תיאוריה חדשה על גלי כבידה וקרינה כבידתית

צוות של חוקרים באוניברסיטת קייס-וסטרן רסרב (Case Western Reserve University) מצאו כי קרינה כבידתית – המהווה הוכחה להתפשטות היקום – יכולה להיווצר על ידי מנגנון חלופי

גל כבידתי בינארי. מקור: נאס''א.
גל כבידתי בינארי. מקור: נאס''א.

פיסיקאים מאמינים כי אחרי המפץ הגדול היקום נמצא בתהליך של התפשטות (הידועה כתאוריית ה"אינפלציה"). במרכז התיאוריה נמצא ספקטרום מסויים של "קרינה כבידתית". קרינה כבידתית נוצרת על ידי גל שנע דרך מרקם הזמן-חלל. כיוון שתאוריית האינפלציה חוזה את קיום הקרינה הכבידתית, המדענים לא שללו את קיומה רק בגלל שעדיין לא הצליחו למדוד אותה.

תיאורית האינפלציה הופיע בשנות ה-80 כאמצעי להסביר מספר תופעות שהתרחשו ביקום להם לא היה מענה לפני כן, לדוגמא מדוע היקום כל כך קרוב להיות שטוח ומדוע הוא כל כך אחיד? כיום, האינפלציה היא התיאוריה הטובה ביותר המסבירה אספקטים רבים הקשורים לראשית היקום.

כאמור, במרכז תיאוריית האינפלציה נמצא החיזוי של קיום ספקטרום מסויים של קרינה כבידתית. כפועל יוצא, כדי להוכיח שהיקום מתפשט ולבסס את תיאוריית האינפלציה יהיה צורך לגלות את אותם גלי הכבידה החמקמקים. ובמידה ואכן תימדד קרינה כבידתית בספקטרום המתאים, הדבר יהוו ראייה ראשונה במעלה כי ההתפשטות אכן התרחשה במהלך מיליארדי שנה.

"אם אנו רואים ברקע גל כבידתי קדום, לא נוכל יותר לטעון כי מקורו באינפלציה", אומר לאורנס קראוס, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה של האוניברסיטה.

בשנת 1992 טען קראוס, אז באוניברסיטת ייל, כי מנגנון חלופי יכול יכול לגרום לגלי כבידה, ולא רק האינפלציה. הטיעון משנת 1992 התבסס על הערכה גסה. בשנה שעברה קראוס והצוות שלו באוניברסיטת קייס-וסטרן רסרב ביצעו חישובים מדוייקים הרבה יותר, והממצאים הראו כי התוצאה הרבה יותר חזקה מהתחזיות הראשוניות.

"זה מדהים ומפתיע לגלות כי התוצאה גדולה פי 10,000 מהערכה הראשונית ויתכן שהיא תוכל לחקות את סוג הגל שנוצר באינפלציה", מסביר קראוס.

קרינה כבידתית היא תחזית של איינשטיין בתאוריית היחסות הכללית. על פי התיאורייה, כאשר כמות גדולה של מסה או אנרגיה נמצאים בתנועה, הם משבשים את הזמן והחלל בסביבה ופולטים מהמקום בו הייתה המסה/אנרגיה קרינה כבידתית. הקרינה הכבידתית כה עדינה עד כדי כך שלא ניתן לתפוס אותו בחושים אנושיים. יחד עם זאת, כיום נבנים מכשירים ולוויינים מיוחדים שירגישו בקרינה הכבידתית וימדדו אותה.

מכל מקום, קרינה כבידתית מתחילת היקום יכולה להימדד באופן עקיף דרך השפעתה על קרינת הרקע הקוסמית (קרינה אלקטרומגנטית שמקורה במפץ הגדול אשר נמצאת בכל מקום ביקום). בנוכחות גל כבידתי קרינת הרקע תהפוך למקוטבת, ומציאת אור מקוטב היא משימתו של הלוויין פלנק (Planck) אשר אמור להיות משוגר בשנת 2009.

הקרינה הכבידתית שמקורה באינפלציה או בכל מנגנון אחר שהציעו קראוס וצוותו ישאיר את חותמו על קרינת הרקע הקוסמית. ההשערה הרווחת עד כה הייתה כי מציאת אור מקוטב בקרינת הרקע תהווה ראייה חותכת לנכונות תיאוריית האינפלציה. אולם הפרסום האחרון של קראוס והצוות שלו בעיתון המדעי Physical Review Letters העלה את השאלה האם ניתן ליחס באופן חד משמעי את האור המקוטב לאינפלציה?

