
בהצלחה עם זה
ניסים,
אכן כך, אותו הדבר לגבי האור.
http://itshakgonigmanenglish.blogspot.co.il/
יצחק
לפי מה שאתה אומר, אם אין מראש שדה מגנטי אזי גל אלקטרומגנטי לא יכול להתפשט…
גלים אלקטרומגנטיים מתפשטים בתווך של שדות מגנטיים.
It takes a change of culture, of the mode of reactions to circumstances, to effect a change of habit. Genetics is the progeny of culture, not vice versa. This applies in ALL fields of human activities, including economy, to ALL personal and social behavioral aspects.
Since the early 1900’s ALL “science” has been taken over by the Technology Culture of the religious Americans, represented by the trade-union-church AAAS. Plain and simple. There has not been any science in the world since then except “religious-American-science”.
On the blissful religious science ignorance…:
USA-World Science Hegemony Is Science Blind
Since the early 2000s I have been posting many articles on science items surveyed and analyzed by me, without religious background-concepts. I have been doing this because I was deeply disturbed by the religiosity of the 1848-founded AAAS trade-union and by the consequent religious background-tint of its extensive “scientific” publications and activities.
On my next birthday I’ll be 88-yrs old. I know that I’m deeply engaged in a Don Quixotic mission-war to extricate-free the USA and world Science from the clutches and consequences of the religious-trade-union-church AAAS, adopted strangely by the majority of scientifically ignorant religious god-trusting Americans and by their most other humanity following flocks…
But I am sincerely confident that only thus it is feasible and possible to embark on a new, rational, Human culture (Scientism) and on new more beneficial and effective technology courses for humanity…
Dov Henis (comments from 22nd century)
http://universe-life.com/
Energy-Mass Poles Of The Universe
http://universe-life.com/2012/11/14/701/
Energy-Mass Poles Of the Universe
Again and again:
The universe is a two-poles entity, an all-mass and an all-energy poles.
Singularity and the Big Bang MUST have happened with the smallest base universe particles, the gravitons, that MUST be both energy and mass, even if all of them are inert mass just one smallest fraction of a second at the pre-Bing Bang singularity. All mass formats evolve from gravitons that convert into energy i.e. escape their gravitons shatters-clusters, becoming mass formats in motion, i.e. energy. And they all end up again as mass in a repeat universal singularity.
Universe expansion and re-contraction proceed simultaneously.
Graviton is the elementary particle of the universe. The gravitons are compacted into the universal inert singularity mass only for the smallest fraction of a second, when all the gravitons of the universe are compacted together, inert, with zero distance between all of them. This state is feasible and mandated by their small size and by their hence weak force.
The Big Bang is the shattering of the short-lived singularity mass into fragments that later became galactic clusters. This is inflation. The shattering is the start of movement of the shatters i.e. the start of reconversion of mass into energy, mass in motion. This reconversion proceeds at a constant rate since the big bang, since the annealing-tempering of singularity and the start of resolution of gravitons. The release of gravitons from their shatters-clusters proceeds at constant rate due to their weak specific force due to their small size.
Gravity is propensity of energy reconversion to mass.
Inflation and expansion are per Newton.
Since the Big Bang galactic clusters are losing mass at constant rate. Mass, gravitons, continue escaping at constant rate from their Big Bang fragments-clusters thus becoming energy, mass in motion, thus thrusting the clusters. Constant thrust and decreasing galactic clusters weight accelerate the separation of clusters from each other. Plain common sense.
A commonsensible conjecture is that the Universe Contraction is initiated following the Big-Bang event, as released moving gravitons (energy) deliver their thrust to other particles and are collected by and stored in black holes at very low energy levels steadily leading to the re-formation of the Universe Singularity, simultaneously with expansion, i.e. that universal expansion and contraction are going on simultaneously.
The conjectured implications is that the Universe is a product of A Single Universal Black Hole with an extremely brief singularity of ALL the gravitons of the universe, which is feasible and possible and mandated because gravitation is a very weak force due to the small size of the gravitons, the primal mass-energy particles of the universe.
Proposing,
Dov Henis (comments from 22nd century)
http://universe-life.com/
Update AAAS religious trade union concepts:
Natural Selection Is Ubiquitous
Higgs Particle? Dark Energy/Matter? Epigenetics?
These Are YOK!
Update Concepts-Comprehension…
http://universe-life.com/2011/12/13/21st-century-science-whence-and-whither/
Evolution Is The Quantum Mechanics Of Natural Selection.
The quantum mechanics of every process is its evolution.
Quantum mechanics are mechanisms, possible or probable or actual mechanisms of natural selection.
=================
Universe-Energy-Mass-Life Compilation
http://universe-life.com/2012/02/03/universe-energy-mass-life-compilation/
A. The Universe
From the Big-Bang it is a rationally commonsensical conjecture that the gravitons, the smallest base primal particles of the universe, must be both mass and energy, i.e. inert mass yet in motion even at the briefest fraction of a second of the pre Big Bang singularity. This is rationally commonsensical since otherwise the Big would not have Banged, the superposition of mass and energy would not have been resolved.
The universe originates, derives and evolves from this energy-mass dualism which is possible and probable due to the small size of the gravitons.
Since gravitation Is the propensity of energy reconversion to mass and energy is mass in motion, gravity is the force exerted between mass formats.
All the matter of the universe is a progeny of the gravitons evolutions, of the natural selection of mass, of some of the mass formats attaining temporary augmented energy constraint in their successive generations, with energy drained from other mass formats, to temporarily postpone, survive, the reversion of their own constitutional mass to the pool of cosmic energy fueling the galactic clusters expansion set in motion by the Big Bang.
B. Earth Life
Earth Life is just another mass format. A self-replicating mass format. Self-replication is its mode of evolution, natural selection. Its smallest base primal units are the RNAs genes.
The genesis of RNAs genes, life’s primal organisms, is rationally commonsensical thus highly probable, the “naturally-selected” RNA nucleotides.
Life began/evolved on Earth with the natural selection of inanimate RNA, then of some RNA nucleotides, then arriving at the ultimate mode of natural selection, self-replication.
C. Know Thyself. Life Is Simpler Than We Are Told, Including Origin-Nature Of Brain-Consciousness-“Spirituality”***
The origin-reason and the purpose-fate of life are mechanistic, ethically and practically valueless. Life is the cheapest commodity on Earth.
As Life is just another mass format, due to the oneness of the universe it is commonsensical that natural selection is ubiquitous for ALL mass formats and that life, self-replication, is its extension. And it is commonsensical, too, that evolutions, broken symmetry scenarios, are ubiquitous in all processes in all disciplines and that these evolutions are the “quantum mechanics” of the processes.
Human life is just one of many nature’s routes for the natural survival of RNAs, the base primal Earth organisms.
Life’s evolution, self-replication:
Genes (organisms) to genomes (organisms) to mono-cellular to multicellular organisms:
Individual mono-cells to cooperative mono-cells communities, “cultures”.
Mono-cells cultures evolve their communication, neural systems, then further evolving nerved multicellular organisms.
Human life is just one of many nature’s routes for the natural survival of RNAs, the base Earth organism.
It is up to humans themselves to elect the purpose and format of their life as individuals and as group-members.
Dov Henis (comments from 22nd century)
***המקור והמהות של “רוחניויות”, כולן וירטואליות,
הרוחניויות נובעות מהמאמינים, לסיפוק ולשימוש שלהם
An Embarrassingly Obvious Theory Of Everything
http://universe-life.com/2011/12/10/eotoe-embarrassingly-obvious-theory-of-everything/
Tags: brain origin, gravitation, gravitons, lifeevolution, nerved organisms, RNAlifehood, spirituality, universeevolution
פתרון תעלומת האנרגיה האפלה.
כוחות הכבידה ביקום מתכונתיים לגודל המסה של הגופים.
1. לפי תורת היחסות מסה ואנרגיה הם שני מופעים שמיצגים את אותה התופעה.
מאז המפץ הגדול מסה הופכת לאנרגיה.
נובע מכך שהמסה קטנה וכוחות הכבידה נחלשים עם הזמן.
גופים שסובבים מרכז כובד כלשהו נעים במהירות מתאימה לכח המשיכה הפועל עליהם.
כשכח המשיכה נחלש העצם שסובב אותו יתרחק מהמרכז.
זו התןפעה הנצפית ביקום המתפשט.
2. האנרגיה שנוצרה מהמסה היא ברובה קרינה אלקטרומגנטית.
הקרינה הזו נעה במהירות האור, לכן היא נמצאת מעבר לתחום הגלקסיות והחומר הנראה.
לפי תורת היחסות של אינשטיין לאנרגיה זו יש את אותן תכונות עיקום המרחב שהיה
לחומר ממנו הן נוצרו.
נובע בהאנרגיה שהרחיקה מעבר ליקום הנראה מושכת אליה את החומר שנשאר מאחוריה.
כיוון שמאז המפץ רוב החומר הפך לאנרגיה, כח המשיכה של האנרגיה המרוחקת גדול
מכח המשיכה של החומר הנותר.
לכן הגלקסיות נמשכות אל האנרגיה המתרחקת בקצב מואץ.
3. סביר גם להניח שהיקום סובב על צירו
כמו רוב העצמים ביקום. (פרקטלים)
אם היקום סובב על צירו על הגלקסיות המרכיבות אותו מופעל כח צנטריפוגלי
שבתורו מאיץ אותן בכיוון החוצה ממרכז היקום.
כששטותניק מדופלם כמו רוח מופרעים אומר שאלו לא שטויות אז זה בטוח שטויות
כנראה שהם לא שטויות
נחמד לראות שהשטויות שנועדו להכפיש את המדע נשארות כשהיו למרות שהוכחו לא פעם כשטויות.
נחמד לקרא להט הדיון בנושאי ‘הפיסיקה הגבוהה’ (גליי/חלקיקי אור, ‘אנרגייה /חומר אפל’,התעקמות-המרחב ,’האתר’ הקסום וכו’.). אבקש להזכיר שהשימוש במוסג/מילה ‘הגיון’ בעייתי ביותר-הרי בימי -הביניים ‘ הפיסיקה’ השלטת ראתה עולם שטוח שבמרכזו ‘נזר-הבריאה’:ה א ר ץ !!…’ הגיון’ הוא מה שלמדנו (בבית ,בביה”ס ,ברחוב וכ”ו…). מחר יקום ‘אינשטיין’ חדש (בתקווה…) ויסביר ‘ בהגיון’
פורץ-דרך כי האנרגייה/ח.’ אפל אינו אלא…וחוזר חלילה.
שבת-שלום לכלום!
יהודה,
“מי שרוצה לראות רואה גם נוסחאות וחישובים, מי שלא רוצה- אז לא יראה.”
אני מאוד רוצה, וכבר ביקשתי ממך בנימוס מספר פעמים אך לשווא. הנה בקשה נוספת:
אנא הפנה אותי ללינק בו אתה מתאר את המשוואות המתמטיות העומדות בבסיס תורתך.
לנעם
מי שרוצה לראות רואה גם נוסחאות וחישובים, מי שלא רוצה- אז לא יראה.
לא רוצה להוסיף על כך כאן, אבל לכל מי שרוצה, אני עומד להרצות במצפה הכוכבים בגבעתיים שלוש הרצאות:-
הראשונה תהיה על מסה אפלה והיא תכלול רק את הדברים המקובלים על כולם, ממש כמו ילד טוב קוסמולוגיה. השניה תהיה על האנרגיה האפלה ושוב תכלול רק את הדברים המקובלים. בהרצאה השלישית אני מרשה לעצמי “להשתולל”
אשמח לראות אותך וגם אחרים. פרטים באתר של האגודה הישראלית לאסטרונומיה.
ההרצאה בעלות סימלית לאורחים, וחינמית לחברי האגודה הישראלית לאסטרונומיה.
מה, אתה עדין לא חבר באגודה?
יום טוב
סבדרמיש יהודה
יהודה,
אתה חוזר וטוען ש” כל פעם שמנסים להפעיל אותה (נוסחת הגרביטציה) במבנים קוסמולוגיים גדולים היא לא מוכיחה את עצמה ונכשלת בגדול”.
הכישלון מתבטא לדעתך בכך שכשמציבים במשוואות המתמטיות את נתוני המסה המרחק ומהירות סיבוב הגלקסיות מתקבלת אי התאמה.
אתה מנפנף בזה ללא הפסקה, ומציע אלטרנטיבה משלך: הפרשי לחצים בחלל הם אלו שמזיזים את הגלקסיות ועוד כל מיני דברים.
אם נרצה לבדוק האם רעיון הלחצים שלך בצורה דומה לבדיקה של נוסת הגרביטציה, כלומר הצבת ערכים ידועים במשוואה מתמטית של התיאוריה שלך, ניתקל בבעיה קשה: אין לך אפילו משוואה מתמטית אחת להציג לבדיקה!
(ואנא, אל תציג שוב את חישוב הלחץ הדרוש להזזת גלקסיה – ז\גם אם חישוב זה נכון, הוא לא חישוב של תורת הלחצים, אלא חשוב גודלו של כל כוח מכל סוג שהוא, הדרוש להזזת הגלקסיות).
כלומר בשעה שאתה חוזר ומצהיר על חסרונות נוסחת הגרביטציה, אתה מציע אלטרנטיבה שאפילו לא הגיעה לדרגה שמאפשרת להציג משוואה מתמטית כדי שנוכל לבדוק אותה.
במצב כזה, הפרשי הלחצים יכולים לעשות כל אשר תחפוץ, ולעולם אי אפשר לסתור אותה כי היא לא מציעה שום חישוב ושום ניבוי פרט לסיפורים מרתקים.
אם אתה אכן רוצה לקדם אותה, אנא השקע מאמץ לנסח אותה בשפת הפיזיקה – כלומר בעזרת משוואות מתמטיות. רק אז, אפשר יהיה להעמידה למבחן, ואפילו לקרוא לה תיאוריה מדעית (נכונה או לא זו כמובן שאלה אחרת).
עד אז, הניסיונות שלך להציגה כאלטרנטיבה לנוסחת הגרויטציה היא לא מכובדת, ולמעשה מטעה ביודעין את הציבור שפחות מבין בתחום.
צהר:
אמנם כבר החלטתי לא להתווכח אתך אבל בכל זאת אומר לך שדרישתך חסרת משמעות.
כל מה שידוע לנו על ההקשרים השונים בהם משחק e תפקיד – ידוע לנו בעקבות מחשבה טהורה – לא באמצעות שום ניסוי.
זו ההגדרה של ידיעת דברים מראש ולא בדיעבד.
זה שמשך חיינו הוא סופי וכמות הידיעות שאנחנו יכולים לצבור מוגבלת אינו שייך לעניין.
מכאל
ענה על השאלה: האם תוכל לספק אלגוריתם אוטומטי כלשהו שיספק ניבוי של אוסף הקשרים של יחס המספרי e למשל. אתה יכול לעשות זאת רק לאחר מעשה כלומר לאחר שמצאת תבניות שקשורות במספר הזה אתה מוכיח שהקשר קיים. אבל אינך יכול לעשות זאת מראש.
כי המתמטיקה היא תחום שאתה מטייל בו כמו במבוך שאתה מגלה עפ”י הניסיון כיצד הוא עובד אבל אפילו לאחר טיול של אלפי שנים אינך יכול לספק תיאור של המבוך עצמו.
קישקוש
נעם,מכאל,
המשך
ומסיבה הזאת עצמה, כיוון שאין לך לעולם אפשרות לדעת מראש לאיזה הקשרים אפשריים ניתן לקשר יחס או מספר מסויים.
אתה חייב להודות שהמתמטיקה עצמה הינה תהליך אקראי אם גם מסודר.
את הסדר שבמתמטיקה אתה מגלה בדיעבד אינך יכול להבין מהיכן הוא נובע כי אינך מבין את מהות הסדר.
נעם,מכאל
כוונתי שפאי עצמו הוא סוג של יחס אידיאלי. שאחד הצורות האידיליות שלו הוא המעגל.
פאי הוא קירוב של היחס ולכן הוא מבטא אובייקט אין סופי באמצעות קירוב סופי.
כמובן הוא מאפשר לקשר בין אובייקטים מתמטיים רבים בתחומים שונים ומגוונים.
ואין לו תחליף בחישובים פיסיקאליים.
ועם כל זה עדיין כל החישובים הללו הם קירוב של עצמים שאין להם ביטוי אחר סופי.
העובדה שניתן לעבוד ולפעול עם חישובים מקורבים מצביעה על כך שהמציאות הפיסית הרלוונטית
לאותם חישובים היא מציאות סלחנית. היא מאפשרת לעבוד עם קרובים באופן מועיל.
אבל מצד שני יתכן שעבור מציאות פיסיקאלית מורכבת יותר זה לא עובד.
לכן כתבתי שהסדר שאנו רגילים לחשב ולהבין בו דברים אינו בהכרח משהו מחייב.
סיבה ומסובב הוא סוג של הרגל שאנו רגילים לראות את הדברים ובאותה מידה גם האובייקטים המתמטיים הם סוג של דרך שקלה ומתאימה עבור צורת החשיבה האנושית.
אם נחזורלענין מספר פאי: ננסה לראות מדוע הוא מופיע בכל כך הרבה תבניות מתמטיות.
איש לא יוכל לספק סיבה אמיתית. בסיגנון סיבה ומסובב שתסביר מדוע כל ההקשרים הללו לפאי קיימים.
באותה מידה אם תקח מספר כמו יחס הזהב של פיבונאצ’י על אוסף ההקשרים שהוא מופיע אין סיבה כללית שיכולה להסביר. אתה יכול להוכיח שהקשר מסויים קיים אבל אינך יכול ליצור מעין פונקציה או משוואה או תבנית מתמטית שבאמצעותה תוכל לנבא את כל ההקשרים המשותפים למספר מסויים.
אין משהו במתמטיקה או בלוגיקה שמסוגל להציג מן ניבוי שכזה.
צהר:
חבל לי על הזמן.
מתמטיקה היא מקצועי וברור לי שלך אין מושג בנושא ולמרות זאת יש לך יומרה ללמד את כל העולם.
אין לשיחה בינינו כל סיכוי.
לפני שבן אדם יכול ללמוד הוא צריך להבין שאיננו יודע.
צהר,
קצת קשה לי לעקוב אחרי הטיעונים שלך.
פאי הוא מספר חשוב (יש עוד כמה כאלו במתמטיקה) אבל הוא לא מייצג את העקומה האידאלית, והוא לא מוגבל רק לעיגול, הוא מופיע בהרבה מקומות שלא קשורים לעיגול, אפשר למצוא אותו אפילו בחישובי הסתברות.
חוץ מזה, הוא לא מייצג שום יחס אינסופי. במעגל, הוא היחס בין קוטר המעגל להיקפו, אבל כאמור זה רק אחד ההיבטים שלו.
כל יתר הסיפורים שלך הכוללים הכללות חסרות שחר על מהנדסים וכו’, לא רלוונטיים לנושא.
וכמובן ברור שפאיי מיצג את העקומה האידיאלית=המעגל שאינה קיימת בטבע.
הגישה ההנדסית גורסת לעשות מה שאפשר עם הידע וההבנה שרגילים בהם.
לעומתה יש את הגישה שמטילה ספק בהרגלים וששואלת שאלות שכבר הפסיקו לשאול.
מכאל,נעם
האם תוכל להתייחס לפונקציה טריגונומטרית כלשהי או בכלל עקומה כל שהיא בלעדי היחס “פאיי”.
פאיי היא צומת מרכזית אבן פינה לכל המתמטיקה בלעדיה כמעט שאין מתמטיקה.
פאיי מייצגת את היחס האין סופי המוגבל בין ישר לעקום.
נכון שזה עובד ולכן מבינים דברים ויש סדר שקל לקלוט אותו דרך הייצוג הזה.
אבל זה לא אומר שזו הדרך היחידה. יש ביטוי של מהנדסים מה שעובד לא משנים.
אבל המהנדסים חושבים עם כלי חשיבה בסיסיים שנוצרו במשך השנים אבל לעיתים בא מישהו
והיטיל ספק בהרגלי החשיבה הישנים. זה לא קרה הרבה אמנם אבל היו כמה שחשבו אחרת.
