עדות ישירה ראשונה לקיומם של גלי כבידה שגרמו ליקום להתנפח מיד לאחר המפץ הגדול

בראיון לאתר הידען אומר פרופ' אבי לייב, ראש המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת הארווארד כי אם הגילוי של גלי הכבידה יאושש בניסוי בלתי תלוי, מדובר בתגלית השווה פרס נובל לצוות החוקרים בראשותו של ג'ון קובאץ' ומוסיף: התגלית גם תומכת בקיומו של רב-יקום, ולפיכך גם בהבנה של מקומינו האמיתי ביקום שגם הוא רק אחד מיני רבים

גלאי BICEP2 בקוטב הדרומי. צילום: מרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה
גלאי BICEP2 בקוטב הדרומי – גילה את האקדח המעשן המעיד על ההתנפחות האינפלציונית של היקום בראישתו . צילום: מרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה.

אסטרונומים ממרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה במסצ'וסטס, מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (CALTECH) ומהמעבדה להינע סילוני ׁׁJPL של נאס"א בקליפורניה, טוענים כי גילו עדויות, ששוות פרס נובל, לקיומם של גלי כבידה – אדוות במרקם של המרחב-זמן. מדובר בעדות הישירה הראשונה לכך שהיקום עבר התפשטות קצרה אך עצומה של התפשטות מהירה, מיד לאחר המפץ הגדול.

"מצאנו את האקדח המעשן להתנפחות היקום ואנו גם סיפקנו עדויות ראשונות לקיומם של גלי כבידה החוצים את השמים" אומר צ'או-לין קואו מאוניברסיטת סטנפורד, מתכנן גלאי BICEP2 שסיפק את הנתונים החדשים. החוקרים השתמשו בטלסקופ BICEP2 (ר"תBackground Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization ) הסורק את השמים מהקוטב הדרומי ומאתר שינויים קלים בקרינת הרקע הקוסמית – הקרינה שפרצה 380 אלף שנה לאחר המפץ הגדול כאשר היקום התקרר דיו כדי לאפשר לפוטונים לנוע חופשי ביקום.

עוד בנושא באתר הידען:

קרינת הרקע הקוסמית ממלאית כל סנטימטר מרובע ביקום הנראה, ב-400 פוטונים בתחום גלי המיקרו. הזוהר שלאחר המפץ הגדול מפוזר באופן כמעט אחיד לכל הכיוונים אך שינויים שיוריים קטנים (ברמה של 1 ל-100 אלף) בטמפרטורת הקרינה יכול להראות תבניות ספציפיות. אי הסדירויות מתאימות לצפוי אם תנודות קוונטיות רגעיות גרמו לניפוח היקום עד לגודלו של היקום הנראה כיום.
פרופ' אבי לייב, ראש המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת הארווארד, מנהל המכון לתיאוריה וחישוביות במרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרונומיה וחבר האקדמיה הלאומית האמריקנית למדעים ואמנויות אומר בראיון טלפוני עם אתר הידען: "צריך להתחיל בסייג שזה ניסוי אחד שעשה תצפיות בתדירות של קרינה מסויימת. תמיד יש סיכוי מסויים שהם אינם מגיעים מהיקום המוקדם אלא מאבק בגלקסיה שלנו הפולט בתדיריות הללו אבל החוקרים עשו כמיטב יכולתם כדי לפסול את האפשרות הזו. עם זאת חשוב ששתי קבוצות בלתי תלויות יאשרו אותה. במידה וזה באמת יתברר כנכון, זו התגלית הכי חשובה ב-15 השנים האחרונות מאז שגילינו (בעזרת טלסקופ החלל האבל. א.ב.) שהיקום לא רק מתפשט אלא שהתפשטות שלו מואצת בזמן.
אסטרונומים פיתחו עוד בשנות השמונים את תיאורית היקום האינפלציוני לפיה בתקופה שמיד לאחר המפץ הגדול (למעשה עשר בחזרת מינוס 34 שניות לאחר המפץ הגדול) התנפח היקום באופן מעריכי (בסדרי גודל של פי 10 בחזקת 25 או 10 מיליון טריליוני טריליונים). בעת ההתנפחות הזו הוגברו התנודות הקוונטיות הללו לקנה מידה קוסמי. "לא רק שהאינפלציה סייעה להסביר מדוע היקום כל כך אחיד בקנה מידה גדול אלא גם כיצד נוצרו ההפרעות הקוונטיות בקנהמידה של הרבה פחות ממילימטר, לגופים עצומים כגלקסיית שביל החלב". מסביר לייב
"אנחנו קיימים בגלל ההפרעות הללו כי האיזור שבו נוצר שביל החלב היה בגדר הפרעה קוונטית. ההפרעות הללו יכולים להיות מתוארים על ידי פונקצית גל כי כידוע בתורת הקוונטים הכל הסתברותי, ומכיוון שהיקום נמתח לממדים עצומים ההפרעות הקוונטיות נמתחו והפכו לעצמים גדולים כמו גלקסית שביל החלב בזמן מאוחר יותר. התגלית מספקת קשר בין העולם הקוונטי שמתאר ממדים קטנים לעולם הקלאסי שאנחנו קיימים בו. כמו כן, היא גם מקשרת אותנו לזמנים הכי מוקדמים ולכן מדובר בתגלית משמעותית מאוד."
בעוד האינפלציה היא עמוד התווך של קוסמולוגית המפץ הגדול, היא נותרה במסגרת התיאורטית. אסטרונומים רבים אינם 'קונים אותה' מכיוון שאיננו יכולים להסביר מהו המנגנון שמסביר מהו המניע להתפשטות מאסיבית כזו, שלא לדבר על עצירתה. הממצאים שפורסמו היום (ב') מספקים תמיכה לאינפלציה.
הטריק היה לחפש בקרינת הרקע הקוסמית את חתימת ההתנפחות האינפלציונית של היקום שתתבטא בתבניות חיוורות במיוחד של אור מקוטב – לחלק מגלי האור יש מישור מועדף של תנודות. אם גלי הכבידה חצו את מארג המרחב-זמן הם היו אמורים למחוץ את המרחב-זמן בכיוון אחד (ובכך לחמם אותו) ולמתוח אותו בכיוון אחר (כלומר לקרר אותו). ההתחממות תגביר את התנודות הקוונטיות הזו לכדי אות הניתן לזיהוי: הפוטונים החמים יותר ולפיכך בעלי האנרגיה הגבוהה יותר יהפכו לנראים בקרינת הרקע הקוסמית ויותירו חתימה מעט מקוטבת.

בתמונה:  גלי כבידה בתבנית E-modes נראים אותו הדבר גם כאשר הם משתקפים במראה. ואילו גלים בתבנית B-modes (מימין) אינם נראים אותו הדבר. איור: נתן מילר.
בתמונה: גלי כבידה בתבנית E-modes נראים אותו הדבר גם כאשר הם משתקפים במראה. ואילו גלים בתבנית B-modes (מימין) אינם נראים אותו הדבר. איור: נתן מילר.

האפקט ייצר שתי תבניות מובחנות E-modes ו- B-modes, הנבדלים ביניהם בסוגיה האם יש להם שוויון בזוג או בפרט. במונחים פשוטים: תבניות E-modes ייראו אותו הדבר גם כאשר ישתקפו במראה בעוד תבניות B-modes לא ייראו זהים.

E-modes נצפו ונחקרו בעבר ואולם בעוד שני המצבים הם תוצר של גלי כבידה מהעידן של ראשית היקום, ה- E-modes יכולים להיווצר באמצעות מנגנונים רבים בעוד ה- B-modes יכול היה להיווצר רק באמצעות גלי כבידה ראשוניים. גילוי הגלים הללו יהווה הוכחה לקיומם של הגלים הללו או כפי שהאסטרונומים מכנים "הוכחת אקדח מעשן" להתפשטות האינפלציונית של היקום שהגבירה את גלי הכבידה ביקום המוקדם.

חברי הצוות ממרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה ניתחו את נתוני התצפיות במשך למעלה משלוש שנים במטרה לשלול טעויות ולזהות באופן חד משמעי עדויות ישירות להתנפחות.

"המחקר מציע תובנות חדשות לכמה מהשאלות הבסיסיות ביותר: מדוע אנו קיימים?, כיצד החל היקום? אומר פרופ' לייב. "תוצאות המחקר אינן מספקות רק אקדח מעשן לאינפלציה, הם גם מספרים לנו מתי התרחשה ההתנפחות ומה היתה עוצמתה."

ההיפר אינפלציה של היקום. איור: מרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה
ההיפר אינפלציה של היקום. איור: מרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה

"הניסוי גם פותח חלון לאנרגיות גבוהות פי 10 טריליון יותר מאלו שניתן להשיג במעבדה ב-LHC בסרן. הסיבה שאנחנו יכולים להגיע לאנרגיות כל כך גבוהות היא כי היקום שקוף לגלי הכבידה והם נוצרו בשלב מוקדם בקיומו של היקום (10 בחזקת 34 שניות). מידות החום היו גבוהות מאוד, ומתאימות למצב שבו הכוחות שאנחנו מכירים – האלקטרו מגנטטי הכוח החלש והכוח החזק מתאחדים. (מדובר בשלושה מתוך ארבעת כוחות הטבע. הכוח הרביעי הוא כמובן כוח הכבידה א.ב).
"האנרגיה שנדרשת כדי לייצר את גלי הכבידה שאנחנו רואים היא בערך האנרגיה שגם גרמה למידות החום הגבוהות הללו. התוצאות מתאימות להשערות לפיהן ברגע שאיחוד הכוחות נשבר היה מעבר פאזה שייצר את התקופה הזו של האינפלציה שבה היקום התפשט בצורה מאוד מהירה מגודל נקודתי, לקוטר של היקום כמעט כמו שאנו רואים אותו היום. זו גם הסיבה מדוע היקום אחיד, כי הוא התחיל מאיזור קטן מאוד שנמתח, כמו שמותחים איזור קטן בחולצה בעזרת מגהץ וכל אי אחידות קטנה נמרחת והאיזור הופך לאחיד."

"הפיסיקה של האינפלציה היא מעבר למודל הסטנדרטי שאיתו עבדנו עד עכשיו. כדי להבין מה קרה שם חשוב מאוד להמשיך לבצע תצפיות על סדירות של קרינת הרקע הקוסמית. אפשר לחשוב על זה כניסוי שמודד דברים שקורים באנרגיות מאוד גבוהות." אומר לייב ומוסיף: "לא רק שהאינפלציה הצליחה להסביר את מקורו של המבנה הקוסמי – הדרך שבה המארג הקוסמי נוצר מההדף שלאחר המפץ הגדול – אלא גם מאפשר לנו לשער השערות פרועות. נראה שהמודל מייצר לא רק יקום אחד, אלא אוסף של יקומים, תכונה המכונה רב-יקום. לאוסף הנתונים אין סוף ולא היתה התחלה והם ממשיכים לצוץ לנצח.

"תוצאות המחקר שפורסם היום מספקות הוכה חזקה לקיומה של "אינפלציה נצחית" המספקת לנו נקודת מבט על המקום השומם שלנו בתוך היקום, בגלקסיה אחת מתוך מאות מיליארדי גלקסיות, אלא שגם כל היקום שלנו עשוי להיות רק בועה אחת באוקיאנוס קוסמי של בועות אחרות."

לייב מדגיש כי למרות שמדובר בתצפית זהו למעשה ניסוי שבו השתמשו החוקרים באלקטרונים החופשיים ביקום כמכשיר למדידת גלי הכבידה. "אנחנו משתמשים באלקטרונים החופשיים שהיו ביקום המוקדם. בשעה שגל הכבידה עבר דרך האיזורים עליהם אנו צופים הוא גרם לחומר לנוע ואת התנועה הזו אנחנו מודדים, למרות זאת ניתן בהחלט להגדיר את הגילוי כגילוי ישיר של כלי כבידה ולא ככזה המסתמך על שיקולים עקיפים. עד כה גלי כבידה לא נמדדו בצורה ישירה. במידה והתגלית הזו תאושש יוענק פרס נובל למגלים."

ומיהם המגלים?

לייב: "בקבוצה יש 4 חוקרים מרכזיים והרבה סטודנטים ופוסט דוקטים, החוקר הראשי שמו ג'ון קובאץ' פרופסור ללא קביעות במחלקה לאסטרונומיה בהרווארד שאני עומד בראשה. סביר להניח שאם זה יתברר כנכון, יש סיכוי סביר שהוא יקבל קביעות וחשוב מכך פרס נובל. זה מאוד מרגש, בפרט שאני זה שהבאתי אותו להארווארד לפני שבע שנים".

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

79 תגובות

  1. לפי דעתי:
    אם מקבלים את ההסבר של תפיחת היקום אז אין לנו ברירה אלא ליחס לחללית שני סוגים של מהירות:
    1)המהירות הרגילה.
    2)המהירות הנובעת מתפיחת היקום.

  2. נניח שחללית יוצאת מכדור הארץ לחלל.
    האם ניתן להפריד את מהירות החללית למהירות רגילה ולמהירות שנובעת כתוצאה מהתנפחות היקום?

  3. ב.

    הרעיון הוא שהגלקסיות המתרחקות זו מזו אך ורק כתוצאה מהתפשטות האבל אינן נעות (כמובן ייתכן גם שגלקסיות ינועו ביחס להתפשטות האבל כפי שלמשל אנדורמדה נעה לכיווננו). הדרך בה שמוליק תיאר זאת היא נכונה למדי – ישנו GRID, הוא עצמו הולך ומתרחב וכל עוד אתה סטטי ביחס אליו המהירות שלך היא 0 ביחס לשאר היקום ואף על פי כן אתה הולך ומתרחק מהגלקסיות האחרות.
    אז האם יש כאן שתי הגדרות שונות של מהירות או שבאמת מדובר בהתפשטות של המרחב עצמו?
    נתחיל בזה שפעם ראו בזה מהירות – כאשר האבל גילה את התפשטות היקום הוא התייחס לזה כאל גרף של מהירות כפונקציה של מרחק – כלומר ההתיחסות אל התפשטות היקום כמהירות אינה שגוייה, היא פשוט מפספסת יותר מידי דברים. רק לאחר הגילוי הזה התגלה כי הוא בעצם תואם את הפרדיקציה של פרידמן לפיה יקום חייב להתפשט (או להתכווץ) ואם אכן כך הדבר אפשר ללמוד עוד דברים, כמו למשל שיש אזורים ביקום אותם איננו יכולים לראות המתרחקים מאיתנו במהירות גבוהה ממהירות האור.
    אז האם זוהי מהירות או לא – זו שאלה של הגדרה.
    תחת ההנחה כי אנו מאמינים לתורת היחסות ובהתאם לפרידמן ולרעיון המפץ הגדול, הרי המהירות הזו מוזרה מאד בה ניתן לכאורה לנוע במהירות גבוהה ממהירות האור. כמו כן זהו שדה מהירות תלוי מקום כך שתצטרך להגדיר מהירות לכל גלקסיה כיוון שלכל אחת המהירות שלה (רק לשביל החלב תייחס מהירות 0). אתה מבין אם כך שתוכל להגדיר את התנועה הזו כמהירות אך תצטרך לשים לזה כל כך הרבה מגבלות וכל כך הרבה "כן אבל" שבסופו של דבר נראה כי פשוט לא חכם להגדיר אותה כך.
    מצד שני תוכל להתייחס אל המהירות הזו כפי שמתיחסת אליה מטריקת פרידמן-רוברטסון-וקר (חפש בויקודפיה, אפילו בעברית בערך "משוואת פרידמן"), כאל פקטור "R" תלוי בזמן הקובע עד כמה שתי נקודות מרוחקות זו מזו – בשיטה הזו הכל הרבה יותר פשוט ואינטואיטיבי. יותר מזה יש לך משוואות המתארות בדיוק את התפתחות R הזה כפונקציה של הזמן (אגב את המשוואה הראשונה בויקפדיה תוכל לפתח למעט החלק של הקבוע הקוסמולוגי משיקולים קלאסיים לגמרי, זהו מקרה ממוזל אף כי לא מפתיע, המעיד אם תרצה על כך שהיחסות הכללית משמרת אנרגיה כאשר זה נדרש).
    לסיכום, תוכל לומר שזוהי אינה התפשטות של המרחב אלא מהירות תלויית מקום כפי שעשה במקור האבל, אבל בדרך זו תאבד כל כך הרבה הבנות ותסבך כל כך הרבה את הפורמליזם שכלל לא ברור למה רצה לעשות זאת.
    מצד שני אם נתייחס אל המהירות הזו כאל התפשטות של המרחב – הכל נהיה ברור הרבה יותר.

    שתי הערות נוספות:

    ניסים,
    אכן יש כאן מערכת מועדפת ובקוסמולוגיה זה המצב – המערכת של ה-CMB, או של הגלקסיות היא במידה מסויימת מערכת מיוחדת. אין כאן הפרה של עקרון היחסות שכן אין זו מערכת מיוחדת מבחינת חוקי הטבע המושלים בה (חוקי הדינמיקה אינם נכונים רק שם ובכל מערכת אחרת הם מתוקנים), אלא שזוהי מערכת מיוחסת מתוקף ההיסטוריה המיוחדת של היקום שלנו. באותה מידה יכול נוצרי לטעון כי הכיוון בו המביע הצלב עליו נצלב ישו הוא כיוון מועדף במרחב – אבל זהו מקרה היסטורי ורק בחירה שלך היא לקבוע כי זהו כיוון חשוב.

    אנלוגיית הבלון,
    אנלוגיית הבלון היא אחת האנלוגיות השימושיות, החמודות והמבלבלות ביותר שיש בתחום.
    היצור הבסיסי ביותר בתורת היחסות הכללית הוא המטריקה. המטריקה היא המרחק בין שתי נקודות – תעמוד בנקודה, עכשיו תלך dx לכיוון x אח"כ תלך dy לכיוון y ולבסוף dz לכיוון z. כעת תבדוק מה המרחק שלך מהנקודה ממנה יצאת. בעולם הרגיל המטריקה היא פשוט משפט פתגורס. בעולם היחסות הפרטית מתווסף גם איזשהו רכיב המתייחס למרחק הזמן בין שתי נקודות אך ההחלק המרחבי הוא עדיין פתגורס – הדבר נשבר ביחסות כללית ושם, כתוצאה מקיומן של מסות משפט פתגורס אינו מתקיים.
    הדיון במרחבים בהם משפט פתגורס אינו מתקיים התחיל במאה ה-19 (בעיקר ע"י גאוס ורימן). אחת התוצאות היא כי לעיתים, ניתן לקחת מרחב דו מימדי בו משפט פתגורס אינו מתקיים ו-"לשכן" אותו בעולם תלת מימדי בו משפט פתגורס כן מתקיים. בדרך זו ניתן להסתכל מבחוץ על מרחב כזה ולבחון את תכונותיו – זוהי המקרה של הספירה הדו מימדית.
    עם זאת חשוב להבין כמה נקודות:
    – הספירה הדו מימדית היא דו מימדית – אין מה לדבר על כך מה שמחוץ אליה והיא מתקיימת גם ללא המרחב התלת מימדי בו שכנו אותה. המשמעות היא כי אין מרכז, המרכז של הספירה הוא תוצאה של זה ששמנו אותה בתלת מימד אך כאשר מדברים על יקום תלת מימדי הנראה כמו מעטפת ספירה ארבע מימדית הספירה ה-4 מימדית הזו לא קיימת!
    – ישנן צורות אשר לא ניתנות לשיכון במימד גבוה יותר – כך למשל לספירה יש אח בעל עקמומיות הפוכה בסימן (כלומר משולש בו יהיה בעל סכום זוויות של פחות מ-180 מעלות) אשר אינו מוכר באנלוגיות מסוג זה כיוון שלא ניתן לתאר איך הוא נראה בתוך תלת מימד – הוא פשוט משהו שלא מקיים את משפט פתגורס אך כן מקיים את כל שאר הגאומטריה |(אשר אינה נובעת ממשפט פתגורס) וזהו.

  4. ב
    כתבת "ומה שלא טוב הוא שהסברים לא נכונים נכנסים לתודעה ומתיחסים אליהם כאילו שהם הסברים נכונים." – לזה התייחסתי. גם משוואות ניוטון אינן נכונות, אבל הן מאוד שימושיות. כנ"ל חוק אוהם בחשמל. יש עוד הרבה מיקרים כאלה. מה שאני אומר זה, שבהרבה מיקרים, מספיק מודל מופשט כדי להבין, או לפחות לדעת על מה מדובר. דארווין גילה את האבולוציה בלי להבין מאומה בגנטיקה.

    מי שרוצה להבין לעומק, צריך לדעת המון. זה נכון במיוחד במדעים המדוייקים. אין בזה כל רע.
    אבל – לתת פה הסבר להתפשטות של המפץ הגדול בעזרת מרחבי דה-סיטר לא יעזור לרוב הקוראים כאן, נכון?

  5. ב
    לא נכון. זה שאני מנסה להבין את התפשטות היקום ע"י הפשטה לא עושה שום נזק. אני לא מפתח מודלים מתמטיים על סמך הפשטה כזו. אני בסה"כ מנסה להסביר לעצמי דברים שהם מעבר להבנה ולידע שלי.

    בעקרון הפשטה זה כלי שימושי ביותר. אני מפתח תוכנה למחשב, בלי להבין את תורת הקוונטים ברמה גבוהה. נגר בונה רהיטים בלי לדעת מה הכימיה מאחרי הדבקים בהם הוא משתמש.

    שוב – אתה רוצה להבין לעומק – תצטרך ללמוד הרבה מאוד. אין בזה כל רע. ככה תוכל להתמחות בתחום צר. אם תרצה הבנה רחבה על העולם – תצטרך לקבל שצריך לפשט דברים.

  6. לניסים:
    מה שברור זה שעדיין שום דבר לא ברור.
    "אני אינני יודע מה אינני יודע".
    ומה שלא טוב הוא שהסברים לא נכונים נכנסים לתודעה ומתיחסים אליהם כאילו שהם הסברים נכונים.

  7. ב
    לתשובה רצינית צריך הבנה רצינית, במתמטיקה ובפיסיקה. אתה מוזמן ללמודי פוסט בסטנפורד.
    בהצלחה עם זה 🙂

  8. עם כל הכבוד:
    דימוי הבלון (או עוגת הצימוקים) זה רק דימוי.
    זה לא נותן אפילו שמץ של הבנה אמיתית.
    הבלון הוא משטח דו מימדי שנמצא במרחב תלת מימדי.
    עוגת הצמוקים תופסת חלק מן המרחב ומתנפחת בתוך המרחב. היא אינה משנה את הנתונים של המרחב.

    על פי ההגדרה :
    מהירות זה מרחק לחלק בזמן.
    אם המרחק בין גלקסיות גדל במשך זמן מסויים אז יש מהירות הדדית בין הגלקסיות.
    ונשאלת השאלה:
    האם קיימים שני סוגים של מהירות?
    1)מהירות שבה יש אנרגיה קינטית (המהירות הרגילה).
    2)מהירות שבה אין אנרגיה קינטית (מהירות שמתקבלת משינוי של המרחק בין הגלקסיות כתוצאה מהתנפחות המימדים).
    זו איננה בעיה שולית.
    זו בעיה מרכזית מאוד.
    אי אפשר לחפך תשובה.
    התשובה צריכה להיות מנומקת היטב ולעמוד במבחן המציאות.

  9. שמוליק
    אין אמצע לבלון. אתה מכיר את הספר flatland של אדווין אבוט? מסופר שם על יצורים בעולם דו-מימדי שמנסים להבין מה זה עולם תלת-מימדי (ספר מלפני 130 שנה!!). הבלון הוא המרחב, והנמלים חיים בתוך המרחב, כלומר רק על פני הבלון.
    תנועהלכיוון אמצע הבלון פרושה לנוע אחורה בזמן. "מים נושפים" מומחה לזה……

    דרך אגב – אם אתה לוחץ עם האצבע על הבלון, אתה מדמה גוף מאסיבי שמעקם את המרחב 🙂

  10. ניסים,
    שאלה קלה.
    בהסבר הקלאסי הנ"ל, יש משמעות לבקש מהנמלה לנוע לאמצע הבלון או שכאן האנלוגיה קורסת ואין אמצע בלון אלא רק מעטפת?

  11. ב
    ההסבר הקלסי הוא ע"י בלון מתנפח. דמיין שעל הבלון פזורות נמלים. דמיין שכל נמלה עומדת במקום – היא בכל זאת תראה שכל שאר הנמלים מתרחקות, בגלל התנפחות הבלון. עכשיו, אם הפעלת כוח על נמלה מסויימת יגרום לתנועה של נמלה זו על פני הבלון וזה יורגש במיוחד ע"י הנמלים השכנות.

    מה שלי לא ברור זה – שיוצא שיש מאין מערכת יחוס אחת שהיא מוחלטת, וזה נוגד מה שאני מבין בתורת היחסות פרטית. מערכת זו היא המערכת בה התרחקות הכוכבים הרחוקים זהה בכל הכיוונים.

  12. ב,
    מתוך הלינק שצרפתי:
    Basically, space-time is the three physical dimensions of our existence-length, breadth and depth-combined with the additional dimension of time; think of it as a wire grid that connects every part of the universe to every other part. When we say an object has motion, we’re referring to its change in position relative to the space-time grid. The speed of light is only a constraint for objects that exist within space-time, not for space-time itself

    כלומר, תנועה מתרחשת רק כאשר יש תזוזה יחסית לגריד וזו תנועה עם אנרגיה קינטית ואילו ההתרחבות אינה תנועה מסוג שני כי אין תזוזה יחסית לגריד, זה להבנתי. אני מניח שצבי יכול לספר עוד על הנושא

  13. שמוליק:
    האם יש שני סוגים של תנועה ביקום?
    האם יש תנועה רגילה שבה יש אנרגיה קינטית ותנועה שנובעת מהתנפחות היקום שבה אין אנרגיה קינטית?

  14. ב,
    אין שום סתירה.
    חומר לא יכול לנוע ולעבור את מהירות האור אבל על החלל עצמו אין מגבלה כזו כי בעצם החלל לא נע אלא מתרחב. כלומר, תורת היחסות של אינשטיין לא שמה גבול עליון לקצב ההתרחבות באותה מידה שהיא שמה גבול עליון על תנועה ולכן אין סתירה.
    http://scienceline.org/2007/07/ask-romero-speedoflight/

  15. ניסים:
    אם המדידה מראה שהגופים נעים אז הם נעים. אם הם נעים יש להם אנרגיה קינטית.
    אם מהירותם הולכת וגדלה אז האנרגיה הקינטית שלהם הולכת וגדלה.
    אלא אם אתה טוען שיש שני סוגים של מהירות.
    כלומר אם אתה טען שיש סוג של מהירות שאין בו אנרגיה קינטית.
    אבל גם טענה כזו לא פותרת את הבעיה.
    ובפרט את הפרדוקס של שני הסעיפים שכבר הזכרתי ואני מזכיר שוב:
    הסתירה שמתקבלת כאשר מתיחסים לשני הסעיפים הבאים:
    1)על פי תורת היחסות מהירות האור היא הגבול העליון של המהירויות של המסות ביקום.
    2)על פי תורת היחסות (המפץ הגדול) קיימות גלקסיות שנעות במהירות גדולה ממהירות האור.

  16. ב
    תחשוב רגע על כדור הארץ. אנחנו רואים את כל הגופים מתרחקים מאיתנו. אנחנו מרגישים שאנחנו לא זזים, נכון? לפי העקרון הקוסמולוגי – כל אחד ביקום מרגיש אותו דבר. הגופים הרחוקים אינם נעים במהירות גבוהה, אלא המרחב מתפשט – וכל גוף רואה את הגופים הרחוקים מתרחקים ממנו, כאילו שהוא במרכז.

    האם האנרגיה הקינטית שלנו הולכת וגדלה? נראה לי שלא, הרי לא פועל עלינו כוח שמאיץ אותנו. לכן, מאותו העקרון, זה נכון לגבי כל כוכב.

    ככה אני מבין את הדברים. אני לא יודע אם ההבנה שלי נכונה, אבל היא נראית לי עיקבית לפחות 🙂

  17. לניסים:
    אין לי הסברים. רק נסיון להבין. ולפעמים אני גם מתעייף אפילו מלנסות להבין. אבל בכל זאת יש דחף לנסות להבין.
    מתוך הנסיון להבין עולות שאלות:
    כמו למשל:
    א)הסתירה שמתקבלת כאשר מתיחסים לשני הסעיפים הבאים:
    1)על פי תורת היחסות מהירות האור היא הגבול העליון של המהירויות של המסות ביקום.
    2)על פי תורת היחסות (המפץ הגדול) קיימות גלקסיות שנעות במהירות גדולה ממהירות האור.
    או למשל:
    ב)האנרגיה הקינטית של הגלקסיות הולכת וגדלה כיוון שמהירותן הולכת וגדלה.
    אז מהיכן הן שואבות את האנרגיה הקינטית?

  18. ב
    הייתי מקצין עוד יותר – אני לא יכול לחשוב על מקרה שהמציאות קבעה איזו שהיא נוסחה. בוא ניקח את החוקים של קפלר. היו המון מדידות וקפלר התאים להם 3 נוסחאות. אבל, הנוסחאות הן רק קירוב למציאות. פלנטה לא נעה בהתאם למשוואת אליפסה. משוואת האליפסה היא רק קירוב טוב למסלול האמיתי.

  19. ב
    אני חצי מסכים איתך. אין לנו דרך לדעת מה באמת היה. כל מה שיש זה שני דברים – מודלים מתמטי ואישושים. המודל המתמטי מנבא שיהיה קיטוב מסויים ל- CMB עקב גלי כבידה, ועכשיו כנראה שיש לכך אישוש.

    האם אתה טוען שיש דרך אחרת להבין את 380 אלף השנה שאנחנו מדברים עליהם?

  20. ניסים:
    המציאות אינה נקבעת על ידי הנוסחה.
    להיפך:
    הנוסחה היא שנקבעת על ידי המציאות.
    לפיכך יש שגיאה בניסוח :
    "ואז תידע את מצב היקום בזמן t."
    הניסוח המדוייק יותר יהיה:
    ואז תידע את ערכי הפונקציות בזמן t.
    אם הפונקציות הללו אכן מתארות את היקום זו בדיוק השאלה ועל כך לדעתי אין לנו עדיין תשובה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן