# על גלקסיות ספיראליות, גרביטציה ומסה אפילה

> סיכום מחקרים בנושא, לקראת הרצאתו של המחבר במצפה הכוכבים בגבעתיים, יום ה' הקרוב הערה - חלק ממסקנות הכותב הינם בתחום ההשערה, ואין לראות בכך דעה מדעית בכלל או דעת האתר בפרט המסה האפילה תופסת את מקומה בכל המאמרים הקוסמולוגיים המדעיים כאילו היא עובדה קיימת ללא שום צל של ספק. מקור ההוכחה הראשוני, ולכאורה הוודאי, לקיומה של המסה האפילה, הוא התנהגותן של הגלקסיות הספיראליות. האם אין להטיל ספק בוודאות מוכחת זו?…

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/dark-mass-severmish-0605075
- Author: יהודה סבדרמיש
- Published: 2007-05-06T00:00:04+03:00
- Modified: 2008-03-28T22:17:37+03:00
- Sections: גלקסיות
- Topics: איינשטיין

## Article

סיכום מחקרים בנושא, לקראת הרצאתו של המחבר במצפה הכוכבים בגבעתיים, יום ה' הקרוב הערה - חלק ממסקנות הכותב הינם בתחום ההשערה, ואין לראות בכך דעה מדעית בכלל או דעת האתר בפרט המסה האפילה תופסת את מקומה בכל המאמרים הקוסמולוגיים המדעיים כאילו היא עובדה קיימת ללא שום צל של ספק. מקור ההוכחה הראשוני, ולכאורה הוודאי, לקיומה של המסה האפילה, הוא התנהגותן של הגלקסיות הספיראליות. האם אין להטיל ספק בוודאות מוכחת זו? הגלקסיות הספיראליות, הן אותם גופים קוסמולוגיים שרבים מהם בקוטר של כ 100,000 שנות אור שצורתן כשבשבת אדירת מימדים. הן סובבות סביב צירן זה מיליארדי שנים במתכונת פחות או יותר קבועה. תנועה זו מוסברת בעזרת שני כוחות הפועלים על תנועתה של הגלקסיה הספיראלית והם:- כוח הגרביטציה והכוח הצנטריפוגלי. בהנחה שכוח הגרביטציה הוא זה המניע את הגלקסיה הספיראלית כוח הגרביטציה והכוח הצנטריפוגלי הפועל על כל כוכב וכוכב בגלקסיה, חייבים להיות שווים שאם לא כן הגלקסיה הייתה מתכנסת כלפי מרכזה או מתפזרת במרחביי היקום. על אף ריחוקם של גופים שמימיים אלה אנו מסוגלים לחשב את כל הנתונים הקשורים לתנועתם בצורה מדויקת להפליא. להלן הנתונים בהם מדובר והעקרונות על פיהם נמדדים נתונים אלה:- א. את מסתה של הגלקסיה הספיראלית אנו מסוגלים למדוד על פי כמות האור המגיעה ממנה. ב. את גודלה של הגלקסיה אנו מסוגלים למדוד בשיטות גיאומטריות על פי זווית הראיה ומרחק הגלקסיה מאיתנו. ג. את מהירות סיבובה אנו מסוגלים למדוד על פי אפקט דופלר ד. את הגרביטציה אנו נמדוד על פי חוק הגרביטציה העולמית של ניוטון. ‎ F=M1*M2*G/R^2 ‏, ה. את התאוצה נמדוד על פי החוק השני של ניוטון F=M*A שבתנועה סיבובית הוא מבוטה ככוח צנטריפוגאלי, כלומר:-‎ F=M*V^2/R ‏ כעת, כל מה שנותר לעשות הוא לקחת ולהציב בשוויון נוסחאות זה את הנתונים הנמדדים מן הגלקסיה הספיראלית ולראות אם השוויון מתקיים. כלומר:- F= M1*M2*G/R^2= M2*V^2/R ‏ כוח צנטריפוגלי - כוח גרביטציה F = הכוח R= מרחק הכוכב ממרכז הגלקסיה. 1M = מסת הגלקסיה הנמצאת בין מרכז הגלקסיה ועד למרחק R 2M = מסת הכוכב הנמצא בגלקסיה. V = מהירות הסיבוב ההיקפית של הכוכב הנמדד סביב הגלקסיה. G = קבוע הגרביטציה העולמי של ניוטון. פעולת ההשוואה בוצעה, וגדולה הייתה ההפתעה כאשר על-אף מדידות חוזרות ונשנות שנעשו, התקבל אי שוויון הגדול מכל טעות מדידה אפשרית. כלומר:- האגף הימני במשוואה, האגף הצנטריפוגאלי, התקבל תמיד בחישובים כשהוא גדול פי עשרה בערך מהאגף השמאלי- הגרביטציוני. בנוסף, מהירות הסיבוב של כוכבי הגלקסיה הספיראלית, שהייתה אמורה ללכת ולקטון כפונקציה של מרחקם ממרכז הגלקסיה, נשארת למעשה קבועה עד לקצה הגלקסיה ואף מעבר להם באזור ענני הגזים של הגלקסיה הרחוקים ממרכזה. כשל זה הביא את החוקרים להגיע למסקנה על מציאותה של מסה, בלתי נראית, שכל מה שהיא תורמת לגלקסיה היא הגרביטציה. מסה "אפילה" זו אמורה לאזן את שני אגפי המשוואה, כלומר, להגדיל באופן "מלאכותי" את M1 באגף שמאל של המשוואה פי עשר. אולם האם זו האפשרות היחידה לאזן את אי השוויון הקיים במשוואה?? כאן אני חייב להעיר הערה חשובה:- בהמשך המאמר נבדוק גישות שונות לפתרון הבעיה, בחלקן, יתנו פתרונות שעשויים לשנות את הגישה המקובלת כיום בפיסיקה ובחוקיה ולתאר לנו יקום שהוא שונה במקצת מהיקום המוכר לנו. הפעלת ההיגיון הפיסיקלי הידוע לנו , תוך כדי בדיקת האפשרויות האחרות לאי שוויון זה, עלולה לגרום לנו לבטל בפזיזות פתרון אפשרי לבעיה. אנו חייבים לגשת בגישה שאנו מתעסקים כאן קודם כל באי שוויון מתמטי, כאילו אנו מטפלים במערכת חוקים ונתונים הנמצאת ביקום אחר, שאם לא כן אנו עלולים לדחות על הסף אפשרויות לפתרון. את ההיגיון הפיסיקלי יש להפעיל רק לאחר שתהיינה כל האפשרויות מונחות לפנינו. רק אז נוכל לראות מה מכל הדברים האפשריים מתמטית, עשויים להוות פתרון גם ביקום שלנו ומה השינויים שעלינו להכניס ביקום שלנו ובחוקיו. זו גישה חשובה מאד לפתרון, יש להתאפק:-, לא לבטל על הסף אף פתרון מתמטי אפשרי!. ובכן, נראה שלוש גישות לסיבות האפשריות לאי השוויון: גישה ראשונה:- אחד או יותר מן האיברים המופיעים בנוסחאות עלול להיות שונה. גישה שנייה:- הנוסחאות עצמן עלולות להיות שונות. גישה שלישית:- מהות ההנחה שאמור להיות שוויון, עלולה להיות מוטעית. נסביר זאת בצורה מפורטת. גישה ראשונה:- כל אחד מן האיברים המופיעים בנוסחאות עלול להיות עם טעות מדידה שגרמה לאי השוויון. התחלנו עם הפתרון המקובל של הגדלת מסת הגלקסיה M1 פי עשר, ואמנם, הגדלתה פי עשר, תגדיל את אגף שמאל של המשוואה פי עשרה, וע"י כך ייווצר השוויון בין שני אגפיי המשוואה. אבל את השגת השוויון נוכל לעשות לא רק עם מסת הגלקסיה! הקטנת R - מרחק הכוכב ממרכז הגלקסיה פי עשרה, גם היא תעשה את העבודה. היא תגדיל את אגף שמאל פי מאה ואת אגף ימין, שהוא כבר גדול פי עשרה, תגדיל שוב פי עשרה , ושוב ישמר השוויון! טעות כזאת במדידה אפשרית למשל בגלל גיאומטריה מיוחדת של המרחב. אפשרות נוספת היא הגדלתו למרחקים גדולים של קבוע הגרביטציה G פי עשרה, אף היא תגדיל את אגף שמאל של המשוואה פי עשרה, ותיתן את ההגדלה הדרושה לצורך השוויון. אפשרות נוספת- M2 . לכאורה, הנתון של M2 - מסת הכוכב , נמצא במונה בשני אגפי השוויון, ושינוי בגודלו לא אמור להשפיע על השוויון, אלא שבדיקה מעמיקה תגלה שמצד שמאל מדובר על מסה גרביטציונית ואילו מצד ימין מדובר על מסה תאוצתית, ונכון, אני יודע מה איינשטיין אמר בנוגע לשוויון שבניהם, אבל שוב, הבטחנו לעצמנו להסתכל על הדברים בצורה מתמטית או כאילו הם נמצאים ביקום אחר שם הם עלולים להיות שונים. רק לאחר מכן נבדוק אם זה יכול להיות מתאים למציאות הפיסיקאלית ביקום שלנו. רק כך נוכל להיות בטוחים שאנו בודקים את כל האפשרויות! נותרה לנו האפשרות האחרונה, אפשרות הקטנת המהירות V פי שלושה. כלומר אם יש לנו כשל במדידת המהירות וגודלה הוא למעשה קטן פי שלושה או קצת יותר. זה יקטין את אגף ימין של המשוואה, בה מופיעה המהירות בחזקה שנייה, פי עשרה ושוב שני אגפי המשוואה יהיו שווים! גישה שנייה:- הנוסחאות עצמן עלולות להיות שונות. כלומר, הנוסחאות בהן אנו משתמשים במשוואה, שהן נוסחת הגרביטציה של ניוטון והחוק השני של ניוטון, עלולות להיות שונות "במקצת". במאמר קודם שכתבתי, "הצעה לנוסחת גרביטציה חילופית- תרגיל מחשבתי", שפורסם באתר "הידען" ובחוברת "אסטרונומיה" של האגודה הישראלית לאסטרונומיה, הראיתי שאם ניקח נוסחת גרביטציה שונה במקצת, שתוסיף לגרביטציה במרחקים גדולים, אזי, נוכל להגדיל את אגף שמאל פי עשר והשוויון יתקיים. דרך שנייה היא הדרך בה נקטו פרופסור מילגרום ופרופסור יעקב בקשטיין והיא שינוי החוק השני של ניוטון לגבי תאוצות זעירות, דוגמת התאוצה הצנטריפוגאלית הקיימת בגלקסיות ספיראליות. גישה זו מגובשת בתיאורית ה MOND שלהם. הנוסחה שלהם, שלא כאן המקום להרחיב עליה את הדבור, מקטינה את אגף ימין של המשוואה פי עשרה בערך, ומקיימת את השוויון. גישה שלישית:- מהות ההנחה שאמור להיות שוויון , מוטעית. למה הכוונה?, ובכן, יתכן והטענה שהגרביטציה היא הכוח המסובב את הגלקסיה הספיראלית היא מוטעית ולכן אין לדבר על השוואה בניהם! ושוב, זהירות, לא לבטל דברים על הסף ויש להסתכל על הדברים בצורה מתמטית , כאילו הם ביקום אחר, שם הנחה זו הייתה לגיטימית לצורך בדיקתה, כמו כל הנחה אחרת. *** עד כאן, למעשה, כל הרעיונות שיש בהן פוטנציאל להסברת אי השוויון בתנועת הגלקסיות הספיראליות . ברור לנו שרוב הרעיונות הנ"ל מוטעים. אומנם הם נכונים, מתמטית, אך לא בהכרח מתאימים ליקום שלנו. אבל, ברור לנו גם, שאם לא טעינו בגישות שלנו, אזי, לקחנו את כל האפשרויות לפתרון, ולכן:- לפחות אחת מכל האפשרויות המופיעות כאן נושאת בתוכה את הפתרון! מי האפשרות הזו?, האם זו גישת המסה האפילה המקובלת על רוב המדענים כיום?, או אולי תיאורית ה MOND ההולכת וצוברת לה אוהדים בקרב המדענים? ואולי...? לסיכום המאמר, שתי שאלות נשארו פתוחות לפרק הבא: שאלה ראשונה:- כיצד זה כותב המאמר ביטל את הגרביטציה, ולא הציע כוח אחר שיסובב את הגלקסיות הספיראליות? שאלה נוספת שטבעי שתישאל:- מכל האפשרויות שהובעו במאמר, באיזו מהן כותב המאמר בוחר? על שתי השאלות אלה, ועל המשך המאמר, בפרק הבא שיופיע לאחר הרצאה שתינתן ע"י כותב המאמר על אותו נושא ביום חמישי, 10.5.2007 בשעה 2130 במצפה הכוכבים בגבעתיים. תגובות תתקבלנה ברצון. נא להגיב בעדינות!