ההרגלים זה דבר טוב ונחמד אבל מצד שני זה סוגר את החשיבה לדברים אחרים לחלוטין.
צהר:
הסברתי מה חושבים המדענים.
אין לי כל מושג או השפעה על מה חושבים צהרים.
בני אדם הגדירו מעגל כפי שהגדירו אותו – לא בגלל שזו “עקומה טובה” ובטח לא בגלל ש”כל העקומות נגזרות ממנה”.
בתור בני אדם – אנחנו באמת רוצים להבין דברים ואתה צודק בכך שלא להבין אותם זו גם אופציה וכפי שאתה מדגים – הרבה יותר קל לממש אופציה זו.
צהר,
עיקרון הסיבתיות הוא אכן סוג של “פרה קדושה”, והוא שונה לחלוטין משאר הדוגמאות שהבאת בהמשך.
חוץ מזה, לא מדוייק להגיד שכל העקומות נגזרו מעיגול, אם כבר הייתי אומר שכל העקומות נגזרו מהפונקציות הטריגונומטריות (Sin Cos )
לתגובה 60 מכאלרוטשילד
עיקרון הסיבתיות איננו פרה קדושה. זה בסך הכל הדרך של בני אדם להבין דברים בצורה מסודרת.
בדיוק כפי שהמתמטיקה מגדירה יצוגים אידיאלים בנסיון לדמות את העולם שמבחוץ.
החשיבה האנושית מוגבלת ולכן היא חייבת את דימויים אידיאליים.
לדוגמה עקומות קיימות במציאות החיצונית בכל מקום ובכל צורה. אבל העקומה האידיאלית “מעגל” או עיגול קיימת במתמטיקה בלבד. כי ניתן להגדיר אותה בכלל פשוט: המקום של כל הנקודות במרחק שווה מנקודה אחת. ומכאן קל ולכן מתאים יותר לפתח את המשפטים העוסקים בעקומות מורכבות יותר.
כאשר כל העקומות נגזרות מהעקומה האידיאלית הזאת. גם הסדר והקשרים שבין הגופים האידיליים לבין עצמם מוגבלים ע”י התפיסה האנושית. הרי הקשר שבין ישרים לעקומות מוגדר שוב באופן מצומם באמצעות גישה מגבילה גישה שמגדירה מהו גבול. תורת הגבולת נולדה מהמגבלה הזאת.
זה לא אומר שזו הדרך הכי טובה זה אומר שזה פועל יפה ומתאים להבנת האדם המוגבלת.
רח רפאים:
שים לב שבמאמר חוזרים ומשתמשים בביטוי “שני המדענים טוענים כך וכך” ולא “קרה כך וכך”.
זה נובע מכך שאיש לא חזר עדיין על הניסוי כדי לוודא שלא טעו.
בינתיים עבר זמן רב והניסוי עדיין לא אומת.
ככל הנראה הם פשוט טעו.
אתה מוזמן לקרוא עוד בתגובתי זו
https://www.hayadan.org.il/duglas-adams-0412089/#comment-145745
ובקישורים המוצבעים ממנה
סליחה, לא ‘שני’ פוטונים אלא פוטונים בכלל.
https://www.hayadan.org.il/photons-challenge-the-light-barrier-1708070
הייתה כאן כתבה מזמן שמדענים הצליחו לשבור את מחסום מהירות האור בעזרת שני פוטונים.
האם פוטון נושא אינפורמציה?
(ר*ח ר*פאים)
אריה:
ההסברים שנתנו כאן הם אכן ההסברים המקובלים.
למרות תופעות EPR לא ניתן להעביר אינפורמציה במהירות העולה על מהירות האור.
למה חשוב שלא ניתן להעביר אינפורמציה?
כי אילו ניתן היה להעביר אינפורמציה במהירות העולה על מהירות האור היה עיקרון הסיבתיות נפגע – אפשר היה ליצור מצב בו תופעה קודמת – במערכת צירים מסוימת, לסיבתה.
הטענה היא שמה שקורה בתופעות EPR אינו ראוי להיקרא העברת אינפורמציה כי העברת אינפורמציה היא העברת מידע שידוע לצד א – לצד ב – אבל בתופעות EPR האינפורמציה אינה ידועה לשום צד והיא נקבעת בו זמנית בשני הצדדים.
חייבים לציין שגם המומחים חלוקים בדעותיהם בדבר מידת הבעייתיות של טיעון זה ואתה מוזמן לקרוא, למשל, כאן:
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=was-einstein-wrong-about-relativity
גיל דותן,
1. אני לא חושב שיש כאן ויכוחים פוריים באמת בין תפיסות מדעיות מתחרות אבל אם אתה נהנה, יופי.
2. אל האחוזים השונים הגיעו לא בדרך תיאורטית טהורה, אלא ע”י הצלבה של מספר מדידות קוסמולוגיות שונות (המודל קרוי CDM למדא).
3. בנוגע לתורת המיתרים – ראשית כמו שאמרתי אין סכסוכים, יש כאן ידע פיסיקלי בסיסי למדי ומוסכם על רוב הקהילה המדעית המתעמת מול תיאוריות קונספירציה אותן ניתן לשלול בקלות רבה רבה ללא שימוש בתורת המיתרים אשר למען האמת, איני מבין בה הרבה וזהו נושא שמי שמעוניין לעסוק בו ברצינות צריך ללמוד הרבה. עד כמה שאני יודע אין לה תרומה חשובה לקוסמולוגיה עד היום אם כי כנראה שישנם ניסיונות להסיק ממנה רעיונות קוסמולוגיים (כנראה כי אין לעוסקים בה שום דרך אחרת לבחון אותה) – ראה זהhttp://en.wikipedia.org/wiki/String_cosmology
לאריה,
כמו שציינתי פתרון הפרדוקס נשמע לי מעט fishy אך ככל הנראה לפי ויקיפדיה ולפי מה ששמעתי ממרצה שדן בנושא, כנראה שאנשים שמבינים פיזיקה טוב ממני סוברים היום כי הפרדוקס אינו באמת מצליח לסתור את תורת היחסות.
כמו שציינתי ההסבר קשור לכך שלא באמת תצליח להעביר אינפורמציה כלשהי במהירות הגבוהה ממהירות האור שכן על מנת לקבל את מלוא האינפורמציה ב-B, הצופה שם צריך לשמוע על התוצאה ב-A ונראה כי אין דרך לעשות זאת במהירות העולה על מהירות האור.
שים לב כי דברים הנעים מעל מהירות האור קיימים לעיתים, החסם הוא על העברת אינפורמציה ממשית כלשהי, כלומר על השפעה פיסיקלית מסויימת במיקום רחוק (נניח המידע שהשמש הועלמה ולכן על כדור הארץ לשנות את מסלולו תועבר במהירות האור).
כמו שאמרתי, ההסבר נשמע לי קצת fishy אבל זה מה שאני יודע ואשמח אם מישהו אחר יסביר זאת טוב ממני.
אריה
אכן תורת הקוונטים לא נסתרת ולא ניתן להעביר אינפורמציה במהירות גדולה ממהירות האור. בניסויי EPRהקורלציה המתקבלת בין שני החלקיקים איננה מאפשרת להעביר אינפורמציה מצד אחד ומצד שני לא ניתן להסביר אותה באמצעות קורלציות של משתנים חבויים.
לצבי: אם אין משתנים חבויים, אז לא מובן לי הסיכום באחת התגוביות שלך שתורת הקוונטים אינה נסתרת מ-EPR ולא מועבר מידע במהירות אינסופית בין החלקיקים.
יופי של THREAD 🙂 היה שווה לקרוא.
תמיד וויכוחים עדיפים על הכל מוסכם גי אז לא היינו מתקדמים לשום מקום.
לענייננו :
איך הגיעו בגדול ל4% 21% 75% ?
ולמה אני לא רואה טיעונים בתחום תורת המיתרים ?
היא לא אמורה ליישב חלק מהסיכסוכים פה ?
בעניין המבחנים המאששים את תורת היחסות ראה ערך בויקיפדיה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity
שם מצויינים שלושת המבחנים הקלאסיים של תורת היחסות הכללית אשר את כולם הזכיר מיכאל:
1) הפרסציה של הפריהליון של מרקורי* – עובדת קיומה של הפרסציה הנ”ל הייתה ידועה עוד טרם תורת היחסות הכללית, אך המדענים באותה עת חשבו כי ניתן יהיה להסביר אותה בכל מיני הפרעות ניוטוניות, הניבוי המדוייק של הפרסציה היה כפי שאמר מיכאל, ההוכחה הראשונה לתורת היחסות (אף כי לא היה זה ניבוי שכן הפרסציה היתה מוכרת).
2) הסטה של מיקומו המדומה של כוכב חמה בעקבות סטיית קרני האור בהשפעת שדה הכבידה של השמש (המדידה נעשתה בעת ליקוי החמה של 1919 ע”י ארתור אדינגטון – סיפור די מפורסם).
3) היסט לאדום בעקבות קיומו של שדה כבידה.
למיכאל – תודה על ההבהרות הנוספות
*פרסציה של הפריהליון – הפריהליון הוא הנקודה במסלול סביב השמש בה כוכב הלכת קרוב ביותר אליה, עפ”י תורת ניוטון החוזה מסלולים אליפטיים נקודה זו אמורה להיות קבועה ואולם בפועל בשל השפעות יחסותיות אין היא קבוע ומיקומה משתנה משנה לשנה – המסלול אינו ממש אליפסה סגורה.
ראה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity#Perihelion_precession_of_Mercury
כמה הבהרות – חלקן על רקע היסטורי:
איינשטיין הוסיף את הקבוע הקוסמולוגי כי על פי חישובי תורת היחסות ללא אותו קבוע – יקום סטטי היה פתרון לא יציב והיקום היה אמור להתכווץ או להתפשט.
הוא הוסיף את הקבוע כדי “לייצב” את היקום במצב סטטי – לא מפני שיקום שאינו סטטי לא מצא חן בעיניו אלא מפני שהדעה באותם ימים הייתה שעל פי התצפיות – היקום סטטי.
משהתברר (בתצפיותיו של האבל) שהיקום איננו סטאטי, שש איינשטיין להיפטר מן הקבוע.
שנים רבות לא חשבו המדענים שיש צורך בקבוע ורק ניסו לגלות מה טיבו של היקום על פי הסיווגים שהציג צבי.
הקבוע זכה לחיים חדשים כתוצאה משני דברים:
האחד הוא תיאורית האינפלציה;
השני הוא הצטברותן של תצפיות המעידות על כך שהיקום לא רק מתפשט אלא שהתפשטותו מואצת.
הצורך בקבוע כדי להסביר מצבים אלה היה שהתחזיות שהניבה תורת היחסות בלעדיו – בין אם חזו התפשטות אינסופית ובין אם חזו קריסה – לא חזו התפשטות מואצת.
הקבוע שהומצא למעשה כדי למנוע את הקריסה – גויס מחדש כדי להסביר את האצת ההתפשטות.
עדויות לנכונות תורת היחסות הכללית יש למכביר.
למעשה – האישוש הראשון שקיבלה היה למיטב ידיעתי החיזוי הנכון יותר שסיפקה ביחס לתנועתו של כוכב חמה.
מעבר לזה יש את עיקום האור שהזכרת וגם את העדויות המתקבלות יום יום ושעה שעה (ומקום מקום) מעצם יכולתה של מערכת ה GPS לפעול, כפי שאמר צבי בתגובה קודמת.
גם ההיסט לאדום של אור הבוקע מכוכבים כבדים מאשש את התיאוריה.
גם ביחס לאקסיומת המקבילים – ברצוני להוסיף היבט היסטורי מסוים:
חוסר האמון בצורך באקסיומת המקבילים נבע ממספר סיבות.
אחת מהן הייתה שהיא לא אלגנטית.
סיבה אחרת הייתה שאנשים קיוו שאפשר יהיה להוכיח אותה על סמך האקסיומות האחרות ושלכן היא מיותרת.
רוב הזמן שהושקע באקסיומה זו אכן הושקע בניסיונות נפל להוכיח אותה על סמך האחרות אבל ברבות הימים הצליחו כמה מתמטיקאים לתאר גיאומטריות הגיוניות לחלוטין שבהן אקסיומה זו אינה מתקיימת.
בתחילה דובר רק במשחק מתמטי. הצליחו לתאר מערכת אקסיומות קונסיסטנטית שבה אקסיומת המקבילים אינה מתקיימת אבל איש לא חשד שהגיאומטריה של היקום אינה אאוקלידית.
תורת היחסות הכללית היא זו שלמעשה גילתה עובדה זו אודות היקום. הגיאומטריה האאוקלידית והגיאומטריה הלא אאוקלידית נשארו שתיהן תיאוריות מתמטיות מצוינות אבל הגיאומטריה האאוקלידית הודחה מן התפקיד הרם של תיאור מבנה היקום ואת מקומה תפסה הגיאומטריה הלא אאוקלידית.
צבי תודה!
מה הן העדויות לתאוריה? העובדה שהאור מתעקם לייד מסה או שיש עוד?
האם יקום 1 אומר שאין התפשטות של המרחב ובעצם הגלקסיות מתפשטות בריק?
לא הבנתי מה בדיוק הקבוע הקוסמולוגי בא לתקן ואשמח אם תוכל להסביר קצת בנושא.
אני מקווה שהשאלות הן לא לטורח עליך ואם תרצה תוכל לבקש מאבי בליזובסקי את המייל שלי ולא נצטרך להטריד את כולם פה.
אגב,
אנרגיה אפלה הינה מקרה כללי של הקבוע הקוסמולגי שכן בתחילה העלו אופציות שונות להתנהגותה.
יותר בפירוט,
קיים גודל הקרוי W והמהווה את היחס בין הלחץ לאנרגיה, אשר עבור רוב הדברים הנורמליים (קרינה, חומר וכיוב’) הוא חיובי או לפחות לא שלילי ואילו עבור הקבוע הקוסמולוגי הוא 1- .
היותו שלילי קשורה לכך שהוא גורם להאצת התפשטות היקום אך הוא לא חייב להיות דווקא 1- כפי שמתקיים בקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין – השם אנרגיה אפלה מדבר על המשהו שגורם להתפשטות היקום בלי להתחייב דווקא ל-W=-1.
בינתיים כל המדידות מצביעות על כך ש-W של האנרגיה האפלה הוא 1- ממש, כלומר שהיא ממש הקבוע הקוסמולוגי ותורת היחסות הכללית (בינתיים) לא דורשת תיקונים.
שאלה מורכבת…
הקדמה א’
======
לקוסמולוגיה יש מספר הנחות יסוד הנוגעות ליקום – בין היתר מניחים כי הוא הומוגני ואיזוטרופי.
הומוגני – פירושו שאם תחלק את היקום לקוביות, הרי שהקוביות יהיו די דומות (אותה צפיפות, אותה יחס אנרגיית קרינה לאנרגיית חומר, אותו שבר חומר בכוכבים וכיוב’)
איזוטרופי – לכל אחד מהכיוונים אליו תסתכל (ומהומוגניות שזה יהיה נכון מכל נקודה ביקום) תראה פחות או יותר אותו דבר.
נדגיש כי הנחות אלו נכונות לקוביות גדולות דיין (בסדרי גודל של גלקסיות למשל זה כמובן לא נכון – צריך לעלות…).
הקדמה ב’
======
אחד המושגים הבסיסיים בתורת היחסות הכללית הוא המטריקה – מבחינה מתמטית זוהי מטריצה והיא למעשה מתארת איך מנהגים המרחקים בין שתי נקודות במרחב. למשל, במרחב אוקלידי רגיל המרחקים נוהגים ע”פ משפט פיתגורס.
כבר אוקלידס, שניסח את האקסיומות הבסיסיות של הגיאומטריה, חשד שהאקסיומה הנוגעת לכך שקווים מקבילים אינם נפגשים – בעייתית ואכן במהלך המאה ה-19 התגלה כי ניתן לנסח גיאמוטריות שיקיימו את כל האקסיומות האחרות פרט לאקסיומה זו – לדבר משמעויות נוספות, בין היתר, בגיאמטריות אלו לא חייב להיות סכום הזוויות במשולש שווה ל-180 מעלות (דוגמא טובה לגיאמטריה כזו תהה הגיאמטריה של מרחקים על פניו של כדור – שם סכום הזויות גדול מ-180 מעלות וקווים מקבילים נפגשים תמיד – משפט פיתגורס גם הוא לא יתקיים).
מסתבר שהגודל המתאר בצורה הטובה ביותר את המרחב היא מטריצת המטריקה.
בבסיסה של תורת היחסות עומד הרעיון כי קיומו של חומר משנה את המטריקה סביבו ואין היא עוד מטריקה אוקלידית אל משהו אחר (אם תשים בחלל שלושה לווינים במקום המושפע משדה כבידה של עצם כלשהו – ותסכום את הזוויות שמשלוש שיווצר תגלה כי סכום זה שונה מ-180 – בכל קונפיגרוציה נורמלית שאני מעלה בדעתי יהיה הסכום גדול מ-180). משוואת השדה של איינשטיין מתארת למעשה כיצד משתנה המטריקה (כיצד המרחב מתעקם) כתוצאה מנוכחותו של חומר.
ללב העניין:
משכותבים את משוואת השדה של איינשטיין ליקום תחת הדרישה של הומוגניות ואיזוטרופיות, מוצאים למעשה שלושה פתרונות אפשריים הנתונים:
1) יקום שטוח – בו המטריקה היא מטריקה אוקלידית לגמרי (סכום הזוויות במשולש הוא 180 מעלות).
2) יקום אליפטי – יקום בעל מטריקה לא אוקלידית בו סכום הזוויות גדול מ-180 מעלות.
3) יקום היפרבולי – שוב, יקום בעל מטריקה לא אוקלידית הפעם סכום הזוויות קטן מ-180 מעלות.
בכל שלושת המקרים היקום המתואר מתחיל (ובמקרה 2 אף נגמר) בנקודה סינגולרית, כלומר המרחב עצמו מתפשט. איינשטיין כבדרך אגב לא היה מרוצה מכך שהיקום אינו קבוע ולכן הוסיף למשוואה הקרוייה על שמו גודל קבוע אשר נועד להסדיר זאת ולגרום ליקום להיות קבוע – זהו מנגנון אנטי כבידתי שזכה לשם הקבוע הקוסמולוגי אשר נחשב משך שנים (גם ע”י איינשטיין עצמו לשטות גדולה) – בדיעבד, התפשטותו המואצת של היקום מתאימה בדיוק לזה שחוזה קבוע קוסמולוגי (אם כי לא באותו הגודל שחזה איינשטיין – לראיה היקום לא סטטי)
הערה: פעמים רבות מושווה יקום 2 לפניו של כדור ארבע מימדי – זה נכון מתמטית אבל שגוי קונצפטואלית, שכן אין באמת כדור כזה, פשוט, המרחקים בין נקודות מתנהגים כאילו הן סביב כדור כזה כאשר הוא לא באמת קיים. לראייה ליקום 3 אין שום בעיה להתקיים ואותו לא ניתן לתאר כצורה כלשהי (לשכן בשפה המקובלת) בעולם ארבע מימדי.
למרות שאינני אוהב את המשל של כדור הוא בכל זאת יסביר (ושוב – הוא רק משל ולא באמת נכון!!!) –
נניח נקודות המצויירות על בלון. כאשר הבלון יתנפח הנקודות לא יזוזו ובכל זאת המרחקים בינהם יגדלו, הן לא מתרחקות בעצמן, המרחב הוא שגדל.
קודם כל תודה לשניכם על התשובות המחכימות. אני אצטרך קצת להתעמק בהן ובאתרים על הפרדוקס ועל בל כדי להבין.
ברשותכם עוד שאלה. לפי התאוריה המקובלת הנוכחית התרחקות הגלקסיות מוסברת בכך שהמרחב עצמו הוא זה שמתרחב ולא שהן מתרחקות זו מזו בתוך הריק. איך אפשר להבדיל בין שתי האפשרויות? ומדוע דוקא התנפחות המרחב מועדפת?
בתודה מראש
אני רואה שבינתיים מיכאל הקדים אותי….
ר.ח,
אתחיל בהתנצלות – נושא זה פלות מוכר לי מנושאים אחרים אודותם כתבתי. אם אני זוכר נכון, כל המידע שאציין כאן מופיע בערך EPR PARADOX בויקיפדיה http://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox#Simple_version. אם זה מעניין אותך שווה לקרוא שם, זה די ברור
על כל פנים אני חושב שבתשובתי אצליח לענות לך, אך בכל מקרה אשמח לשמוע מאנשים המבינים את מלוא התמונה (בעיקר את פתרון הפרדוקס) טוב ממני מה יש להם לומר.
בקצרה – התשובה לשאלתך היא כי הספין אינו כדור שכן בכדור ישנה תשובה מראש מה צבעו, היא פשוט מוחבאת בעוד שלספין באמת אין ספין מוגדר קודם המדידה
כעת לפירוט:
תופעת השזירה מעניינת מאחר והיא דוגמא (לכאורה) למעבר מידע במהירות גבוהה ממהירות האור, היא הוצעה ע”י איינשטיין פודולסקי רוזן (EPR) בשנת 1935.
נניח ונעשה ניסוי מסויים בו נפלטו שני חלקיקים A ו-B ואנו יודעים כי הספינים שלהם מנוגדים. עפ”י תורת הקוונטים, אין לחלקיקים הללו ספין מוגדר עד שלא בוצעה המדידה (וכאן ההבדל ממודל שני הכדורים שלך). ספין Z וספין X אורותוגנליים זה לזה – כלומר כאשר Z נמדד בין כ-“+” ובין כ-“-“, X נעשה “+” או “-” בהסתברות 1/2 1/2. כאשר הוחלט ב-A למדוד דווקא את Z, השתנו מייד נתוני X ב-B כך שיתאימו להסתברות של חצי חצי, אם ימדד כעת X ב-B הרי שנדע בוודאות גם את ערך X וגם את ערך Z (שכן ערך Z של A ידוע) של כל אחד מהאלקטרונים וזה בלתי אפשרי ע”פ עקרון אי הוודאות של הייזנברג.
הפתרון של EPR (קצר יותר מלכתוב איינשטיין פודולסקי רוזן כל פעם מחדש) דומה מאד לרעיון הכדורים שלך, קיימים hidden variables אשר קובעים מראש את ערכי המדידה של שני החלקיקים – לטענתם, תורת הקוונטים טועה כאשר היא אומרת שמדידת Z של חלקיק קובעת כי X יהיה בהסתברות חצי חצי, אלא כי מראש קבוע לחלקיק מהו הספין בכיוון X ומהו הספין בכיוון Z ואנחנו פשוט לא יודעים זאת.
במונחי הרעיון שלך (המתאים לחשיבה של EPR) – נניח כי הקופסא יכולה להיות אדומה או כחולה ויכולה לאכלס כדור שחור או לבן, אזי מה שאומרים EPR הוא כי ברגע שפתחת את הקופסא האדומה וראית בה כדור שחור – ברור כי הקופסא הכחולה מכילה כדור לבן. תורת הקוונטים לעומת זאת גורסת כי אינך יכול לדעת את צבעה של הקופסא ואת צבע הכדור שבתוכה בו זמנית.
לכאורה, הרעיון של EPR באשר לקיומם של hidden variables שכאלה מפתה מאד הבעיה היא שבניסוי הבסיסי אין יכולת לבחון מה מן השניים הוא אמיתי וכך זה מעין דיון פילוסופי על טיבה של תורת הקוונטים יותר מאשר משהו מעשי.
כל זה היה נכון עד שנות ה-60 אז הציע ג’ון בל אפשרות לניסוי ממשי שבו יבדק במדוייק האם יש או אין hidden variables שכאלה.
ישנו ערך בויקיפדיה שלא התעמקתי בו העוסק ברעיון הניסוי של בל, לא קראתי אותו שכן הההסבר זכור לי מלימודי והוא מעט מייגע מבחינה מתמטית. עיקר הרעיון הוא שהצירים שנלקחו עד כה, X ו-Z מאונכים זה לזה וכך התוצאות שמתקבלות הן חצי חצי, בדיוק כמו ההתפלגות השרירותית של ה-hidden variables. אולם, אם עובדים עם שני צירים שאינם מאונכים זה לזה התוצאות משתנות וכך בזוויות שונות אפשר לקבל תוצאות שונות עבור hidden variables או עבור תורת הקוונטים – אלו מנוסחות בצורה של אי שוויון ולתשומת ליבם של כל הספקנים השונים – מכסים גם את האופציה לפיה התפלגות ה-hidden variables אינה שרירותית לגמרי.
כפי שאמרתי הפיתוח הוא מתמטי לגמרי אך בסופו של דבר הוא מאפשר מדידה מעשית להבדל בין שתי התיאוריות. הניסויים בוצעו מאז ועד היום פעמים רבות וללא עוררין התוצאה היא כי כל עוד לא מוותרים על עקרון הלוקאליות (לפיו אובייקט מושפע ממיידית מסביבתו הקרובה ממש בלבד) הרי שתורת הקוונטים היא הנכונה וכל תיאוריות ה-hidden variables למינהן אינן.
נכון להיום מאמינים כי פארדוקס ה-EPR אינו סותר באמת את תורת הקוונטים בשל העובדה ש-A אינו יכול להעביר ל-B את תוצאות המדידה בשום דרך שמהירותה עולה על מהירות האור ולכן הלוקאליות עדיין לא נשברת.
מקווה שהועלתי במשהו
יום העצמאות שמח לכולם.
רק השלמה קטנה עבור ר.ח:
לכן – מה שטוענת תורת הקוונטים איננו שלאחד יש ספין מסוים ולשני יש ספין הפוך בכל רגע אלא שניסוי המדידה יגרום לקריסת פונקציית הגל ורק אז ייקבעו ערכי הספין של החלקיקים אבל אז הם ייקבעו בהתאם לתחזית הצופה שיהיו מנוגדים.
ר.ח:
אינני יודע למי הפנית את השאלה אז אתנדב להשיב.
כבר סיפרתי לך על משפט בל החוזה במקרה של משתנים חבויים מקומיים התפלגות שונה מזו שחוזה תורת הקוונטים ועל הניסויים שנערכו והוכיחו שמה שמתקיים בפועל אלו התחזיות של תורת הקוונטים – תוך סתירת האפשרות של משתנים חבויים מקומיים.
התיאור שתיארת הוא תיאור של משתנים חבויים מקומיים (לכל כדור יש צבע בכל רגע. זה משתנה מקומי כיוון שצבעו של הכדור תלוי רק בכדור עצמו ולא בשום דבר אחר – כולל לא הכדור השני. זה משתנה חבוי – כי איננו יודעים את ערכו).
לכן ניסוי זה אינו משקף את מה שקורה בפועל.
בתור אחד שמבין בפיזיקה אודה לך אם תוכל לענות לי על שאלה ששאלתי פעם באתר והיא לא נענתה.
להבנתי בתופעת השזירה מדברים על שנים או יותר חלקיקים שכשהם נוצרים אנו יודעים שאחד הוא + והשני – (למשל ספין). ואז גם אם נפריד ביניהם מרחק רב, נתבונן בראשון ואם הוא + השני יהיה – ללא תלות במרחק כאילו שעברה כאן אינפורמציה.
השאלה שלי היא מה ההבדל בין ניסוי כזה לניסוי הבא: ניקח שני כדורים שחור ולבן ונטמון אותם בקופסאות זהות. נפריד בין הכדורים מרחק רב. נפתח את אחת הקופסאות ונראה שהכדור נניח שחור אז בודאות נדע שהשני לבן שום אינפורמציה לא עברה כאן. מה אם כך כל כך מיוחד בשזירה הקוונטית?
אגב, אשמח אם תוכל לפרט בשבילי יותר על ה’אנטי פוטון’.
צבי
עלית על הנקודה, כי אני גם מתלבט האם לקרוא לחלקיק אנטי פוטון או שבעצם החלקיק שתארתי הוא חלקיק שקשור בפוטון וחלקיק היגס, ולכן זה לא אנטי פוטון ולא בוזון היגס אבל בוזון כיול כלשהו.
כרגע אין לי תשובה, אבל אני עובד על זה, אם בכל זאת תרצה לשמוע את דעתי אשמח להגיב.
אם לא, אין לך ברירה ותצטרך לסבול כאן את ה’שטויות’ שאני כותב- כמו כל האחרים.
צבי:
אני מסכים אתך. כתנאי התחלה יש להאמין בבני אדם.
גם ברוח רפאים האמנתי בעבר ואכלתי אותה.
אני רק מנסה לשתף אותך בניסיוני וכפי שאמרת – אין חכם כבעל ניסיון.
מיכאל, את תגובתך קראתי רק לאחר שכבר עניתי לרוח – ייתכן שאתה צודק אך עלינו להאמין בבני אדם (-:
יהודה, באומרי כי יש שתי אופציות כוונתי כי בעיני המבינים ממני ישנן נכון להיום שתי אופציות בולטות – ייתכן מאד כי בעתיד תתגלה התשובה והיא לא תהה אף אחת מן השתיים – נחייה ונראה.
רוח רפאים,
דברים מסויימים הם עניין של הגדרה ודברים מסויימים אינם.
לפוטון יש תנע – חוק שימור התנע הוא אחד החוקים הבסיסיים ביותר של הטבע אשר הפרתו (לו הייתה מתקיימת והיא לא) היתה גוררת תוצאות משונות. חוק זה נשמר רק עם מכילים אותו הן על התנע המכני והן על התנע האלקטרומגנטי (כלומר התנע של פוטון). השאלה היא האם יש טעם להגדיר לו מסה המוגדרת ע”י m=p/v והתשובה המקובלת לפי מיטב ידיעתי היא כי אין טעם – ההגדרה הסטנדרטית שאני מכיר למסה היא m^2=E^2-P^2 (שיתרונה בכך שהיא קבועה בעת מעבר למערכות יחוס שונות) ולפי זה אין לא מסה.
באשר לטענותיך בנוגע לקוונטים, לא כל דבר הנמצא תמיד בתנועה הוא חסר מסת מנוחה – אני ממש לא מבין למה אתה מתכוון. על כל פנים הצגת כאן תמונה לא נכונה כאילו היחסות אינה מסכימה עם הקוונטים בנקודה זו ולא כך המצב. תורת היחסות הפרטית (ובזה אנו דנים) יושבה מצויין עם תורת הקוונטים הן במקרה של חלקיקים חסרי ספין* (משוואת קליין גורדון) והן במקרה של חלקיקים בעלי ספין 1/2 (משוואת דיראק) – משוואה זו אגב היא שהוליכה לגילויו של האנטי חומר.
באשר לאנטי פוטון – כידוע לכל חלקיק יש אנטי חלקיק וכך גם לפוטון אכן יש אנטי פוטון אלא שהתנהגותו שונה לחלוטין מההתנהגות שתיארת. אנטי חלקיק הוא חלקיק אשר משתתף בדיוק באותן אינטרקציות כמו החלקיק עצמו, אלא שהמטענים השונים בו (מטען חשמלי, מטען באריוני וכיוב’) הפוכים – המסה שלו והספין שלו אגב, זהים לזה של החלקיק המקורי (בניגוד לאנטי פוטון שתיארת שהוא בעל מסה) . במקרה של הפוטון (שמטענו החשמלי והבאריוני שניהם אפס) החלקיק שמקיים תכונות אלו הוא בדיוק הפוטון ולכן אין משמעות לדיון באנטי פוטון ומושג זה אינו מוכר.
*חלקיקים להם תהה משוואה זו רלוונטית עדיין לא התגלו אולם מצפים כי זו תהה המשוואה הרלוונטית לחלקיק היגס.
צבי:
כפי שבוודאי הבחנת, רח רפאים הוא עוד אחד מהשטותניקים של האתר.
אני מציע לך להתעלם מדבריו.
לצבי
קודם כל אני מתנצל על כך שהגדרתי את הבעיה בצורה לא מחמיאה. אני בטוח שהמדענים עושים כמיטב יכולתם אבל הם לא יוותרו על הגרביטציה כי היא צרופה או שרוטה בתאים האפורים שלהם והם לא ישתחררו ממנה בקלות.
לדוגמא אתה טוען :-
ישנם שני הסברים אפשריים לזה – האחד הוא שחוק הגרוויטציה אינו נכון, והשני הוא כי קיים חומר אפל וקבוע קוסמולוגי. סוף ציטוט.
שים לב שלא לקחת את האפשרות שבכלל הפתרון הוא אחר ולא גרביטציה.למה כוונתי:-
אם למשל היית מנסה להסביר את תנועת ההוריקנים לפי גרביטציה וכמובן לא מצליח אז האם היית מנסה כל הזמן לשנות את חוק הגרביטציה?, האם היית מנסה להוסיף מסה ואנרגיה אפלה להוריקנים כדי שיתאים לנוסחת הגביטציה של ניוטון?, או, אולי, היית זורק את נוסחת ניוטון ולוקח תופעה אחרת שתסביר את התנועה.? אני בטוח שהיית בוחר באפשרות השלישית כי הגרביטציה לא צרובה במקרה זה בראשך.
אבל, לגבי הגלקסיות אינך מסוגל לחשוב על יקום ללא גרביטציה (כמעט) במרחקים הקוסמולוגיים הגדולים. אני לא מאשים אותך כי זאת פשוט גישה קיצונית מידי.
אם תתבונן בתנועתן המוזרה של הגלקסיות תבין שאין רק שתים או שלוש אפשרויות פוטנציאליות לפתרון, אני לדוגמא ספרתי שמונה אפשרויות לפתרון מתמטי של הבעיה (כמובן רק אחד נכון פיזיקלית)
שבוע טוב
סבדרמיש יהודה
יהודה:
על תפקידם של חורים שחורים בעיצוב גלקסיות דברו מדענים מאז ומתמיד ולא השטויות של חזי “עוררו את מחשבתם”.
אני שוב אומר שזה שעדיין לא יודעים הכל אינו סיבה לזרוק את מה שיודעים ולהחליפו בשטויות ולמיטב ידיעתי – זה מה שחזי עושה בכל תחום וזה מה שאתה עושה בתחום הגרביטציה.
צבי
אתה טוען ש”זה עיניין של הגדרה” בתגובה 22. אני מסכים עם זה ב100 אחוז.
זה מה שאני טוען, שיש ‘בעיה’ בהגדרה את התנע של הפוטון. התנע של הפוטון מסבך את העניין
כאשר משתמשים בו בפרשנויות שונות כמו פרשנות של תורת הייחסות לעומת הפרשנות של תורת הקוונטים.
בתורת הייחסות (שקדמה לקוונטים) הפוטון מקבל מסה משום שיש לו תנע.
בקוונטים הפוטון תמיד נמצא במצב תנועה (כשמהירותו היא מהירות האור בריק) ולכן אין לו מסת מנוחה.
אני טוען שלפוטון קיים אנטי חלקיק (נקרא לזה אנטי פוטון) שלו תנע אפסי ומסה אינוספית שקובעת את רמת האנרגיה (גם בעלת פוטנציאל אינסופי) של הפוטון. האנטי פוטון מקיים קשר רק עם הפוטון דרך הכבידה ואינו מקיים קשר עם אף שדה אחר. ומקיים קשר עם האדרונים.
במילים אחרות, האנטי פוטון קבוע במרחב. ומטעין באנרגיה את הפוטון ומעניק לו בצורה הזאת את התנע.
אני יכול להסביר ולפרט אם תרצה.
(ר.ח ר.פאים)
מכאל יגיע היום וכל המדענים יוכלו את הכובע חייזרים אכן קיימים נתראה ב 212 !!
יהודה,
אתה טוען כי מטעמים שמרניים מסרבים המדענים לקבל את העובדה שחוק הגרוויטציה הניוטוני אינו נכון.
מצד שני, שים לב כי אותם מדענים שמרניים לטענתך, כן מקבלים הסברים משונים לא פחות (אותם אתה כנראה פוסל על רקע היותם פחות סבירים) דוגמת אנרגיה אפלה, חומר אפל וכיוב’.
מה שאתה אומר הוא נכון – ברור לכולם שאנחנו לא רואים את התמונה המלאה וכעת ישנם שני הסברים אפשריים לזה – האחד הוא שחוק הגרוויטציה אינו נכון, והשני הוא כי קיים חומר אפל וקבוע קוסמולוגי.
שני ההסברים נבחנו ולשניהם יש תומכים בקהילה המדעית, אולם, נכון לעכשיו כפי שציינתי קודם (תגובה 9) ההסברים הכוללים שינוי בחוק הגרוויטציה יוצאים מסובכים נורא, מלאי קבועים שרירותיים ובינתיים אינם מסוגלים להסביר את מלוא התופעות.
ההסבר של חומר אפל, או במקרה זה של אנרגיה אפלה, הוא פשוט בהרבה, אינו סותר את כל הידוע לנו מתורות שעד כה הוכיחו את עצמם (בעיקר תורת היחסות הכללית) ומסביר מצויין את המציאות – לכן בינתיים הוא המקובל על מרבית הקהילה המדעית.
חזי וייתכן גם אתה ע”פ תוכן ההתכתבות האחרונה, מציגים מצג שווא כאילו הקהילה המדעית היא קבוצת אנשים שמרנית ואחידה בדיעותיה הדוחה כל רעיון חדש ויצירתי ורק כדי לרמות את הציבור או את עצמה, מאמצת באופן שרירותי מהפכה אחת לכמה שנים (התורה ההליוצנטרית, היחסות, תורת הקוונטים וכיוב’) – מהפכות אלו בחלקן נכונות ובחלקן לא (אם אני זוכר נכון אינך מאמין בקיומם של חורים שחורים) בעוד רעיונות נכונים ונפלאים רבים אחרים נדחים על הסף מסיבות לא ברורות.
תמונה זו כמובן אינה נכונה, מדובר במגוון רחב של אנשים, אשר בניגוד אלי, אל חזי, אליך וכנראה גם למיכאל – עוסקים בנושא במשרה מלאה ויודעים עובדות ותובנות רבות אשר פשוט אינן ידועות לנו כציבור רחב (מטעמי חוסר מקצועיות ולא בשל תורות קונספירציה אפלות כלשהן) . אותם אנשים מנסים לחבר את התמונה ולראות מה הכי מתאים למה שיודעים וכנראה שבינתיים זה לא תיקון לחוק ניטון אל אנרגיה אפלה.
האמן לי כי מבחינת התהילה, כל פיזיקאי היה שמח להיות זה שמצא את חוק ניוטון המתוקן וצדק.
נכון, גם לפי דעתי חורים שחורים לא משפריצים גלקסיות אבל כאן הוא טוען שמשהו דפוק בגרביטציה ויש להתייחס לדעתי בתגובה רק אל דבריו אלה.
אבל זו רק דעתי.
…….ידעתי שראיתי משהו שקשור לבניית גלקסיות, ובכן:-
פורסם בבטאון האחרון של האגודה לאסטרונומיה (מרץ אביב 2010) שאני במקרה העורך שלה.
מחקר חדש שנעשה, מראה כיצד חורים שחורים מעצבים גלקסיות. צוות חוקרים התבונן במשך חמישה ימים בגלקסיה קרובה NGC1068 באמצעות קרני X הם גילו שהחור השחור הפעיל במרכזה של הגלקסיה “יורה” (משפריץ?) חומר רב למרחק של עד 3000 שנות אור נושא עימו אנרגיה כה רבה שלא תאפשר יצירת כוכבים חדשים. פורסם ע”י דן אוונס מהמכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס.
אז נכון, לא הושפרצו גלקסיות אבל חזי אמר בכל זאת דבר מעורר מחשבות.
לגבי דבריו על חייזרים אני עדיין מרשה לעצמי להיות סקפטי.
שבוע טוב
סבדרמיש יהודה
יהודה:
אני אינני תוקף את חזי על השטות הזאת בלבד אלא על דבקותו האןבססיבית בכל שטות אפשרית – החל מן התאוריה שלו שחורים שחורים משפריצים את הגלקסיות דרך תיאוריות חייזרים למיניהם וכלה בשטויות בנושא גרביטציה.
זה שלא הכל מובן למדע זה לא אומר שאפשר להחליף אותו בכל דבר – כולל סלט פירות.
למה אתם תוקפים את חזי על איי הפסחא או בנגלדש המאמר הוא על מסה ואנרגיה אפלים והתיחסו לדבריו, הוא בס”ה אומר:-
הפתרון הסביר ביותר לכל התעלומה,
שאנו לא מבינים מספיק את עניין הכבידה.
סביר כי הכבידה במרחקים עצומים שביקום,
מתנהגת אחרת מאשר במרחקים הקטנים שאנו מסוגלים למדוד.
ולדעתי, חזי הכי קרוב לתשובה הגיונית.
ואני סבדרמיש יהודה רוצה לומר לכם שהוא היחידי שתופס כאן במה המדובר.
משהו רקוב בממלכת הגרביטציה!
חושבים על הגרביטציה שהיא קיימת בכל היקום על פי נוסחת הגרביטציה של ניוטון (עם תקונים יחסותיים) אבל כל פעם שמנסים להפעיל אותה במבנים קוסמולוביים גדולים היא לא מוכיחה את עצמה וניכשלת בגדול. מוכנים לפתרונות בסיגנון של:הפרה של העקרון הקופרניקי או רב יקומים או הבנה אחרת של הכבידה, אבל לא אמיצים מספיק כדי לדחות את הכבידה במרחקים גדולים למען משהו אחר.
הכבידה ניכשלה. נקודה. משהו אחר מניע את הגלקסיות.
באגודה לאסטרונומיה למדתי מה גדול הנזק בזהום אור למקשה עלינו לראות את היקום.
אבל, קים דבר יותר גרוע והוא זהום המחשבה. מושגים שהוכנסו למוחינו משחר ילדותינו ואנו לא מסוגלים להשתחרר מהם.
אז למה אתם מנסים לתקוף את חזי אישית?, הוא אומר דברים הגיוניים,
משהו רקוב בממלכת הגרביטציה!. נקודה.
אני עומד להרצות באגודה לאסטרונומיה שלושה הרצאות:- מסה אפלה, אנרגיה אפלה, והאם יכול להיות אחרת. מי שרוצה מוזמן להכנס לאתר של האגודה הישראלית לאסטרונומיה. ודרך אגב יש שם כל שבוע ביום חמישי הרצאה מעניינת.
שבוע טוב
סבדרמיש יהודה
חזי,
האור אינו חומר והתעקמות המרחב היא עובדה הנובעת מן היחסות הכללית – תורה מבוססת למדי, אשר בכל פעם שה-GPS שברכבך צודק, הוא מהווה אישוש נוסף לה ולרעיון “התעקמות המרחב” הנובע ממנה
(http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#Relativity).
חישובים ניוטונים נאיביים של השפעת הגרוויטציה על האור (תוך התעלמות מוחלטת מכך שהאור חסר מסה וכן מכל אפקט יחסותי כלשהו) – תנבא סטייה שהיא בעל חצי מגודל הסטיה האמיתית – תורת היחסות הכללית כמובן תנבא את הסטייה הנכונה.
מותר לך שלא לדעת ידע שאינו טריוויאלי ושלא יצא לך ללמוד אותו מעולם ואינני חושב שעל כך מיכאל תוקף אותך, ההתקפה שלו היא על דבקותך בשגיאות.
חזי:
אולי בא לך סוף סוף לענות על שאלה זו?
צבי:
רואה?
תגובה ל 24
יודע-הכל מבין-הכל
אינו יכול שלא לתקוף אישית אנשים שאינם-יודעים-הכל.
לי מותר להיות “בור” כי אני לא מדען…
זה שלמדתה מתמטיקה ואתה יכול לקשקש מספר סמלים מתמטיים אינו עושה אותכה בר-סמכה בפיזיקה.
אני חוזר וטען כי האור הוא חומר אשר מתנהג כמו חומר אחר,
והסטייה של האור בקרבת עצמים מסיבים הוא תוצאה של גרביטציה ולא “התעקמות המרחב”…
אי הפסחא. יש רק אי פסחא אחד (מקום מאד מעניין ויפה דרך אגב).
אין חכם כבעל ניסיון
צבי:
אני מתכוון בעיקר לאיי הפסחא אבל אם תכיר את חזי תבין שגם תגובות 5 ו 6 שלו באות מאותו מקום – זלזול תהומי במדע ובמדענים משולב עם בורות מדהימה בנושאים אלה ועם אמונה בכל תורת קונספירציה שאי פעם נהגתה.
אגב, אני מניח כי בתגובותיו בדיון זה התכוונת לאמור בנוגע לאיי הפסחא…
מיכאל,
זה עניין של הגדרה, יש להם תנע ולכן תוכל לומר שיש להם מסה. עפ”י ההגדרה שאני מכיר (m^2=E^2-p^2 ביחידות c=1) ושאני חושב שהיא המקובלת הרי שאין להם מסה, בקיצור – שאלה של הגדרה.
צבי:
רק תיקון קטן.
דווקא לפי תורת היחסות יש לפוטונים תכונה שמכנים לא פעם בשם מסה רלטיביסטית הנובעת מן האנרגיה שלו.
ובעצם – עוד “תיקון” קטן: אתה עוד תלמד להכיר את חזי 🙂 ראה, הוזהרת. כבר מתגובותיו בדיון זה אתה יכול להתחיל להתרשם.
חזי,
סטיית האור בסמוך לעצמים מאסיביים אינה הוכחה כי הוא חומר, אלא הוכחה לכך שהמרחב עצמו הוא שמתעקם בקרבתם של עצמים מאסיביים (תוצאה הנובעת מיחסות כללית).
אני חושב שאתה מתבלבל עם עניין הדואליות של האור כגל וכחלקיק – ואכן האור מתנהג בניסויים מסויימים כגל ובאחרים כחלקיק (אגב הוא לא מיוחד בזה – גם חלקיקים חומריים עושים כן – ע”ע גלי דה ברולי) אך חלקיק אינו אומר בהכרח חומר ובמקרה של האור – אין כל ספק כי האור אינו חומר ואינו מאסיבי.
צבי,
הסטייה של קרני אור בסמוך לכוכבים,
מוכיחה כי האור הוא כן חומר שנמשך בגרביטציה…
ר.ח.
נכון להיום ידוע באופן די וודאי כי האור הוא אכן גל שלא נזקק לתווך כדי לנוע בו. זהו גל לא חומרי, אלא גל של הפרעה מרחבית מסויימת (שדה חשמלי משתנה בזמן היוצר שדה מגנטי משתנה בזמן היוצר שדה חשמלי וחוזר חלילה) – שדות חשמליים או מגנטיים קיימים גם בריק ולכן אין לגל כזה בעיה להתקדם ללא תווך.
רוח רפאים,
אכן, ראוי שדבריך ילקחו בעירבון מוגבל שכן הם מכילים טעויות רבות:
כל תיאורך הנוגע להתפוצצות אינו נכון כלל. העקרון של פיצוץ מבוסס ע”י תהליך אקסוטרמי (פולט חום) המתרחש בתוך זמן קצר מאד – כתוצאה מכך עולה בפתאומיות טמפ’ האוויר בסביבת מוקד הפיצוץ ובהתאמה עולה גם לחץ האוויר. כאשר לחץ האוויר באזור הפיצוץ עולה בהרבה על לחץ האוויר סביבו נוצר גל הלם – “מדרגת הלחץ” הולכת ומתפשטת במהירות גבוהה ממהירות הקול ותוך כדי מאבדת מעוצמתה וממהירותה. רחוק מספיק תהה מהירותה מהירות הקול והפרעת הלחץ תהה קטנה מספיק ואז נגדיר את זה כרעש, אך באופן עקרוני אין כל הבדל בין אותו הדף לרעש, שניהם הפרעות מתפשטות בלחץ האוויר. אם כן ההדף עצמו הוא פשוט גל הפרעה חדה בלחץ האוויר ההולך ומתפשט – אין לו חלקיקים מיוחדים באנרגות שונות אלו פשוט חלקיקי האוויר שלחצם עולה בצורה חדה.
באשר לשדות מגנטיים:
על מנת ששדות מגנטיים יווצרו יש צורך בחלקיקים טעונים נעים – פיצוים בפלסמה יכולים אם כן לייצר שדות מגנטיים אם כי ראוי לומר כי התחום הזה מסובך למדי ומכיל דברים לא ידועים רבים. על כל פנים, חלקיקי אוויר מונעים במהירות גבוהה לא ייצרו שדות מגנטיים פשוט כי הם לא טעונים מבחינה חשמלית.
בנוגע להשארתך באשר לחומר האפל – חומר אשר נפלט מכוכב כתוצאה מפיצוצו הוא החומר ממנו עשוי הכוכב – כלומר זהו חומר באריוני (מורכב מבאריונים וביחיד באריון). מה שמשמעותי הוא שבאריונים מגיבים לכוח האלקטרומגנטי ולפיכך אינם אפלים (כזכור, האור הוא קרינה אלקטרומגנטי). עיקר הרעיון של חומר אפל הוא כי הוא מורכב מחלקיקים אשר אינם מגיבים עם הכוח האלקטרומגנטי (אך כן ממגיבים לכבידה ולכוח החלש – ראה ערך בויקיפדיה אודות WIMP) – חלקיקים מתאימים לתפקיד עדיין לא נמצאו (הניוטרינו קל מידי אף כי אינו מגיב אלא לגרוויטציה ולאינטרקציה החלשה). אם כן, חומר הנפלט מכוכבים לא יכול בעקרון להוות את החומר האפל שכן חומר כזה בוודאי יקרון (כל חומר באריוני בעל טמפ’ קורן בעוצמה הפרופורציונלית ל-4^T).
אגב חומר אפל ממש אינו האנרגיה האפלה עליה מדברים בכתבה זו.
מהתבוננות ומתהיות רבות על ביצועי בניה מרשימים במצרים ובאיי-הפסחא,
אי אפשר שלא להגיע למסקנה כי היו בידי בונים אילו האמצעים להרים משקלות עצומים בקלות רבה.