מידע נוסף על Gravitational Wave בויקיפדיה האנגלית

לידיעה המקורית של אוניברסיטת קייס-ורסטרן רסרב

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

70 תגובות

  1. לרמי יושובייב מספר שאלות :
    1. לא הבחנת במאמרך בין "היקום המתרחב" הנובע מתאוריית ה"מפץ הגדול" לבין "היקום האינפלציוני" דהיינו "היקוםהמתרחב בתאוצה", הנובע מקיומה של "אנרגיה אפילה" שמהותה טרם הובררה. לא ברור ממאמרך האם גלי הכבידה מאששים את תאוריית "המפץ הגדול" (היקום המתרחב) או את תאוריית "היקום האינפלציוני"(היקום המתרחב בתאוצה). 2.ההאם גם גלי כבידה הנוצרים ע"י תנועת גלקסיות, חורים שחורים וכיו"ב מקטבים קרינה א"מ בכלל ואת קרינת הרקע בפרט ?
    3. בהמשך לשאלה הקודמת, אם התשובה היא "לא" אז מדוע לא ? אם התשובה היא "כן" אז איך ניתן להבדיל בין גלי הכבידה שמקורם במפץ הגדול לבין גלי הקרינה שמקורם בגופים שמימיים כבדים נעים ?
    4. האם גלי כבידה הם גלים אלקטרומגנטיים ?

    לתשובותיך אודה. תודה.

  2. יהודה:
    אני כל הזמן היכן נמצאות טעויותיך ומסופקני אם אתה הבנת את דברי אי פעם.
    אינני יכול לומר שאי פעם הבנתי אותך כי לא ברור לי מה מניע אדם להגן על רעיון מטופש ושגוי ולהשתמש לשם כך אפילו באמירת אי אמת (איזו דרך משונה להתבטא באופן תקין פוליטית) ובביזוי עצמי.
    אינני יודע גם מה מיוחד בשעה שבע ושתים עשרה דקות שאתה קורא לה שעתי היפה.
    אני מציע שתנגב את הדמעות ותתעשת.

  3. למיכאל
    דמעות עומדות בעיני לראות אותך בשעתך היפה.
    אני חושב שהבננו איש את רעהו.

    כעת אני הולך לארגן את עצמי לארוחת חמץ
    ואולי יתמזל מזלי להתנחל באיזו שהיא מימונה

    רק בחיוך
    סבדרמיש יהודה

  4. יהודה:

    מתי תתחיל לנהוג בהגינות!
    אני תמיד טענתי שאני יודע מדוע הגלקסיות מסתובבות ואתה טענת שאף אחד מבלעדיך אינו יודע זאת.
    עכשיו אתה מתבסס על זה שהפרכתי את טענתך ומנסה לסובב את העובדות בנוגע לטענה אחרת.
    זאת לא אי הבנה בפיזיקה – זו, איך לומר, אמירת אי אמת.
    ההסבר שלי מתבסס על גרביטציה – לא על מערבולות של חלקיקים.
    אין לו שום קשר ליקום הפשטני.
    מהירות הסיבוב נקבעת על פי עצמת הגרביטציה ואם הגרביטציה הייתה זו של היקום הפשטני שלך מהירות הסיבוב הייתה קטנה יותר. זה מה שטענתי כל הזמן.
    אוווףףף!!!

  5. למר מיכאל

    אז אני רואה שהצלחת לסובב את הגלקסיה בלי צורך בכוח קוריאוליס, והלא את זאת אני טוען כל הזמן, כוח קוריאוליס נותן את הכיוון אבל אין לא על כך את כל הזכויות וגם דברים אחרים יכולים לעשות זאת.

    ואתה מבין גם, מר מיכאל, שההסבר שלך עשוי להיות מספיק איכותי גם במקרה של הגלקסיות של היקום הפשוט.

    אבל , מיכאל היקר (באמת), אני הספיקותי גם להכיר אותך, אתה. בניגוד אלי, לא תודה בחיים שטעית ותמשיך להצדיק את גישתך המוטעית.

    אבל זה גם כיף לראות אותך מנסה למצוא תרוצים, זאת אפילו חוויה!
    בהצלחה מיכאל
    ולא לשכוח שהכל למען המדע והקוסמולוגיה, ושלא תיסתם לך האמבטיה
    והעיקר שצ'לסי ניצחה את מנצסטר יונייטד

    בחיוך, ורק בחיוך
    סבדרמיש יהודה

  6. יהודה:

    שום גוף אינו נמצא במנוחה ובסך הכל לכמות החומר המרכיבה את הגלקסיה יש תנע זוויתי מסויים סביב מרכז הכובד שלו.
    תנע זוויתי זה הוא אקראי והוא נשמר לאורך כל חיי הגלקסיה כל עוד לא פועלים עליה כוחות חיצוניים.
    ככל שעובר הזמן, מכיוון שהחומר המרכיב את הגלקסיה נמצא באינטראקציה מתמדת, הולכת תנועתו של החומר ונעשית מתואמת יותר ויותר מכיוון שכל גוף סורר שנע בכיוון שאינו תואם את כיוון שאר הגופים צפוי בשלב זה או אחר להתנגש בגוף אחר.
    מכלול ההתנגשויות מוביל לסיבוב אחיד של כל הגלקסיה.
    במקביל פועל תהליך נוסף של הצטמצמות הגלקסיה בגלל כוחות המשיכה ההדדית הפועלים בין מרכיביה.
    כתוצאה מכך, וכתוצאה מחוק שימור התנע הזוויתי, ובדיוק כפי שקורה לרקדן האוסף את זרועותיו לעבר גופו כדי להאיץ את הסיבוב, מואץ סיבובה של הגלקסיה סביב מרכז הכובד שלה.

    בשלב מסוים מגיעים כל התהליכים לשיווי משקל: גם כל הגופים נעים פחות או יותר באותו כיוון וגם מהירות תנועתם היא כזו שמתאימה למרחק שבו הם נמצאים (הכוח הצנטריפוגלי מאזן את כוח המשיכה. יש להבין שאותו תהליך התכווצות עליו דברתי קודם נובע מכך שהכוח הצנטריפוגלי היה קטן מדי ביחס לכוח המשיכה).

    זה הכל.

  7. למיכאל

    במקום לדבר הרבה, למה שלא תסביר לקוראי הידען ומגיביו (מה שלטענתך כל אחד יודע), למה הגלקסיות מסתובבות.

    בזמנך החופשי

    סבדרמיש יהודה

  8. יהודה:
    אינך קורא את הדברים כי אינך רוצה ללמוד. אחרת היית מבין מדברי משהו על הכיור.
    לכל בר דעת יש מושג גדןל משלך על הסיבה לסיבוב הגלקסיות וגם על המהירות שבה צפוי שתסתובבנה ומושג זה הוא שמאפשר לאותם בני דעת להבין שיש מסה אפלה.
    לא נורא. המשך להנות מעצמך.

  9. אורן היקר

    תיזהר מיהודה הוא פויה, מנסה להטעות אותך וכו' וכו'
    לא רק יהודה לא בסדר, גם המים בכיור שלך לא בסדר שהם מסתובבים ביציאה, הם ממש עוברים על החוק צריך לעצור אותם ולשים אותם בכלא.
    איזה ילד רע יהודה.

    חוץ מזה, דווקא יש לי מערכת חוקים שתתן את כיוון הסיבוב של גלקסיות היקום הפשוט והיא תנועת הגלקסיה הקווית יחסית לכיוון התפשטות היקום. באחת מהרצאותי הסברתי איך זה נותן את כיוון הסיבוב.
    האמת, שניסיתי לבדוק נתונים לגבי כיוון הסיבוב של הגלקסיות ולא יכולתי לאשש את רעיון כיוון הסיבוב של הגלקסיות.
    בכלל , למיכאל יש רעיון לגבי כיוון הגלקסיות? לא ניראה לי שלמישהו יש- הסבר למה אנדרומדה למשל מסתובבת בכיוון שהיא מסתובב,
    חוץ ממני כמובן עם רעיון היקום הפשוט.

    אבל אורן, זה לא משנה את העובדה שהמים בכיור שלך עברו על החוק!. (חבל שאי אפשר להדגיש את זה).
    ובימים טרופים וחמים אלה של מחסור במים אסור לתת למים לעבור על החוק.!!!
    ואולי צריך גם לשבור את הכיור על שתוף לדבר עבירה.

    איזה כיף שיש לנו אותך מיכאל.
    ואיזה כיף שיש לי אותי!
    ביי אורן
    בחיוך
    סבדרמיש יהודה

  10. אורן:
    יהודה מנסה להטעות אותך.
    כוח קוריוליס הוא כח מדומה הפועל בכל מערכת צירים מסתובבת והשפעתו עצומה.
    לא סתם מתחשבים בו בחישוב מסלולם של פגזים.
    אם תחפש את המושג בוויקיפדיה תבין איך הוא נוצר ואיך מחשבים אותו.
    הכיור הוא קטן וכדור הארץ הוא כדור ולא דיסקה ושני דברים אלה מצטרפים עבור מי שמבין את התופעה לעובדה שכוח קוריוליס בסביבה זו הוא קטן או לא קיים.
    הסיבוב באמבטיה נוצר בעקבות צירוף של שני דברים שלפחות אחד מהם אינו קיים במודל הגרביטציה של יהודה – האחד הוא אי אחידות כלשהי במבנה פתח היציאה (זה דבר שיהודה יכול לטעון שקיים גם במקרה שלנו) והשני הוא אינטראקציה חזקה ביותר (חבל שאין כאן אפשרות להדגיש בצבע או בקו תחתון מתחת למילים "חזקה ביותר") המבוססת הן על התנגשויות רבות בין פרודות המים והן על משיכה הדדית שלהן זו אל זו, הגורמת להן לשתף פעולה בקביעת כיוון התנועה.
    לכן אין חוק כללי הקובע את מהירות סיבוב המים בכיור ואין חוק הקובע שבכלל יהיה סיבוב. אם פתח הכיור אחיד לחלוטין ואם מבטלים לחלוטין את השפעת כוח קוריוליס לא יהיה סיבוב כלל.
    אינטראקציה חזקה מסוג זה בין החלקיקים – בינם לבין עצמם ובינם לבין שאר החומר נוגדת את המודל של יהודה לחלוטין.

  11. לאורן

    השאלה היא האם לצורך סיבוב חיבים מלבד הפרשי הלחצים גם את כוח קוריאוליס?, טענתי היא שלא, כי אם לא כן כיצד נסביר את סבוב המים באמבטיה של מיכאל כשהוא פותח את שסתום היציאה. ברור שזה לא כוח קוריאוליס.
    לטענתי כוח קוריאוליס ייתן את כיוון הסיבוב אך אין הכרח בו. ומשהו אחר יכול לתת את כיוון הסיבוב.
    ברור לי שבדרך כלל התנועה תהיה מהלחץ הגבוה לנמוך. ברור לי שכוח קוריאוליס מגדיל את הסיכוי לסיבוב ובכדור הארץ הוא הגורם לסיבוב במערכות מטרולוגיות, אבל הוא לא הכרחי לסיבוב ומשהו אחר יכול לתת את הדחף לסיבוב ולכיוונו.
    זכור לי על מספר סופות טורנאדו שהתחוללו בארצות הברית לפני מספר שנים ומה שצויין לגביהן שהן לא הסתובבו בכיוון הצפוי מכוח קוריאוליס.

    ערב טוב
    סבדרמיש יהודה

  12. טעות שלי כיוון המשיקי לא חייב להיות לכיוון הפרש הלחצים.
    מקווה שלא התבלבלתי בעוד משהו.

  13. למר יהודה היקר,
    ההגדרה שנתת בתגובתך הקודמת די מבלבלת, כוח קוריוליס פועל על גופים שנעים במערכת מתסובבת. במקרה כאן על האוויר נע עקב הפרש לחצים. אם כדור הארץ לא היה מתסובב האוויר היה נע בקו הישר הקצר ביותר.
    בגלל שהאוויר נע במערכת מסתובבת (כדור הארץ) פועל עליו כוח קוריוליס.
    בכיוון המשיקי (לכיוון הפרש הלחצים) לא יפעיל כוח (לפחות לא קוריוליס) אבל בכיוון הראדיאלי יפעל כוח קוריוליס שיגרום לסיבוב. לכן קוריוליס יגרום גם לכיוון הסיבוב (ימינה או שמאלה תלוי בחצי כדור הארץ המדובר וכיוון התנועה) וגם לסיבוב עצמו.
    ובכלל באמבטיה וכיורים זו טעות נפוצה – בתיאוריה צריך להיות הבדל למשל בין אנגליה לאוסטרליה בכיוון זרימת המים אך עקב המבנה הגיאומטרי שיטת הניקוז וכו' וכו' מעשית זה לא עובד – אשכרה בדקו את זה בערוץ 8.

  14. יהודה – אינך מבין הרבה דברים ואטתה הוא זה שטועה ומטעה אבל אני מניח שכל מי ששכל בקדקודו כבר הבחין בכך.

  15. למיכאל
    שוב אתה טועה ומטעה
    כוח קוריאוליס נותן את כיוון הסיבוב אבל את הסיבוב עצמו נותנים הפרשיי הלחצים.
    באמבטיה שלך המים מסתובבים ולא זקוקים לשם כך לכוח קוריאוליס.
    אתה כניראה נהנה מכך שאתה מטעה!

    אמרתי לך, לך קח לך ספר במטאורולוגיה.

    לא מבין למה אני ממשיך להגיב
    סבדרמיש יהודה

  16. יהודה:
    מיותר לציין שאתה שוב חוזר על אותן טעויות.
    מה שמסובב – הן את האוויר והן את הרוחות זו תאוצת קוריוליס וכבר אמרתי זאת בעבר. בטח הלכת לחפש מה זה ולמדת על האמבטיה.
    אתה למעשה מאשר את טענתי שמה שגורם לתנועה הוא הפרש הלחצים (שקול לכוח הגרביטציה) בין ההיקף למרכז ומתעלם ממשמעות טענה זו שהיא שה"תיאוריה" שלך (שלא הוכחת אפילו במסגרתה הפנימית אף אחת מן הטענות שלך לגביה) שאף פרשתי לפניך במדויק והיא שהפרש הלחצים הזה אינו יכול לתמוך במהירויות סיבוב כאלו.
    אין לי ספק שתמשיך להתעלם.

  17. למיכאל
    למרות שכבר נימאס לי מההשתלחות שלך כלפי אני אנסה, בפעם האחרונה להסביר לך.
    בהוריקן הפרש הלחצים בין מרכז ההוריקן לקצהו גורם לרוחות להסתובב ולעננים שבהוריקן לשמור פחות או יותר על מקומם. הם לא יזרקו החוצה כמעט!!
    אפשר לעשות ניסוי. בפעם הבאה שתתרחץ, עשה זאת באמבטיה:- מלא אותה במים, ואז פתח את פתח יציאת המים. המים יצאו ויעשו זאת בסיבוב. בנוסף אם תניח שם גפרור שיצוף תראה שהוא יסתובב ולא יזרק לצדדים,
    בקיצור, נמאס לי לענות לגישה ה"ידענית" שלך!
    לך ללמוד קצת על מזג אויר, דברים אלמנטרים על לחץ אויר, רוחות וציקלונים. שחק קצת באמבטיה אחר כך תבוא להתווכח איתי.
    צר לי להגיד לך, אבל הזילזול שלך כלפי נמאס ,בעיקר כשאתה מגבה אותו בהסברים מוטעים, שחצניים וטיפשיים. נמאס!

    אז תחיה עם הידע השחצני "הנדיר" שלך.
    אני מנתק. פשוט אין לי כוח בשביל השטויות וההקנטות החוזרות שלך.

    תחיה עם האמת שלך, אני עם האמת שלי, הבנו איש את רעהו. שלום.
    לפחות עד התגובה הבאה.
    באמת נמאס. טפס על עץ אחר.

    חג שמח, ומזל שצ'לסי וגרנט יצאו בתיקו עם ליברפול
    סבדרמיש יהודה

  18. יהודה:
    עדיין לא ענית על אף אחת מהשאלות.
    כנראה שפשוט אינך יודע מה פירוש המילה "לענות".
    אין לי כוח לחזור ולפרט בפעם האלף אבל אין בדבריך שום חדש מלבד התובנה המפתיעה שאולי אתה מדבר שטויות.
    ההסבר על רוחות הזוי כי לא טענתי שאין רוחות, מאז ומתמיד הייתה שאלתי (הרטורי, יש לומר) כיצד זה נעות הרוחות באופן עקבי ומסודר באופן שיסובב את הגלקסיות.
    אתה גם מסרב להבין שכל רכיב משיקי בתנועת הרוחות לא מתאים להגדלת מהירות הסיבוב כי הוא יגרום גם לבריחת הכוכבים מן הגלקסיה ושום קישקוש שלך לא יגן על התיאוריה המופרכת מן הצורך בעוד מסה כדי להגדיל את הגרביטציה בכיוון הרדיאלי.
    כשכתבתי על כך שמעולם לא תיארת את החישוב המןביל לנוסחת המשיכה הייתי מודע לבירבורים שכתבת ב"תשבה" לעמי ורק בגלל זה העליתי את הנושא. אין שם שום דבר שדומה לניתוח של התנועה וחישוב הגרביטציה מתוכה – שום כלום – נאדה – רק טענה ש"הנה! עניתי!"
    את ההשפעה של הפרשי לחצים וטמפרטורה לא רק פיבונאצי מבין טוב ממך – כמעט כל אחד מבין זאת טוב ממך – בטח אני ודבריך הם פשוט שטויות.
    שוב אני אומר – אינני מנסה לשכנע אותך. אתה בלתי שכניע בנושא זה. אני כותב זאת למען אחרים.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן