ידענים: היקום

מאת 17 בדצמבר 2007 17 תגובות

מחקר מקיף של סופרנובות הביא חוקרים למסקנה כי האנרגיה האפלה היא אחד הגורמים למה שאיינשטיין כינה הקבוע הקוסמולוגי, עליו התחרט בהמשך

שרידי "הסופרנבה של קפלר" – SN1604  צילום: נאס"א

"הפשלה הגדולה" – כך הכריז אלברט איינשטין לגבי השערתו שלו על קיומו של קבוע קוסמולוגי (כח המתנגד לכבידה ומונע בעד היקום להתמוטט), תתכן כי לא הייתה פשלה למרות הכל, כך על פי מחקר שבוצע ע"י קבוצה בינלאומית של מדענים הכוללת שני מדענים מאוניברסיטת טקסס.

צוות המדענים עובד על פרוייקט הקרוי ESSENCE, החוקר סופרנובות (כוכבים מתפוצצים) כדי לגלות האם אנרגיה אפלה – הכח המאיץ את היקום – תואמת את הקבוע הקוסמולוגי של איינטשיין.

חוקרי אוניברסיטת טקסס, ניקולס סנצ'ף וקווין קריסונס שותפים בפרוייקט, שהחל באוקטובר 2002 ומתוכנן להסתיים החודש (דצמבר) לאחר השגת מטרתו והיא גילוי וחקר 200 סופרנובות. הצוות משתמש בטלסקופ בקוטר 4 מטרים בצ'ילה, במהלך עונת התצפיות שבין אוקטובר לדצמבר כדי למצוא סופרנובות.

בשנת 1917, איינשטיין עבד על תאוריית היחסות הכללית, במהלכה ניסה למצוא משוואה המתארת יקום סטטי – כזה העומד ללא ניד ולא מתמוטט תחת השפעת כח הכבידה. כדי לשמר את היקום במצב סטטי במסגרת התאוריה, איינשטיין הוסיף קבוע קוסמולוגי Λ – כח המתנגד לכח הכבידה.

כעבור 12 שנה, אדווין האבל גילה כי היקום איננו סטטי – ולמעשה הוא מתרחב. איינשטיין זנח את רעיון הקבוע הקוסמולוגי וכינה אותו "הפשלה הגדולה" שלו.  בשנת 1998, גילו שני צוותי מדענים (אחד מהם הוקם בשיתוף ע"י סנצ'ף מאוניברסיטת טקסס) כי לא זו בלבד שהיקום מתפשט, אלא התפשטותו הולכת ומואצת.

"לכן קיומו של כח נוסף היה בכורח הנסיבות, כח אשר יתגבר על הכבידה וידחוף את היקום לתאוצה מעריכית", אומר סנצ'ף. כח נגדי זה, נקרא כיום ע"י המדענים "אנרגיה אפלה" ומאמינים שמהווה כ-74% מהיקום. המרכיבים האחרים של היקום הם חומר אפל, המרכיב כ-22% וחומר רגיל המהווה 4% מן היקום.
"לאחר 80 שנה, מתברר כי כנראה איינשטיין צדק (בנוגע לקבוע הקוסמולוגי)", אומר קריסונס. "הוא נתן בעצמו פחות אמון ממה שהגיע לו".

צוות המחקר ESSENCE חוקר סופרנובות הפולטות אותה כמות אנרגיה ובעלות רמה דומה של בהירות. החוקרים יכולים להשוות בין הבהירות הנצפית בשמיים לבין הבהירות הידועה להם כדי לחשב מהו מרחק הסופרנובה. החוקרים בודקים את מה שקרוי "הסטייה לאדום" של הסופרנובה, נתון המראה עד כמה מהר היקום מתפשט. המדענים משווים בין מרחק הסופרנובה לבין הסטייה לאדום שלה, דבר המאפשר להם למדוד את התאוצה של התפשטות היקום. תאוצה זו נגרמת ע"י הכח הקרוי אנרגיה אפלה.

צוות ESSENCE משתמש בנתון לגבי התאוצה כדי לחשב את צפיפות האנרגיה האפלה וכך לחשב את מה שקרוי פרמטר W. פרמטר W צריך להיות שווה 1-  על מנת שהקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין יהיה נכון. עד כה, תוצאות הצוות יוצרות רושם המאשר כי הערך קרוב מאד ל- 1-.

"ערך הקסם הוא 1- בדיוק", אומר קריסונס. "אם המספר יהיה שווה ל-1- בדיוק אזי האנרגיה האפלה היא דבר פשוט מאד – היא הקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין". תוצאות סופיות יתקבלו יותר מאוחר השנה, אך כרגע המדידות מצביעות בקירוב על 1-  עם מרווח טעות של 10%, כך שהמידע הראשוני מראה כי איינשטיין צדק.

"איננו מסוגלים לבחון אנרגיה אפלה במעבדה, כך שאסטרונומים יאלצו למדוד אותה (באמצעות תצפיות). אחת הדרכים לעשות זאת היא באמצעות סופרנובות ופרוייקט ESSENCE", אומר סנצ'ף. "אנרגיה אפלה בלתי מוסברת לחלוטין ע"י פיזיקה קונבנציונלית. אולי מדובר בהתגלמות המימד החמישי בתורת המיתרים. אולי זוהי אנרגיית ואקום צפופה חדשה המשתנה לאט לאורך זמן. אין לנו מושג וזה הדבר המרגש פיזיקאים ואסטרונומים כאחד".

להודעה של אוניברסיטת טקסס (כפי שהועתקה לאתר סיינס דיילי)

באותו נושא באתר הידען:

האם צפיה ביקום מחישה את סופו?

 נתגלה איזור עצום בחלל שאין בו כלום

העתיד הבודד הצפוי לנו בעוד 3 טריליון שנה

האבל חושף: האנרגיה האפלה היתה איתנו 9 מיליארד שנה לפחות

17 תגובות ל “הפשלה הגדולה של איינשטיין? ייתכן כי אנרגיה אפלה תואמת את הקבוע הקוסמולוגי”

  1. בן פיניה

    אני בן אל משער שה כדור הארץ נוצר משני כדורים כדור קרח כדור חול הם היסטובבו בחלל עד שה נושר ונושר בשביל החלב מהבולת הנחרת חור שחור ושני כדורים ני בשכו האחד בה שני והז נושר כדור הארץ החור שחור מיהאוצמה חור שחור נעלב ונחשו למה חכי מי כדור ארץ קרח חקיו חול חכי אם הפכו לה מקאורים ומאו מישפת שלי אינשיין משער מסה בה בריבוה שבה חשמל ואני משער גדור ארץ נוסר מי שנה גדורים חרק ואדמה.
    עיר.גירת קג

    כיתה. ה 3

  2. עמי בכר

    וירוסים, בניגוד ליקומים מקבילים, דווקא כן ניתן לראות.

  3. סבדרמיש יהודה

    ל נ.צ
    מה שאמרת זה נכון, ובאמת דיבור על מליארדי גלקסיות נוספות בתחילת המאה העשרים היה נשמע הזוי. אבל זה לא אומר שכיום כל דבר הזוי יש לו הצדקה. ויש אין סוף דברים הזויים, רוצה לשמוע כמה?, בבקשה.
    גלקסית אנדרומדה מתקרבת לגלקסית שביל החלב כדי לקחת אותה ליקום מקביל וחוץ מזה תנועת הגלקסיות היא משחק אותו מנהלות הגלקסיות שיש לכל אחת מהן אישיות.
    כך כמובן אפשר להמשיך ולהמשיך. אז מה אתה אומר נ.צ האם יש טעם ב"רעיונות" האלה?

    שיהיה לנו לילה טוב
    סבדרמיש יהודה

  4. נ. צ

    ליהודה שלום,

    גם תשובות נחרצות מדי לא מקובלות עלי.
    תאר לך שלפני אדוין האבל,הייתי כותב במדור כלשהו
    שיש לי השערות לגבי קיום גלקסיות נוספות,שקיומן
    מסביר כמה בעיות לא פתורות.
    האם לא היית עונה לי תשובה דומה לזו למעלה ?….

    לדעתי קיומם של יקומים נוספים(לא מקבילים),אינו יותר פנטסטי,מדיבור על מליארדי גלקסיות נוספות
    לפני כמאה שנים.

  5. סבדרמיש יהודה

    ל נ.צ.

    זה שאמר שאתה מדבר שטויות ארמר כך גם לכל שאר המגיבים כך שאל תיקח את דבריו יותר מידי ללב.

    ולגביי דבריך והתיאוריות

    א. אני לא אוהב שמסבירים כל דבר לא מובו ביקום שלנו בעזרת יקומים מקבילים, בדיוק מהסיבה שרופא שלא מבין מה המחלה, טוען שהיא וירוס. מה הקשר?, גם וירוס וגם יקום מקביל אי אפשר לראות. כך שדברים לא נעשים נכונים בגלל שאי אפשר לסתור אותם.גם קריסת היקום לא התחילה לפני שנים או שלושה מיליון שנים, סתם כך בגלל שאי אפשר לסתור זאת.
    סביב לכל השערה חייב להיות איזה שהוא בסיס במציאות.
    אני מקווה שתשובתי מספקת ומקווה שרעיונותיך יהיו פוריים ומציאותיים ומקובלים יותר

    כל טוב
    סבדרמיש יהודה

  6. נ. צ

    לכל המגיבים.
    אני לא מדען וההשערות שהעליתי,אולי לא נכונות
    ולא "מדעיות" מספיק.

    אבל,אלה שאומרים שאני מדבר שטויות,אינם בני אדם,
    לעומת זאת הם לא חכמים גדולים,ומצד שלישי אינם בני תרבות.

  7. סבדרמיש יהודה

    רציתי להגיב את תגובתי כאן אבל אני רואה שכל המגיבים כאן התחרפנו, לכן לא אגיב כאן.

    עכשיו בטח מישהו יגיד שאני מדבר שטויות.

    עדיף שאחתום בראשי תיבות

    שיהיה לנו ערב טוב

    ראשי תיבות

  8. מדבר שטויות

    אריה אתה מדבר שטויות.
    גם אם הקבוע הקוסמולוגי הומצא מסיבה שגויה, אין זה אומר שאסור להשתמש בו יותר. הקבוע הקוסמולוגי הוא הדרך הכי פשוטה להסביר את אנרגיה אפלה, ומאז גילוי האנרגיה האפלה הוא הדרך הכי פופולרית לכך. זה שעכשיו רואים שהוא גם תואם את המדידות היא סיבה מצוינת להשתמש בו. הסבירות שזה מקרי נמוכה מאוד.
    נ.צ. אתה מדבר שטויות.
    התיאוריה הראשונה פגומה מאחר וכוח המשיכה הוא הדדי לכן היקומים הנוספים ביחד עם היקום שלנו יפחיתו את מהירות התפשטותם, לכן לא ייתכן שלאורך זמן תשאר w=-1 כפי שמעידות תוצאות הניסוי.
    התיאוריה השניה לא פגומה, אבל היא דומה לתיאוריה שב8 הדקות האחרונות כבתה השמש.
    חיים אתה מדבר שטויות.
    גם אי אפשר להבין מה אתה רוצה, וגם מה שכן אפשר להבין הוא שטויות.
    ראמן אתה מדבר שטויות.

  9. ראמן

    הכוח שמונע מהיקום לקרוס הוא כוח הספגטי של מפלצת הספגטי המעופפת.
    זה הרי ידוע לכול

    ראמן

  10. נ. צ

    אשמח לשמוע אם מישהו הבין את דברי החכמה של חיים.

  11. חיים

    נ.צ. אתה מדבר שטויות.
    המערכת שלנו בעלת 4 מימדים "נשענת" על מימדים נוספים.
    המערכת היא בת 10 מימדים בלופ סגור.
    האנרגיה האפלה היא המימד ה-5 שעליו יושבים 4 המימדים שלנו.
    היא הגורם למפץ הגדול והיא תמשיך להאיץ את התפשטות היקום.
    האנרגיה האפלה היא בעלת ערך סופי, לכן כאשר תפסיק להשפיע תתחיל קריסת הקוסמוס בשני שלבים. שלב ראשון תהיה הקריסה הגדולה. שלב שני כל היקום קורס לעבר עשרת המימדים. מייד לאחר מכן יופיע שנית המפץ הגדול.
    דרך אגב, הזמן יתחיל כאשר 4 מימדים יתנתקו מ-10 המימדים (ראה תורת המיתרים).
    לא מאמין? נחכה ונראה.

  12. נ. צ

    אני רוצה להוסיף תיאוריה חדשה:

    כפי שבתחילה לא חזינו קיומן של גלקסיות אחרות לבד
    משלנו,כך יתכן שיש יקומים נוספים ליקומנו והמרחקים
    היחסיים ביניהם הם לא כל כך גדולים.(למשל המרחק
    היחסי בין גלקסיית אנדרומדה לגלקסיית שביל החלב
    הוא אשכולית כל 120 ס"מ ! ).

    אם אמנם יש יקומים נוספים ,יתכן וכח כבידתם "מושך"
    את הגלקסיות הקיצוניות ביקום שלנו לעברם,וזו הסיבה
    לכך שיקומנו לא מפסיק התפשטותו ולא מתחיל לקרוס .

    לדעתי "התיאוריה שלי" לא פחות טובה מכל ההסברים האחרים.

    אבל יש לי גם תהיה בעניין התפשטות היקום:
    האם לא יתכן שלפני כ2-4 מליון שנים נעצר היקום מהתפשטותו והחל לקרוס (אוי ואבוי…)ואנחנו עדיין לא יודעים זאת ?
    הרי ה"חדשות" שלנו הכי מעודכנות הן בנות כ 2 מליון
    שנים ( שזה מרחק אנדרומדה מאיתנו-ש"במקרה" היא דווקא מתקרבת אלינו).

    רצוני לומר שאם לפני 2,3,4, מליוני שנים החל היקום לקרוס,אין לנו אפשרות לדעת זאת כי כאמור ה"חדשות"
    הכי טריות שלנו הן בנות כמה מליוני שנים(כמרחק הגלקסיה השניה הכי קרובה לנו.

    אודה להתיחסות עניינית ל"תיאוריות" שלי.

  13. נקודה

    דניאל. אם במשוואה מופיע קבוע שמסביר את העניין אז ודאי שמדובר בהסבר מלא לתופעה. אלא שמתעוררת שאלה חדשה.
    מדוע עכו של הקבוע הוא דוקא כפי שהוא. וכמובן השאלה הגדולה הקודמת נשארת, מדוע דוקא תורת היחסות מתארת את העולם שלנו ולא תורות אחרות(יש אינסוף כאלו).

  14. אריה סתר

    לעניות דעתי אין כל קשר בין הקבוע הקוסמולוגי של אינשטיין לפרמטר של האנרגיה האפלה שרק במקרה תואם, בינתיים, לקבוע הקוסמולוגי ההיפוטתי. אינשטיין הניח את הקבוע הקוסמולוגי המאזן בדיוק את המשיכה ההדדית של החומר ביקום – כדי לתאר יקום סטטי כפי שהאמינו בזמנו, אחרת הוא היה אמור לקרוס. משעה שנתגלה כי היקום מתפשט, לא היה מקום לקבוע הקוסמולוגי. משנתגלה שהתפשטות היקום מואצת, הקבוע שמפעילה האנרגיה האפלה אינו חייב לאזן שום דבר ואם התצפיות מראות שהוא דומה לקבוע האוניברסלי ההיסטורי – זה רק מקרה. לדעתי הקישור בהודעה לקבוע של אינשטיין הוא רק גימיק תקשורתי.

  15. דניאל

    גם הקבוע הקוסמולוגי וגם האנרגיה האפלה, אינם בדיוק "הסברים". הם לא מבהירים כיצד קורה שהיקום לא קורס ואף מתפשט במהירית גוברת. מדובר בקונסטרוקציה תיאורטית שמכמתת בקירוב את כוחו של אותו "גורם" שמאזן הכבידה ואף מאיץ התפשטות. ולכן, גם אם מתמטית הקבוע הקוסמולוגי תואם את המדידות, אין בו כדי לשפוך אור על סיבת ההתפשטות, לעומת כמות החומר שבני אדם גילו עד כה.

  16. יניב

    אופס,
    הבנתי את הטעות שלי…
    הוא הוסיף את הקבוע כדי שהיקום לא יקרוס.
    ולא ההפך.

  17. יניב

    משהו לא מסתדר לי,
    אינשטיין הוסיף את הקבוע גדי שהיקום ישאר סטטי,
    וכאן אומרים בדיוק ההפך,
    כלומר אינשטיין צפה את ההפרעה הזאת רק שהיא מנוגדת למה שהוא חשב, ככה שהיקום מתרחב בתאוצה?

הוספת תגובה

  • (will not be published)