אין ספק שהאמצעי הוא “טבעי” ולא פיתוח טכנולוגי…
כאשר מתרחש פיצוץ למשל של רימון, אז קיימים כמה שלבים של אנרגיות שבהם נמצאים החלקיקים למשך פרק זמן קצר מאוד.
בעיני האדם זה מתבטא בתחילה ככדור-אש אחר כך בעשן סמיך שחור/לבן/אפור ואחר כך
אחרי שחלקיקי הגז מתפזרים כליל אז לא נשאר דבר ‘לראות’ מהפיצוץ.
מה שלא נראה בעיני האדם- אבל מורגש- ולבטח גם קיים זה- ההדף שנוצר כתוצאה מהאנרגיה הגבוהה שהשתחררה.
ההדף עצמו הוא בעצם ‘גל’ שנושא עליו חלקיקים באנרגיות שונות.
החלקיקים האלה אינם נעלמים אלא רק משנים מיקום במרחב.
הכוח של השדה המגנטי- שיוצר פיצוץ הרימון- כנראה לא כל כך חזק, והחלקיקים שהספיקו לעבור מרחק מסויים והתרחקו אחד מהשני כבר אינם משפיעים על המרחב הקרוב של מוקד הפיצוץ. וגם החלקיקים איינם אנרגטיים מספיק כדי לשנות באופן משמעותי את המרחב.
וגם חלק מהחלקיקים מאבדים מהאנרגיה שלהם כאשר הם נעים במרחב ומתנגשים בחלקיקים אחרים.
לעומת זאת, הפיצוצים (בחלל ובחלל העמוק) שהם הסופרנובות וכל ה’פיצוצים’ האחרים שקורים
הרי גם הם חייבים לייצר לא רק שדות מגנטיים אלא גם אבק כוכבי וכל מה שכבר הוכח.
אני טוען (ללא שום השכלה לפחות פורמלית בתחום הפיזיקה והמתמטיקה כך שראוי שדברי ילקחו בערבון מוגבל) שהחומר האפל זה ‘השאריות’ של אותם הפיצוצים או החלקיקים שנמצאים ב’קידמה’ של ‘גל-ההדף’- שזה בעצם הגלקסיה.
(ר*ח ר*פאים)
צבי, תודה על הסקירה המעניינת.
אז מה המחשבות היום על התווך שבו עובר האור? האם ייתכן גל ללא תווך?
במאה ה-19, עם תהליך גילוי תכונותיו הגליות של האור, התעוררה השאלה מהו התווך בו הוא נע.
אסביר:
הדוגמא הפשוטה ביותר היא אדוות במים. האדוות הינן גלים שהתווך הנושא אותם הוא המים ומהירות התפשטותן של האדוות הינה ביחס למים ולא ביחס למקור האדוות, כך, אם זורקים אבן אל תוך המים והיא פוגעת בהם עם מהירות אופקית מסויימת – האדוות יתפשטו כך שנקודת הפגיעה תישאר תמיד במרכזם של המעגלים שיווצרו ללא קשר למהירות הפגיעה.
דוגמא אחרת היא הקול. הקול הוא גל שהתווך שלו הוא האוויר – הקול הוא למעשה תנודות מחזוריות בצפיפות האוויר אשר מתפשטות במהירות קבועה התלוייה בגדלים תרמודינמיים של האוויר (לחץ וצפיפות). מהירות הקול גם היא ביחס לתווך ולא ביחס למקור הקול (לכן מטוס יכול לטוס מהר מהקול הנפלט ממנו).
אם מסתבר כי האור גם הוא גל, נשאלת השאלה מהו התווך בו הוא עובר או בניסוח אחר, ביחס למה מהירותו של האור היא קבועה (מהו המקביל של המים או האוויר). תשובה טריוויאלית לא קיימת, שכן בניגוד לקול או לגלי מים אנחנו יודעים שהאור מועבר גם במרחבי החלל הריקים לגמרי (תיאורטית) ולכן היה צורך בתווך חדש ולא מוכר שימלא את היקום כולו. תווך זה הוא “האתר” (השם עצמו לקוח ממושג פילוסופי יווני) – חומר מאד מיוחד אשר ממלא את היקום כולו ואשר גופים מאסיביים דוגמת כדה”א נעים בו בקלילות וללא התנגדות.
במכניקה הקלאסית לא הייתה מערכת קורדינטות “נכונה” ביחס אליה נכון למדוד מהירות – המהירות היא עניין יחסי – אני סטטי עכשיו ביחס לכדה”א, אך לא ביחס לשמש ובוודאי לא ביחס לגלקסיית אנדרומדה. כעת, משנהגה רעיון האתר, פתאום ישנה מערכת קורדינטות ביחס אליה נכון לכאורה למדוד מהירות – מערכת האתר ונשאלת השאלה מהי מהירותו של כדה”א ביחס למערכת קורדינטות זו. בסוף המאה ה-19, ביצעו מייקלסון ומורלי את אחד הניסויים המפורסמים בתולדות הפיזיקה אשר נועד למדוד מהי מהירותו של כדה”א ביחס לאתר והניסוי העלה פעם אחר פעם את אותה תוצאה – כדה”א סטטי ביחס למערכת האתר.
שני פתרונות אפשריים – הראשון והבלתי סביר בעליל הוא כי כדה”א עומד והיקום כולו נע סביבו (אני די בטוח שבינתיים ישנן דרכים טובות לסתור מסקנה זו). הפתרון השני הסביר יותר הוא כי מהירות האור קבועה ביחס לכל מודד ולא משנה מה מהירותו ביחס למודד אחר – זוהי מסקנה מאד מוזרה ומאד לא תואמת את המוכר לנו מעולם המהירויות הרגילות אך כך הדבר ומכאן למעשה מתחילה היחסות הפרטית. אציין כי איינשטיין עצמו לא התייחס לניסוי מייקלסון מורלי כך שישנן דרכים נוספות להגיע אל תורת היחסות הפרטית (בעיקר דרך הבנת טיבה של המגנטיות).
באשר לאתר משמעותה של מסקנה זו היא כי האתר לא קיים וכך הוא נכנס אל פנתיאון החומרים התיאורטיים שבאו להסביר תופעות אך התגלו כשגויים דוגמת הפלוגיסטון (המאפשר בעירתם של חומרים) והקלוריק (חלקיק החום).
האנרגיה האפלה עשויה להתברר יום אחד כטעות, מאידך, היו המצאות תיאורטיות שהתגלו כנכונות ובעלות משמעות פיסיקלית לאחר מכן (אנטי חומר עלה לראשונה ממשוואת דיראק, הקווארק התחיל כרעיון מתמטי שנבע מתוך תורת החבורות וכיוב’). לאור זאת, נראה לי נכון לחכות עם שיפוטה ובינתיים להכיר בכך שהיא ככל הנראה ההצעה הטובה ביותר המסבירה את התצפיות.
הולך להיות מעניין בעתיד…
האם זה רק אני או שה”אנרגיה האפלה” היא הגרסה המודרנית של ה”אתר” וה”פלגוסטון”? אשמח לתשובה רצינית. האזכור הבודד והלא מספק של מושג ה”אתר” נראה כמו התחמקות מבעיה.
מצטרף לבקשתו של רענן.
כמו כן אינני חובב התיאוריה של האנרגיה האפלה, מקווה שימצאו בקרוב הוכחות המאששות או מפריכות אותה.
חזי
לא נכון לקבוע על גבי אתר אינטרנט מהו הפתרון הסביר ביותר לתעלומה מסדר גודל כזה.
משך 12 השנים האחרונות אימצה הקהילה המדעית את רעיון האנרגיה האפלה כי איש לא הצליח להעלות רעיון אחר, להסבירו בצורה מניחה את הדעת ולהתאימו אל התצפיות.
רעיונות לתורת כבידה מתוקנת הועלו (בין היתר ע”י פרופ’ מיליגרום ממכון וויצמן וע”י פרופ’ בקנשטיין מהאוניברסיטה העברית) אך בינתיים לא הצליחו לשכנע את הקהילה המדעית – כנראה מאחר והן עדיין לא מלאות ומהוות הסבר פחות טוב מאנרגיה אפלה.
יכול להיות שיום אחד יסתבר שכבידה מתוקנת היא הפתרון, אך את זה ראוי שיקבעו אנשים המבינים בתחום ולא קוראי אתר הידען שדברים מסויימים נראים להם הגיוניים יותר או פחות בצורה די שרירותית.
אנרגיה אפלה זה ישן
תעשו כתבה על dark flow
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_flow
אין ספק שיש עוד הרבה דברים שצריכים לגלות בתחומי הפיסיקה, אנחנו עדיין לא רואים את המפה השלמה אך עדיין מודעים לתופעות שאין להן הסבר ודברים שעדיין נסתרים מאיתנו שנובעים מחוסר הבנה מספקת של היקום.
ככל הנראה כמו שכותב המאמר מציין שתפיסת היקום שלנו תשתנה, אומנם אני לא כל כך חושב שהתפיסה שלנו תשתנה לחלוטין בעשור הקרוב (ככתוב במאמר) למרות שאני מקווה שבעשור הקרוב יהיו פריצות דרך מרחיקות לכת.
מאוד יתכן שלאחר שתפיסת היקום שלנו תשתנה לחלוטין נצליח אולי לאחד את הידע לתאוריית הכל.
אגב,
המהירות שבה הקהילה מדעית אימצה את התאוריות של “אנרגיה אפלה”
מראה כי גם מדענים
(כמו שאר בני-האדם)
מתנהגים כמו עדר…
הפתרון הסביר ביותר לכל התעלומה,
שאנו לא מבינים מספיק את עניין הכבידה.
סביר כי הכבידה במרחקים עצומים שביקום,
מתנהגת אחרת מאשר במרחקים הקטנים שאנו מסוגלים למדוד.
למה אתה מריח את הנוד של עצמך? אתה מאלה שגם אוכלים את החננה שלהם?
אני יודע שהוא שם כי אני מריח אותו אבל אני לא רואה אותו
גם הנוד שיוצא לי מהתחת זה אנרגיה אפלה? כי אני לא רואה אותו…
אנרגיה אפלה זה אתר הידען