האם יש משהו שיכול לנוע מהר יותר ממהירות האור?

התשובה לכך שלילית כיום אך חיובית בהחלט לגבי מועד כלשהו בעתיד ואין מדובר בחלקיק הנויטרינו

ציוני דרך בהתפשטות היקום. מתוך ויקיפדיה
ציוני דרך בהתפשטות היקום. מתוך ויקיפדיה

תשובה: כן, היקום עצמו ינוע בסופו של דבר מהר יותר ממהירות האור. מסובך להסביר איך זה בדיוק יקרה, לכן נתחיל בהתחלה: במפץ הגדול. לפני כ-14 מיליארד שנה התפזר כל החומר ביקום לכל הכיוונים. הפיצוץ הראשון הזה עדיין דוחף גלקסיות כלפי חוץ. מדענים יודעים את העובדה הזאת, בין השאר בגלל אפקט הדופלר. אורכי הגל של אור מגלקסיות אחרות סוטות ממסלולן בעודן מתרחקות מאתנו, בדיוק כמו שגובה הצליל של סירנה של אמבולנס משתנה כשהוא חולף על פנינו.

קחו לדוגמה את קבוצת הכוכבים הידרה (Hydra), אשכול של גלקסיות במרחק של כשלושה מיליארד שנות אור מאתנו. אסטרונומים מדדו את המרחק מכדור הארץ אל ההידרה על ידי מעקב אחר האור שמגיע מהאשכול. דרך מנסרה, המימן של ההידרה נראה כמו ארבע רצועות של אדום, ירוק-כחול, סגול-כחול וסגול. אבל במשך הזמן שלוקח לאור של ההידרה להגיע אלינו, רצועות הצבע סוטות כלפי מטה לכיוון הקצה האדום – קצה האנרגיה הנמוכה – של הספקטרום. במהלך מסעו של האור לרוחב היקום, אורכי הגל שלו נמתחים.

ככל שהאור נע למרחק גדול יותר, כך הוא נמתח יותר. ככל שהרצועות סוטות קרוב יותר לקצה האדום, כך האור נע למרחק גדול יותר. גודל ההיסט נקרא הסחה לאדום, והוא מסייע למדענים לחשב את תנועתם של כוכבים בחלל. אבל נחש מים אינו אשכול הגלקסיות היחיד המציג הסחה לאדום. כל דבר ביקום מוסט, מפני שהיקום מתרחב. פשוט קל יותר לראות את ההסחה לאדום של נחש מים, כי ככל שהגלקסיה רחוקה יותר מזו שלנו כך היא מתרחקת מאתנו מהר יותר.

אין גבול למהירות שבה היקום יכול להתרחב, אומר הפיזיקאי צ'ארלס בנט מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס. התאוריה של איינשטיין ששום דבר לא יכול לנוע מהר יותר ממהירות האור בריק עדיין נכונה, כי החלל עצמו נמתח, וחלל הוא כלום. גלקסיות אינן נעות בחלל, והרחק זו מזו, אלא עם החלל – כמו צימוקים בכיכר לחם תופח. יש גלקסיות שהן כבר כל כך רחוקות מאתנו, וממשיכות להתרחק מאתנו במהירות כל כך גבוהה, שאורן לעולם לא יגיע אל כדור הארץ. "זה כמו לרוץ בתחרות חמישה ק"מ, אבל המסלול נמתח בזמן שאנחנו רצים", אומר בנט. "אם הוא נמתח מהר יותר ממה שאנחנו מסוגלים לרוץ, לעולם לא נגיע לאן שאנחנו רצים". – שרה פכט

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

29 תגובות

  1. לענת
    למיטב הבנתי משמעות המושג "משהו" בהקשר הנדון
    קשורה בכמות אנרגיה הגדולה מאפס. למשל חלקיק בעל
    אנרגיה. ככזה מהירותו אינה יכולה לעלות על מהירות האור.
    בדוגמאות שהבאת מדובר על נקודות גיאומטריות אך שאינן
    בעלות ערכים פיסיקאליים כגון אנרגיה.
    למשל נקודת (קוו) חיתוך בין קווים (מישורים) לא מקבילים,
    הינה נקודה (קוו) מתמאטי\ת אך לא פיסיקאלי\ת. אין לה\ו
    ערכים פיסיקאליים כגון אנרגיה. לכן מהירותה יכולה לעלות
    על מהירות האור

  2. תופעות מסוגלות לנוע מהר מהאור
    לדוגמא מעבר פזה של מדיום כגון איבוד מגנטיות כתוצא מחימום
    קו החיתוך בין מישורים לא מקבילים שנעים זה לכוונו של זה
    ולסיום גם השפעות לא מקומיות על חלקיקים קוונטיים שזורים.
    ואפילו פוטונים לעיתים עוברים את מהירות האור במרחקים הקטנים מאורך הגל.
    ויש עוד דוגמאות רבות

  3. א בן נר,
    אמנם האור נפלט במהירות C, אבל המרחק שעליו לעבור כדי להגיע אלינו גדול מ C*t ולכן הוא לעולם לא יגיע אלינו.

  4. בן נר – האור מחוץ לגבולות היקום הנראה נע ביקום מתמתח (לא שמקור האור מתרחק מאיתנו ואז טענתך בדבר מהירות קבועה ללא תלות – נכונה) ולכן לא יגיע אלינו אף פעם. אכן טווח התצפית שלנו גדל עם עליית גיל היקום ( בשנת אור לשנה) – אבל זה לא משמעותי מבחינתנו.

  5. המסקנה מתגובתי האחרונה היא כי , בהנחה שהיקום גדול בהרבה
    מ-13,7 מיליארד השנות אור הנראים כיום, הרי שטווח התצפית
    שלנו על היקום, הולך וגדל עם הזמן.
    להדגיש ! אין הכוונה לשיכלול אמצעי התצפית אלא לכך שאור ממרחקים
    גדולים יותר יגיע בעתיד אלינו.

  6. לאריה סתר ולאלי
    אתם צודקים בטענתכם כי התאוריה מאפשרת כי חלקים מרוחקים
    מאוד של היקום מתרחקים במהירות העולה על מהירות האור c ואולם,
    זה לא מסביר מדוע הם אינם נראים ? הלא לפי תורת היחסות הפרטית,
    האור הנפלט מהם נע (גם לכיוון שלנו) במהירות c , ללא קשר למהירות
    התפשטות המרחב. משוואת טרנספורמציית המהירות איננה חיבור וקטורי
    אלא לפי משוואות לורנץ. לפיכך אנו אמורים לראות, בעבור מספיק זמן, גם
    את האור הנפלט מגלקסיות המתרחקות מאיתנו במהירות העולה על c .

  7. גולן,
    בדיוק כך, רק שאימות נוצר לאחר זמן קצר, לעומת גלקסיות מרוחקות המדידה היום מתארת את המצב בעבר הרחוק.

  8. גלי,
    תנו רבותינו "כל הפוסל במומו פוסל (קידושין ע א)".
    האם אלה לא הטענות שהועלו חדשות לבקרים כנגד הכתבות שלך עצמך?
    מצטער אבל את ממש מרימה כאן להנחתה.

  9. ציפיתי למאמר קצת יותר מושקע וארוך, ולא שתיים וחצי מילים שמשאירות אותך עם אותה תחושת ריקנות שבה הגעת… לא מוסבר כלום על האפקט שגורם להאצה!

  10. מוטי
    את אותה טענה תוכל לטעון גם לגבי אובייקטים המרוחקים ממכשירי המדידה מטרים ספורים, שכן לאור לוקח זמן לחצות גם מרחק זה.

  11. בדרך כלל שוכחים, אבל המהירות שנמדדה של קבוצת הכוכבים הידרה (Hydra), היא המהירות של הקבוצה מלפני 3 מיליארד שנים ( כי היא מרוחקת מאיתנו במרחק של כשלושה מיליארד שנות אור ), נכון לרגע זה, מה המהירות של הקבוצה, לעולם לא נוכל לדעת.
    ניתן לומר כי אנו מנותקים מהיקום, ומה שקורה לגלקסיות המרוחקות מאיתנו ( כולל את המדידה שמבוצעת על פי היסט לאדום ) – השערה בלבד.

  12. "היקום עצמו ינוע בסופו של דבר מהר יותר ממהירות האור." סליחה, מדוע בסופו של דבר, מדוע לא עכשיו? אם איני טועה (וגם כמו שהמגיב אלי כתב), אז חלקי היקום שמעבר לגבולות היקום הנראה, מתרחקים מאתנו במהירות העולה על מהירות האור.

  13. למה אי אפשר אף פעם להגדיל את התמונות באתר הזה?
    אמרו את זה פעם לפני שנתיים ועדיין אף אחד לא דואג לזה , מה הקטע?

  14. אם אני לא טועה, על פי התאוריה כבר כיום יש גלקסיות בקצה השני של היקום שמתרחקות ממנו במהירות גדולה ממהירות האור. אנחנו לא יכולים לראות דברים ביקום מ"הצד השני" שלו. כפי שמראה האיור בכתבה תמונת היקום שלנו די מצומצמת, היקום התפשט לכל הכיוונים ואנחנו רואים חתך מסוים שלו (בגלל מהירות האור).

  15. אם כן, אז מתי היקום יגיע למהירות האור???
    אולי זה יקרה אחרי שכל החומר יאבד את האנרגיה שלו והוא "יקפא" ואז זה בעצם הכל מתרחש כאשר אין "מתבונן" שיכול לחזות באירוע כזה וכך הייקום כאילו פותר את הבעיה…

  16. לא, אי אפשר להגיד שאנחנו מתכווצים. בזמן שאפשר להסביר את התרחבות היקום עם הפיסיקה שאנחנו מכירים אין הסבר אפשרי לכך שפתאום הכל מתכווץ.

  17. ידוע שכוחות כבידה משפיעים מעוותים מעקמים מרחב כולל גלי אור
    איך ניתן ללמוד, מקרני האור המגיעים אלינו מהחלל , מבלי לדעת
    אילו כוחות השפיעו אליהם ובאילו אתרים או חומרים הם חלפו, בדרכם
    הארוכה אלינו ממרחקים או זמנים בני מליארדי שנות אור ?

  18. במקום לומר שהחלל נמתח, האם ניתן לומר שאנו מתכווצים? האם זה יהיה שקול? או שמא יש משהו שמונע את היחסיות בנקודת מבט?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן