מודל חדש לחומר והאנרגיה האפלים מאחד בין השניים

מדענים מאוניברסיטת אוקספורד הציעו תאוריה חדשה שמסבירה את המקור לחומר האפל והאנרגיה האפלה. המאמר החדש שפורסם מאחד את שתי התופעות המסתוריות לתופעה אחת – חלקיקים בעלי מסה שלילית ממלאים את היקום

חומר אפל – אילוסטרציה: PIXABAY

המודל הסטנדרטי הנוכחי לא מסביר מהו החומר האפל והאנרגיה האפלה. אנחנו למדים על קיומו רק מתצפיות אסטרונומיות ומההשפעות הכבידתיות על התפשטות היקום. המודל החדש שפורסם ב – Astronomy and Astrophysics על ידי ד"ר ג'יימי פרנס מאוקספורד מעניק פרשנות חדשה לתופעה האפלה. ד"ר פרנס אומר: "המודל שהצענו מתאר את החומר האפל והאנרגיה האפלה כ'נוזל' המפוזר ברחבי היקום שמשרה כבידה שלילית, כלומר הוא דוחה כל חומר שנמצא סביבו. על אף שמסה שלילית נשמעת מוזר, היא מרמזת על סימטריה במטען הכבידתי".

קיומם של חלקיקים בעלי מסה שלילית נשלל בעבר משום שהאפקט הכבידתי שהם יוצרים מדלל את צפיפות המסה ביקום, אפקט שלא נראה בתצפיות משום שהחומר האפל לא מדולל עם הזמן. בניגוד למודלים הישנים, המודל של ד"ר פרנס מציע דווקא ייצור קבוע של חלקיקים בעלי מסה שלילית ומאפשר לחומר האפל להישאר בצפיפות קבועה.

המודל של ד"ר פרנס מציע לראשונה תחזית מדויקת להיווצרות הילות של חומר אפל סביב גלקסיות. ברמת העיקרון משום שגלקסיות מסתובבות במהירות גבוהה, כוכבים המרוחקים ממרכזם אמורים להשתחרר מהקשר הכבידתי ולרחף בתווך הבין גלקטי. על אף הפיזיקה הפשוטה, תצפיות מעידות שכוכבים מרוחקים עדיין קשורים למרכזי גלקסיות, לכן פיזיקאים הציעו את קיומו של החומר האפל שאינו מגיב לאור. הצוות של ד"ר פרנס הראה שהדמייה ממוחשבת למסה שלילית יוצר הילה סביב גלקסיות ממש כמו שטלסקופי רדיו צופים מהחלל.

אלברט איינשטיין היה הראשון שחזה את האנרגיה האפלה לפני 100 שנה בקבוע הקוסמולוגי שהוסיף למשוואותיו. איינשטיין טען שקבוע זה היה אחד מהטעיות הגדולות שלו אבל תצפיות מודרניות החזירו את הקבוע הקוסמולוגי לחיים. בשנת 1918 איינשטיין טען כי "התאמה של התצפיות לתאוריה תדרוש מהריק ביקום ליצור מסה שלילית". חוקרים סבורים שציטוט זה מעיד שאיינשטיין חזה לראשונה את קיומם של חלקיקים בעלי מטען כבידתי שלילי.

ד"ר פרנס מוסיף: "ניסיונות העבר לאחד בין החומר האפל לאנרגיה האפלה אילצו את הפיזיקאים לשנות את תורת היחסות של איינשטיין, וגילו שזה אתגר דיי רציני. המודל שפרסמתי משמר את תורת היחסות ומאפשר איחוד בין הרעיונות". כדי להוכיח את המודל של ד"ר פרנס מדענים יצטרכו להשתמש בטלסקופ הרדיו הגדול שיבנה בקרוב הידוע בתור SKA .

למאמר המדעי

להודעה של החוקרים

עוד בנושא באתר הידען:

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

232 תגובות

  1. ״האם לדעתך התופעות הניצפות של תורת היחסות הפרטית תלויות במהירות יחסית לקרינת הרקע?״

    קרינת הרקע ניתנה כדוגמה אפשרית לסיבה להתארכות הזמנים, והיא אכן קשורה לפוסטולט 1 ביחסות.

    אילו איינשטיין או גלילאו לפניו היו יודעים עליה, הם היו צריכים לסייג אותה כי היא מפרה את עיקרו של הפוסטולט, דהיינו שאי אפשר לדעת במערכת אינרציאלית אם אתה נע יחסית למערכות אינרציאליות אחרות.

    אז זהו שאתה יכול לדעת את מהירותך יחסית לארץ לדוגמה, גם כמות וגם כיוון.

    ״c הוא יותר ממהירות האור, זוהי מהירות העברת המידע המירבית. כבידה למשל, שלא קשורה לאור, נעה במהירות הזו. וחייבת להיוות מהירות כזו – כי אחרת מגיעים לסתירות״.

    הסיבה לכאורה שc היא מהירות העברת המידע המירבית היא לוגית – כל מהירות שהיא זהה עבור כל צופה היא מהירות העברת המידע המירבית.

    אך ההיקש הוא דרך מהירות האור, אחרת אתה הופך סיבה וסובב.

    ואני אומר לכאורה מכייוון שקיימת עוד אפשרות (לדעתי) שמהירות זהה עבור כל מודד אינה המהירות המירבית, ואפשרות זו לא נשקלה או נבדקה מעולם, למרות היא די מתיישבת עם קוואנטים.

    ״אל תערבב לי בין התארכות הזמן ליקומים מקבילים. אני לא מכיר שיקומים מקבילים קשורים לתורת היחסות הפרטית. אשמח לקבל קישור״.

    הכוונה היא לחזרה בזמן (למה לכם אין טעויות הקלדה כשאתם נוהגים ומדפיסים באייפון?) והקישורים כבר ניתנו – פילוסופיה של הקוונטים ב׳ וד׳ בבלוג הזה.

    ניס, אני באמת מאמין שאנחנו צריכים לעבור ריענון ביחסות 101. אם תהיה מעוניין, קרא לי מהגלקסיה הרחוקה ביותר שהיא מרחב הקינון הטבעי שלי.

  2. ישראל
    האם לדעתך התופעות הניצפות של תורת היחסות הפרטית תלויות במהירות יחסית לקרינת הרקע?

    בתורת היחסות מדברים על מהירות האור. כן, אני שומע אותך צוחק…. אבל c הוא יותר ממהירות האור, זוהי מהירות העברת המידע המירבית. כבידה למשל, שלא קשורה לאור, נעה במהירות הזו. וחייבת להיוות מהירות כזו – כי אחרת מגיעים לסתירות.
    לכן אני אומר שכל נושא האור הוא מאין red herring.

    אל תערבב לי בין התארכות הזמן ליקומים מקבילים. אני לא מכיר שיקומים מקבילים קשורים לתורת היחסות הפרטית. אשמח לקבל קישור.

  3. ניסימוב יא זנב של ג׳ירף, ענית קודם? איפה? קריאת מחשבות כבר לא כמו שהייתה פעם..

    לגבי 3: האם אתה יודע איך הגיעו לרעיון של יקומים מקבילים והתארכות הזמן?

    די פשוט, כן או לא.

    ולגבי השאלה שלך.. מה היא בעצם? אני אמור להבין מכל התגובות מה השאלה?

    אתה עדיין טוען שיחסות לא קשורה לאור? אז מה זה פוסטולט 2 ביחסות?

  4. ישראל
    1 – כבר עניתי לך. כן.
    2 – עניתי לך. כן.
    3 – שאלה גרועה שאי-אפשר לענות עליה.

    עכשיו – תענה לי על השאלה שלי, או שסוף הדיון.

  5. וואו, חשבתי שזה פשוט, בסך הכל שלוש שאלות שצריך לענות עליהן בכן או לא..

    1. האם אתה טוען שהיחסות אינה מבוססת על כך שלקרן אור (יכול להיות גם פוטון בודד) יש מיקום מסויים ומדוייק, תנע מסויים ומדוייק, ברגע מסויים ומדוייק? כן/לא.

    2. האם אתה טוען שקוואנטים אינה סותרת את 1? כן/לא.

    3. האם אתה יודע מאיפה הגיע הרעיון של חזרה לעבר ויקומים מקבילים, אך עדיין טוען שהוא לא מבוסס על סתירה ליחסות? כן/לא

    אבל כנראה שזה יותר מסובך ממה שחשבתי, ובמקום תשובות קיבלתי הרצאה על זה שתורת היחסות הפרטית לא תלויה בקיומו של אור..

    אפילו הפנייה יש שם, אבל כולה מלאה באות c משום מה..

    שמעתי שיש עכשיו נוסחה חדשה להמרת מסה לאנרגיה: (E=mvarriance) בריבוע..

    יחסות לא קשורה לאור.. תחזיקו אותי, אני נקרע..

    יותר טוב מארץ שטוחה…

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן