ניתוח אור בן 12 מיליארד שנה מראה שינוי בקבוע פיסיקלי
צוות אסטרופיסיקאים בינלאומי טוען כי גילה ממצאים המראים כי חוקי הטבע השתנו מעט במהלך התפתחות היקום. הממצאים המפתיעים קוראים תיגר על כמה מהנחות היסוד בפיסיקה, ואם ניסויים נוספים יאשרו אותם, הם עשויים לכפות על הפיסיקאים לשכתב את ספרי הלימוד שלהם.
צוות החוקרים צפה בעזרת הטלסקופ הגדול ביותר בכדור הארץ – הטלסקופ קק שמוצב בהוואי – בהתנהגותם של אטומי חומר בענני גז, הנמצאים במרחק של כ-12 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. בתצפיות התגלו דפוסי ספיגת קרני אור, שחברי הצוות אומרים שאי אפשר להסבירם בשום דרך, מלבד בשינוי שחל באחד הקבועים הבסיסיים בטבע. מדובר בקבוע המכונה “הקבוע של המבנה העדין” – שאחראי על העוצמה שמפעיל הכוח החשמלי על החלקיקים, שבעטיה הם נמשכים זה לזה.
אם יאושרו הממצאים בשיטות אחרות, החוקרים אומרים שייתכן שקבועים נוספים – שעד היום התייחסו אליהם כאל בלתי משתנים, כמו מהירות האור – השתנו גם הם במהלך התפתחות היקום. בראש צוות המחקר עמד פרופ’ ג’ון ווב מאוניברסיטת ניו סאות וויילס שבאוסטרליה. ממצאי המחקר יפורסמו בסוף החודש בכתב העת “.Physical Review Letters”.
מדענים רבים שלא השתתפו במחקר, ושבחנו את תוצאותיו, אמרו כי חברי הצוות עשו עבודה קפדנית, אך נזהרו מלמהר ולאמץ את הממצאים. הם מטילים ספק אם התגלית תעמוד במבחן הזמן. רבים אמרו כי הם מעדיפים לחכות לעדויות נוספות – לפני שיחליטו אם הממצאים נכונים.
ואולם מצד שני, אם הממצאים נכונים, יהיו להם השלכות אדירות על הקוסמולוגיה. ד”ר אדוארד קולב, אסטרופיסיקאי מהמעבדה הלאומית על שם פרמי בשיקאגו, שלא היה מעורב במחקר, אמר ל”ניו יורק טיימס” שהממצאים לא רק עשויים לכפות שינויים על הקוסמולוגיה, אלא גם לחזק את תורת המיתרים, לפיה, קיימים ביקום ממדים נוספים, זעירים וחבויים מהעין.
פיסיקאים מעטים, כמו פרופ’ יעקב בקנשטיין מהאוניברסיטה העברית, אמרו כי הם נוטים לקבל את התוצאות. “כבר שלוש שנים שהקבוצה הזאת עורכת תצפיות, ואלה אנשים די רציניים”, אמר פרופ’ בקנשטיין והוסיף: “זה מתחיל להיראות כאילו יש פה משהו שצריך להתייחס אליו ברצינות”.
המחקר החדש מבוסס על תצפיות בקוואזרים, עצמים שמיימיים הפולטים אור באנרגיה השווה למיליארדי שמשות. כאמור מדובר בתצפיות לעבר תופעות שהתרחשו לפני כ-12 מיליארד שנות אור. מאז ועד היום גדל הקבוע של המבנה העדין באלפית האחוז בלבד. אבל די בשינוי קטן כזה כדי לזעזע את הפיסיקה והקוסמולוגיה, אמר פרופ’ ג’ון באקול, אסטרופיסיקאי מהמכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון, בראיון ל”הארץ”.
“אם זה נכון”, אמר פרופ’ באקול, “זו מהפכה בקוסמולוגיה”. אבל הוא הוסיף שכרגע הוא מאוד חשדן לגבי אמיתות התוצאות. לדבריו, הניתוחים המסובכים שנדרשו כדי להסיק על השינוי עשויים באופן עקרוני לחפות על טעויות אפשריות. “אני עדיין לא הייתי שם כסף בהתערבות על התוצאות, לפחות לא כסף שלי”, אמר.
בתצפיות אספו החוקרים מידע על אטומי חומר שבענני גז מסביב לקוואזרים. באטומים נבלעים חלק מאורכי הגל שבאור הקוואזר. ההיבלעות הזאת, שניתן לצפות בה באמצעות טלסקופים מכדור הארץ, יוצרת דפוסים טיפוסיים, אשר במהלך השנים הוגדרו בצורה כה מדויקת עד כי היום נהוג להשוותם לטביעת אצבע. הדפוסים הללו מצביעים באופן ישיר על הערך של הקבוע של המבנה העדין.
בניתוח התוצאות, אומרים פרופ’ ווב ועמיתיו, התברר כי קיימים הבדלים זעירים אך משמעותיים מבחינה סטטיסטית המלמדים כי הקבוע של המבנה העדין אינו באמת קבוע, וכי עוצמתו הלכה וגדלה במיליארדי השנים שעברו מאז נוצר היקום. “מה שמצאנו זה שסטטיסטית, קיים הבדל בין הקבוע של המבנה העדין לפני הרבה זמן, לבין זה שקיים על כדור הארץ”, אומר מייקל מרפי מאוניברסיטת ניו סאות וויילס באוסטרליה, ואחד השותפים במחקר.
תיאוריה שפיתח פרופ’ בקנשטיין כבר בתחילת שנות השמונים ניבאה כי ייתכנו שינויים בקבוע. “לאחר מחשבות רבות על העניין”, אמר בקנשטיין, “אני חושב שייתכן שהתצפיות גילו שינוי אמיתי”.
מאת: תמרה טראובמן. אתר הידען היה עד סוף שנת 2002 חלק מפורטל IOL מקבוצת הארץ
