# הניסוי שמאתגר את האנרגיה האפלה

> קבוצת חוקרים מאוניברסיטת נאנג'ינג ומהאוניברסיטה למדעים וטכנולוגיה בסין פיתחו ניסוי שבחן מודל לאנרגיה האפלה. תוצאות הניסוי שללו את המודל המדובר שניבא כוח חמישי יסודי בטבע.

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/%d7%94%d7%a0%d7%99%d7%a1%d7%95%d7%99-%d7%a9%d7%9e%d7%90%d7%aa%d7%92%d7%a8-%d7%90%d7%aa-%d7%94%d7%90%d7%a0%d7%a8%d7%92%d7%99%d7%94-%d7%94%d7%90%d7%a4%d7%9c%d7%94
- Author: ד״ר נועם חי
- Published: 2022-09-01T08:52:00+03:00
- Modified: 2022-09-01T17:47:48+03:00
- Sections: פיזיקה קוונטית
- Topics: אנרגיה אפלה, הסימטרון, מודל הזיקית, פיזיקה ניסויית, פיזיקה ניסוית, שדות קוונטים

## Article

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת נאנג'ינג ומהאוניברסיטה למדעים וטכנולוגיה בסין פיתחו ניסוי שבחן מודל לאנרגיה האפלה. תוצאות הניסוי שללו את המודל המדובר שניבא כוח חמישי יסודי בטבע האנרגיה האפלה גורמת להתפשטות היקום. Credit: StockVault האנרגיה האפלה אופפת לא מעט מסתורין. היא פשוטה לתיאור אבל מלאה בסימני שאלה. על טבעה דנו רבים, וסביר להניח שעוד ידונו גם בעתיד. חקר האנרגיה האפלה החל עם גילוי משוואת איינשטיין ותצפיות על היקום המתפשט. בגדול, זו אנרגיה הממלאת את היקום ומחוללת לחץ שלילי, כלומר היא יוצרת התרחבות ולא התכווצות, בשונה משאר המקורות הכבידתיים הידועים. זהו הסבר שיכול לספק את תאבונם של רבים, אבל פיזיקאים לא עוצרים בזה. הם ממשיכים לתהות לגבי מקור האנרגיה האפלה ולגבי מנגנון הדחייה שלה. הם הרי יודעים שעצמים פיזיקאליים בעלי אנרגיה מוגדרת נמשכים כבידתית זה לזה ולא דוחים אחד את השני. בשפה הקוונטית, עצמים מתוארים בתור שדות והאנרגיה בתור עירור של השדה. למשל, חלקיקי האור הם לא יותר מאשר עירור, או גלים על השדה האלקטרומגנטי. באופן דומה, האלקטרונים והקווארקים מופיעים כגלים על שדות החומר. עיקרון זה הוביל פיזיקאים ברחבי העולם לדון באפשרות שהמקור לאנרגיה האפלה הוא שדה קוונטי היוצר דחייה כבידתית. השאלה הבאה היא כמובן איזה שדה, ומהן תכונותיו. לאורך השנים הועלו מספר אפשרויות סבירות יותר או פחות כשהבולטת מבניהן היא תורת הזיקית. תורה זו מביאה בחשבון שהאנרגיה האפלה משמעותית יותר כאשר צפיפות החומר נמוכה. הסיבה לכך כמובן תצפיתית, הרי האנרגיה האפלה מסוגלת לדחות גלקסיות שלמות אבל לא מסוגלת לפרק אותן. מודל הזיקית נקרא בשם זה משום שמסת החלקיק המשויך לשדה הזיקית משתנה כפונקציה של צפיפות החומר הנורמאלי בסביבתו. זו עלולה להישמע כהנחה קיצונית השוברת את עיקרון השקילות, אבל בזכותה ניתן לכייל את תווך האינטראקציה בין שדה הזיקית ושאר החומר ביקום. במידה ושדה הזיקית מאסיבי, טווח האינטראקציה קצר מאוד, בדומה לכוחות הגרעיניים החלשים והחזקים. במידה ומסת הזיקית זניחה, טווח האינטראקציה שלה ארוך מאוד, בדומה לפוטונים שיכולים לתווך את הכוחות האלקטרומגנטיים גם למרחקים ארוכים. לפיכך, הדחייה הכבידתית בסביבתנו חלשה מאוד משום שמסת הזיקית גדולה וטווח השפעתה נמוך. לעומת זאת, באזורים דלילים, שדה הזיקית אינו מאסיבי והשפעתו מתווכת למרחקים גדולים. איור של מערך הניסוי. מתוך [המאמר המדעי](https://www.nature.com/articles/s41567-022-01706-9) של החוקרים. בכדי לבחון את מודל הזיקית, חוקרים מסין פיתחו ניסוי שאמור להיות רגיש לכוח שמפעיל שדה זה על גופים בעלי מסה. באמצעות גלגל שיניים מסתובב ומסת בוחן מרחפת, החוקרים קיוו לצפות בכוח מחזורי שנובע מהתקרבות והתרחקות המסה על גלגל השיניים ביחס למסת הבוחן. אחרי שהם הסירו את השפעתם של הכוחות החיצוניים, כולל הכוחות הכבידתיים והאלקטרומגנטיים, לא נצפתה שום אינדיקציה לכוח חמישי משדה הזיקית המשוער. את [תוצאות הניסוי](https://www.nature.com/articles/s41567-022-01706-9) החוקרים פרסמו בכתב העת היוקרתי נייצ'ר פיזיקה לפני מספר ימים. לטענת החוקרים, מערכת הניסוי אמורה להיות רגישה לטווח העוצמות של שדה הזיקית במידה והוא אכן מסביר את השפעתה של האנרגיה האפלה על היקום. מאחר והשפעת השדה לא נצפתה בהתאם לתחזיות, החוקרים מאמינים שהסבר זה נשלל לחלוטין. יחד עם זאת, הם חושבים שמערכת הניסוי יכולה לשמש בעתיד לטובת בחינת מודלים נוספים של האנרגיה האפלה ולטובת מדידות כבידתיות רגישות.   אומנם ניסוי זה מצטרף לאסופת הניסויים ה"כושלים" שלא הניבו תוצאות חיוביות, היתרון במודל הזיקית היה שהוא ניתן לבחינה ניסיונית. בואו נקווה שבעתיד ימשכו המאמצים לשלול או לאמת מודלים שכאלה, בדומה למודל הזיקית [והסימטרון](https://www.hayadan.org.il/gravitational-quantum-states-and-impact-on-symmetron-dark-energy-2707181). יש לכם שאלה או נושא שתרצו שאכתוב עליו? פנו אליי לכתובת noamphysics@gmail.com עוד בנושא באתר הידען: - [האנרגיה האפלה - פרק מהספר "אסטרופיזיקה למי שאין לו זמן" מאת ניל דה-גראס טייסון](https://www.hayadan.org.il/2403181-astrophysics-for-people-in-a-hurry-neil-degrasse-tyson) - [חידת האנרגיה האפלה](https://www.hayadan.org.il/the-mystery-of-dark-energy-2610171) - [אנרגיה אפלה: מפה רומזת מה היא – אבל מעמיקה את המחלוקת על קצב התפשטות היקום](https://www.hayadan.org.il/dark-energy-map-gives-clue-about-what-it-is-but-deepens-dispute-about-the-cosmic-expansion-rate-0208207) - [חומר אפל, אנרגיה אפלה וגורל היקום – פרק מתוך הספר החדש "המסע אל שחר היקום"](https://www.hayadan.org.il/dark-matter-dark-energy-and-the-faith-of-the-universe-190112)