סיקור מקיף

העתיד הזוהר של היקום האפל

מנכ"ל CERN, ד"ר רולף הוייר תיאר בהרצאתו באוניברסיטת תל אביב את תגליות ה-LHC מראשית ימיו ועד לגילוי ההיגס, ואומר כי כל זה מהווה רק 5% מהיקום, ואנו רק מתחילים לחקור את החומר האפל והאנרגיה האפלה. הוייר ביקר בארץ לרגל חגיגות 60 שנה לארגון האירופי לאנרגיה גרעינית לצרכי שלום (CERN) אליו הצטרפה ישראל כחברה מלאה לאחרונה.
מנכ"ל CERN, ד"ר רולף הוייר, בהרצאה באוניברסיטת ת"א, 10/4/14. צילום: אבי בליזובסקי

מזה כ-20 שנה ידוע שהחומר הרגיל, שבוזון היגס אחראי למסה שלו מהווה רק 5% ממסת היקום, עוד כ-25% מהווה החומר האפל המתנהג כמו החומר הרגיל אך חסר אור ואת השאר ממלאת האנרגיה האפלה – אותו כוח הגורם ליקום להאיץ את התפשטותו. כך תיאר מנכ"ל CERN, ד"ר רולף הוייר בהרצאה שנשא לקהל הרחב באוניברסיטת תל אביב ביום חמישי, 10 באפריל 2014.

הוייר ביקר בארץ לרגל חגיגות 60 שנה לארגון האירופי לאנרגיה גרעינית לצרכי שלום (CERN) אליו הצטרפה ישראל כחברה מלאה לאחרונה. היום, כפי שמגדיר זאת הוייר, סרן הוא ארגון מדע לצרכי שלום. המתקנים נמצאים למעשה בבעלות משותפת של כל המדינות החברות בארגון – וישראל היא המדינה ה-21 שהצטרפה אליו ממש בחודשים האחרונים. ברשימת ההמתנה נמצאות מדינות הרבה יותר גדולות כטורקיה, רוסיה, אוקראינה וברזיל.

לאחר שתיאר את ההסטוריה של המאיצים השונים שחלקם אגב פועלים עד היום בנוסף ל-LHC, ועל התרומה של ישראל, במיוחד בהקמה והשתתפות במתקן אטלס, עבר הוייר לחלק המדעי ותיאר את השתלשלות התגליות שהובילו לאיתורו של בוזון היגס על ידי שני ניסויים ב-LHC אטלס ו-LHC (בראש צוות החיפושים אחר בוזון היגס בניסוי אטלס עמד כידוע פרופ' עילם גרוס ממכון ויצמן. א.ב.). "ניתן להשוות את מאיץ ההדרונים הגדול – ה-LHC למיקרוסקופ ענק שמאפשר לנו לבחון את היקום כפי שהיה בעת לידתו."

"בוזון היגס היה האבן האחרונה שהיתה חסרה לנו במודל הסטנדרטי ואולם גילוי בוזון היגס הוא רק ההתחלה. לגלות זה קל, עכשיו בא החלק הקשה. מה הלאה. אנחנו יודעים שישנו היגס בוזון אבל השאלה היא האם הוא ה-בוזון היגס, כלומר האם הוא היחיד או שיש משפחה של חלקיקים דומים לו. חלק מהתיאוריות המנסות להרחיב את הפיסיקה מעבר למודל הסטנדרטי גורסות שישנן כמה בוזוני היגס."

"נניח שאנחנו מכירים מישהו שיש לו תאום זהה. הם נראים אותו דבר. הדרך היחידה להבדיל ביניהם היא באמצעות הדרך שבה הם מבטאים מילה מסוימת. ועכשיו מישהו מהם מגיע, ואינך יודע מיהו מהתאומים. צריכים לשכנע אותו לדבר, ובאיזשהו שלב הוא יבטא את המילה המבדילה ביניהם. אנחנו צריכים לבצע המון מדידות כדי לדעת האם מדובר בחלקיק בודד או אחד ממשפחה."

מדובר במידע חשוב, אומר הוייר. "התכונות של אותו חלקיק יתנו לנו אינדיקציה על מהותו של החומר האפל ואולי אפילו רמזים על מהותה של האנרגיה האפלה בהיות בוזון היגס והאנרגיה האפלה סקלארים."

"ההבנה שלנו אודות היקום עומדת בוודאות להשתנות. כדי להתכונן לכך הקמנו ב-LHC תוכנית המכונה 'הפיסיקה של אחרי שנת 2030', לא רק באשר להיגס אלא גם מדידות אחרות שעשויות לקדם אותנו בפיסיקה שלאחר המודל הסטנדרטי."

אבל למרות הכל אנו נדרשים לצניעות. לסיכום הרצאתו אמר פרופ' הוייר: "התגליות בעשורים האחרונים סיפק לנו מדידה מדויקת של 5% מהיוקום שלנו באמצעות גילוי המודל הסטנדרטי. ה-LHC סיפק את הנתונים וכעת יש לנו תגלית ואולם אנו רק מתחילים לחקור 95% מהיקום שלנו. העתיד בהיר ליקום האפל."


צילום וידאו: אבי בליזובסקי

באותו הנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

18 תגובות

  1. יהודה
    אהבתי את הניסוח שלך לגבי קיומו של אלוהים. האמת היא שיש עוד אפשרויות. יכול להיות שאלוהים היה, ברא את העולם ב-6 ימים, אמר "מה עשיתי !!!", ותלה את עצמו….

  2. לניסים
    את אלוהים הפסקתי לחפש. הרי קיימות רק שתי אפשרויות- או שהוא לא קיים, או, שהוא קיים וישב בשקט בשואה. אין עוד אפשרות. משתי האפשרויות האלה אני מעדיף את האפשרות הראשונה- הוא לא קיים. נקודה.

    לצביקה
    אתה מקבל בטחון במסה האפלה מגילוי הניטרינו. לי זה לא משנה . זה דומה למשפט:- אני אצליח ללמוד סינית כי מישהו למד גרמנית אחרי שלושים שנה. לי זה ניראה לא קשור. אנו ניתראה באפריל 2094. רק תבטיח לי שלא תבקש הארכה!
    הגישה שלי היא שאין שום ביטחון שנוסחת הגרביטציה שהוכחה למרחק אלפית שנת אור (מערכת השמש פנימית)תהיה נכונה גם למרחק 100,000 שנות אור – פי מאה מיליון שזה קוטר הגלקסיה או ליקום כולו שזה פי עשרת אלפים מיליארד ממערכת השמש. טעות קטנה בהגדרת הנוסחה במערכת השמש תיגדל פי אלפי מיליארדים ביקום. לכן הגדרת המסה האפלה המיתקבלת מנכונות נוסחת ניוטון בגלקסיות וביקום, בנויה על כירעי תרנגולת.
    זה כמו להגיד שאת הירח מניע אותו כוח שבו אצבעותיי מקלידות תגובה זו. הרי זה מגוחך!.
    אבל מה אני מבין.
    חג שמח!
    סבדרמיש יהודה

  3. ליהודה,

    ממש במקרה, אחרי הדיון שלנו, יצא לי לצפות בפרק השישי של קוסמוס. לקראת סוף הפרק מוזכר חלקיק הניוטרינו שקיומו נובא על סמך חוסר התאמה אנרגטי במהלך התפרקות של קרינה רדיואקטיבית.
    לקח כשלושים שנה למצוא הוכחות לקיומו בגלל האינטראקציה המינימלית שהוא מקיים עם אטומים מכל סוג שהוא, כך שגלאי ניוטרינו הוא עניין מורכב.
    אני די משוכנע שישבו לא מעט אנשים במהלך אותם שלושה עשורים וניסו למצוא מה לא בסדר במשוואות ואיך ניתן להתאים אותן לתוצאות המוזרות.
    בכל מקרה, סגרנו את העניין קודם לכן בדייט לעוד שמונים שנה, אבל אם יצא לך לצפות בפרק, זה יזכיר לך מאוד את הדיון שלנו…

    חג שמח גם לך ולכל קוראי ומגיבי האתר.

  4. לצביקה
    אם כן, אני מבין שלא נותר לנו אלא להפגש בעוד שמונים שנה ולראות אם חיפשנו מספיק. לחילופין, אנו יכולים להחליט שכבר חיפשנו מספיק מסה ואנרגיה אפלות ולהחליט כבר עכשיו מה אנו עושים.
    אני מעדיף לפנות כבר לדרך השניה ולא חושב שיש טעם להמתין.
    בהצלחה לשנינו
    חג שמח!
    סבדרמיש יהודה

  5. ליהודה,

    אני מקווה שאני מגיב בעדינות ולעניין 🙂
    אתה בהחלט צודק שלפעמים תיאוריות מנבאות דבר שאח"כ מופרך לחלוטין. וזה בסדר גמור. כך בדיוק עובד המדע.
    כרגע יש הרבה מאוד עובדות שתומכות בקיומו של חומר אפל שכזה, כמו עיוותי קרינה סביב מה שנראה כמו מסה שאין ביכולתנו להבחין בה, ולכן רוב הפיזיקאים והאסטרופיזיאים חושדים בקיומו. ישנם גם פרוייקטים שמנסים לחשוב אחרת, כמו MOND או TeVeS.
    בסופו של דבר, או שימצאו חומר אפל שכזה שיסביר את התאוריה, או שימצאו תאוריה חלופית, והחומר האפל ילך בדרכו של הפלוגיסטון. ברגע שעלתה תאורית החמצן של לבואזיה, הפלוגיסטון נעלם ונשכח.
    בעיקרון יש פה בעיה מדעית שאין לה פתרון ידוע אלא רק תאוריות כאלה ואחרות, ומחפשים את התשובות גם בהוכחת קיומו של החומר האפל וגם במציאת הטעויות בתאוריות הקיימות. אני לא רואה טעם בהפסקת החיפושים אחר החומר האפל רק בגלל שעברו 80 שנה. מקסוול הניח קיומם של גלי רדיו לפי התאוריה שלו, ורק אחרי 20 שנה הוכיחו את קיומם. מהנחת קיומם של קווזארים עד הוכחת קיומם עברו 12 שנה. 80 שנה זה לא הרבה מדי זמן לטעמי, בעיקר אם חושבים על כך שטכנולוגיה מתקדמת לחיפוש קיימת אולי רק ב-30 השנים האחרונות.

  6. לצביקה
    זה שגילו את בוזון ה-X, את הנטרינים, ואת כוכב הלכת פלוטו, זה לא אומר שיגלו גם את חלקיקיי המסה האפלה. הרי יש עשרות מיקרים שזה לא כך, למשל לא גילו את הנוזל קלוריק או הפלוגיסטון שבא להסביר את התחממות הגופים, או את כוכב הלכת וולקן שבא להסביר את הפרצסיה של כוכב חמה. מותר לחפש, אבל צריך להחליט מתי להגיד – עד כאן!. שמונים שנה מחפשים את המסה האפלה ולא בהצלחה יתרה. נכון שהמסקנה היא קשה כי יהיה צריך להחליט שנוסחת הגרביטציה של ניוטון פגומה (מאוד) במרחקים הקוסמולוגיים הגדולים- עם כל מה שזה אומר לגבי תורת הייחסות שגם היא תידרוש תיקון, וגם פגיעה קשה במהות האנרגיה האפילה.
    אם אתה זקוק לעוד כמה שעות של חיפושים, ניחה, אבל להמתין בלי סוף?
    נא להגיב בעדינות
    חג שמח
    סבדרמיש יהודה

  7. ליהודה סבדרמיש,

    זה לא מדוייק. התאוריה הקיימת היום, והנוסחאות שבאות איתה, מנבאות קיומו של חומר שכזה. מדענים עובדים בשני הכיוונים, בניסיון להוכיח את קיומו או בניסיון למצוא נוסחאות שיכילו את הבעיה שהקודמות לא מסוגלות להכיל.
    בוזון היגס הוא דוגמה מצויינת לכך. המודל ניבא את קיומו למרות שאף אחד לא ראה אותו עדיין. הרבה יותר מאוחר, על ידי ניסויים שתוכננו לכך, גילו אותו. כמובן שזה מחזק את המודל הקיים אבל באותה מידה, אם לא היו מגלים אותו, היתה נדרשת הבנה אחרת.
    כך גם החומר האפל. מנסים להבין איך אפשר להוכיח חומר שאינו פולט קרינה ולתכנן ניסוי שיגלה לנו אותו. אם יצליחו, זה יחזק את המודל הקיים ויפתח פתח לשאלות חדשות. במידה ולא יצליחו, יצטרכו לפתור את העניין על ידי תובנות חדשות.
    ניבוי של תוצאות ניסוי, או של חלקיק, או של חומר, על סמך תאוריות הוא חלק מרכזי במדע.

  8. חומר אפל לא יתגלה לעולם כי הוא לא קיים. מחפשים חומר שיצדיק את נכונות נוסחת הגרביטציה של ניוטון במרחקים הקוסמולוגיים הגדולים מה שבכלל לא בטוח שהוא נכון. כשנוסחה לא מעמידה תוצאות המתאימות למדידות הנימדדות, זה מגוחך לשנות את המדידות בשטח כדי שיתאימו לנוסחה. צריך לתקן או לזרוק הנוסחה. אם הייתם הולכים לקנות עשר מצות לפסח האם הייתם מוכנים לקבל 9 אפלות? אני לא!
    ולא ניראה לי שהיקום צריך להסכים בעימות שיש לו עם נוסחת הגרביטציה.
    חג שמח!
    נא להגיב בעדינות
    סבדרמיש יהודה

  9. בסוף ההרצאה נשאל פר' הוייר על גילוי ההדרון החדש בעל 2 קוורקים ו-2 אנטיקוורקים
    לדבריו טרם אושר גילויו של החלקיק !

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן