מודל חדש של המפץ הגדול משלב בו את גלי הכבידה ומבקש לשנות את הבנתנו את ראשית היקום

צוות חוקרים מציע כי גלי כבידה במרחב דה סיטר, ולא אינפלציה קוסמית, הם שהובילו להיווצרות היקום ולמבנהו; ההצעה מבוססת על סימולציות מחשב ומביאה פרשנות פשוטה יותר לראשית היקום, במקום המודל המקובל של האינפלציה הקוסמית

מודל האינפלציה הקוסמית - כיום המודל העיקרי להבנת המפץ הגדול וראשית היקום. קרדיט: NASA/WMAP Science Team
מודל האינפלציה הקוסמית – כיום המודל העיקרי להבנת המפץ הגדול וראשית היקום. האם הוא שגוי? קרדיט: NASA/WMAP Science Team

איך בדיוק היקום התחיל, ואיך התהליכים האלה קבעו היווצרותו והתפתחותו?

מחקר שהתפרסם לאחרונה מתמודד עם האתגר הזה ומציג מודל חדש שמסביר מה קרה מייד אחרי הולדת היקום. המחקר עשוי להטיל ספק ברעיונות שמקובלים זמן רב לגבי הרגעים הכי מוקדמים של היקום ואיך אירועים אלה השפיעו על התפתחותו לאחר מכן.

כדי לחקור, צוות המחקר הריץ סדרה של הדמיות מחשב שנועדו לבדוק חלופות לתאוריית "האינפלציה", שלפיה היקום עבר התפשטות מהירה בחלקיק השנייה הראשון אחרי שנוצר. לפי מודל האינפלציה, גורמים רבים צריכים להסתדר כדי לאפשר התרחבות כזאת, ולכן ההסבר הזה מורכב ועדיין נתון לוויכוח.

תפקיד חדש לגלי כבידה

החוקרים מציעים במקום זאת שגלי כבידה, תופעה שנחזתה ביחסות הכללית, יכולים להסביר את היווצרות היקום וכל מה שבתוכו, כולל גלקסיות, כוכבים, כוכבי לכת והחיים עצמם. הם ממקמים את הגלים האלה במרחב דה סיטר, מודל מתמטי שנקרא על שם המתמטיקאי ההולנדי וילם דה סיטר, שעבד עם אלברט איינשטיין בשנות העשרים הקודמות בחקר היקום.

"עשרות שנים ניסינו להבין את הרגעים המוקדמים של היקום באמצעות מודלים המבוססים על אלמנטים שמעולם לא ראינו", אמר ד"ר ראול חימנז, מחבר משותף של המחקר. "ההצעה הזאת מלהיבה בגלל הפשטות שלה והאפשרות לאמת אותה. אנחנו לא מוסיפים אלמנטים ספקולטיביים אלא מוכיחים שהכבידה ומכניקת הקוונטים אולי מספיקות כדי להסביר איך מבנה היקום נוצר".

גלי כבידה במהלך ההיסטוריה

גלי  הכבידה, שהציעו אותם לראשונה אוליבר הביסייד ב-1893 ואנרי פואנקרה ב-1905, קיבלו תשומת לב רבה ב-1916 כשאלברט איינשטיין הציע שהם אדוות ברצף המרחב-זמן כחלק מתורת היחסות הכללית שלו.

למרות המקורות הרבים, ביניהם סופרנובות, חורים שחורים וכוכבי נייטרונים, קשה מאוד לגלות גלי כבידה ונדרשים לכך מכשירים מאוד רגישים. זאת אולי הסיבה שגלי כבידה לא התגלו לפני ספטמבר 2015 על ידי LIGO (מצפה גלי הכבידה באמצעות אינטרפרומטר לייזר) שנמצא במדינת וושינגטון ובלואיזיאנה.

מקור היקום הוא עדיין אחת התעלומות הכי גדולות במדע, כשהתאוריה הוותיקה היא שהמפץ הגדול היה הזרז של מקור היקום. למרות פריצות דרך והתפתחויות מתמשכות  במדע, המדענים עדיין תוהים לגבי מקור היקום, ובמיוחד מה יכול היה לקרות לפני המפץ הגדול.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.