היקום הקדום היה נוזלי

האם היקום המוקדם היה נוזלי? בעזרת האצת קסנונים, חוקרים מאוניברסיטת קופנהגן ומהמאיץ ההדרוני הגדול הראו ש "המרק הקדום" שמילא את היקום בראשית קיומו בעל תכונות נוזליות

קרדיט: Pixabay

פיזיקאים מהמכון על שם נילס בוהר באוניברסיטת קופנהגן יחד עם חוקרים מהמאיץ ההדרוני בג'נבה פרסמו תגלית מעניינת על היקום המוקדם. כדי להוכיח את מסקנותיהם, החוקרים האיצו חלקיקי קסנון טעונים (אטומים טעונים עם גרעין "קטן" יותר) במקום יונים "רגילים". המפגשים העוצמתיים בין היונים יוצרים צפופיות גבוהות של אנרגיה וטמפרטורה לחלקיק השנייה ומשחזרים את התנאים בהם היקום המוקדם שרר. אם לדייק, טמפרטורת ההתנגשות עולה על מיליארד צלזיוס ונמשכת פחות מאלפית המיליארדית של המיליארדית השנייה (ובמדויק יותר, 10 בחזקת מינוס 22 השנייה). בתנאים אלו, הקווארקים שמרכיבים את האטומים מהם אנו בנויים והגלואונים שמדביקים אותם נמצאים ביחד במצב קוונטי מיוחד, במצב בו הם כאילו חופשיים. בטבע אנחנו לא מוצאים קווארקים חופשיים, כי להבדיל מהכח החשמלי או הכבידתי, ככל שמרחיקים קווארקים אחד מהשני, הכוחות בניהם מתחזקים. אז מה הכוונה ב"כאילו חופשיים"? בטמפרטורות כה גבוהות לקווארקים יש מספיק אנרגיה לנוע במרחב לכמה רגעים בחופשיות עד שהם נתפסים לרגע על ידי קווארק אחר ומיד שוב משתחררים. הזמן שמאפיין את תנועת הקווארקים קצר מאוד אבל מספיק כדי לאפיין את החומר להיות בפאזה (מצב) חדשה. המחקר החדש מראה שאותו מצב "סמי חופשי" יכול להיות מתואר כאילו הקווארקים והגלואונים היו נוזל, למעשה משוואות התנועה ההידרו-דינאמיות תקפות במקרה זה.

כיצד לתאר את רגע הבריאה

לדברי זו, פוסט דוקטורט  ממכון נילס בוהר, "אחד האתגרים המרכזיים בהתנגשויות יונים כבדים מגיע מהעובדה שרק המצב הסופי של אותם יונים זמין למדידה. עם זאת, אנחנו מעוניינים יותר לדעת מה התרחש בתחילת ההתנגשות וכמה רגעים אחריה. באמצעות שיטות חדשות ועוצמתית הצלחנו כעת להעריך את התכונות של "טיפה" מהיקום המוקדם שאותה ייצרנו במעבדה". החוקרים מהמכון ומהמאיץ השתמשו בכלים ניסווניים לתיאור מרחבי של אותה פלזמה קווארקית גלואונית ובכך הצליחו לחלץ את צורת הטיפה שנוצרה ותכונותיה. בעזרת ההבחנה שצפיפות החלקיקים משתנה בזווית ההסתכלות החוקרים הצליחו לתאר את הגיאומטריה ההתחלתית של ההתנגשות, למדוד את תכונות הקווארקים, ולמדוד את צמיגות הפלזמה הקווארקית- גלואונית. הצמיגות מאפיינת כיצד החומר זורם, ולטענת זו זוהי אחת התכונות החשובות למדוד עבור הפלאזמה. בעזרת הצמיגות אפשר להראות כמה הקווארקים והגלואונים קשורים אחד בשני. כמו למשל בדבש או דבק נוזלי, ככל שהקשרים פנימיים (בין המולקולות) חזקים יותר, החומר נהיה יותר ויותר צמיג.

"בעזרת האצת קסנונים הוספנו לתיאוריה כמה תנאים מגבילים מאוד. לא משנה אם מדובר ביונים של קסנון או בעופרת, הניסוי צריך להפיק את אותה תוצאה. אם מופיעה צמיגות כזו או אחרת באחד מהניסויים, היא צריכה להופיע בכולם". כעת, בזכות הניסוי החדש ניתן למדוד תכונות נוספות ומעניינות של אותו "מרק קדום" יותר בקלות. החוקרים מקווים שיוכלו להאיץ גרעינים נוספים, אך זאת תדרוש מהמאיץ בג'נבה שדרוגים משמעותיים.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

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

57 תגובות

  1. שלמה
    בבראשית לא כתוב בשום מקום שאלוהים ברא את היקום. הוא בקושי ברא את השמיים ואת הארץ. וגם זה יצא לו בלגן…

    אל תשכח שבימים ההם באמת האמינו שהארץ הוא שטוח, שהשמיים הם למעלה, שיש רקיע (כלומר משהו קשיח) מעל לארץ, ושהשמש והירח הם מקורות אור.

    בפסוק ו' לא כתוב נוזל, כתוב מים! עברית שפה זרה בשבילך?

  2. מענין שכבר בספר בראשית בתאור בריאת העולם כלומר היקום מוזכר בפרק א פסוק ו העניין הזה של יקום נוזלי שבא אחרי האור כלומר כבר היה ידע קדום שהפיסיקה המודרנית חושבת שגילתה .למי היה את הידע הזה אם נוציא את אלוהים מחוץ לסיפור?

  3. מדהים שמדענים רציניים מדברים על מצב צבירה של יקום.
    כאשר תגליות החדשות מטילות ספק בכל תאורית התפיחה הקוסמולוגית.
    זה בערך כמו לדבר על האפשרות שהחול שממנו נברא האדם היה חול ים או בוץ.

  4. רפאל
    ושוב – אתה פוסל את מה שסותר את האמונה שלך, אך ורק כי זה סותר את האמונה שלך. מאד בוגר…

    אתה קיים במקרה לחלוטין. כשהורייך "יצרו אותך", אביך יצר משהו כמו 100 מיליון תאי זרע. כלומר יכלו להיווצר 100 מיליון רפאלים שונים. וגם אבייך נוצר בהסתברות כזו, וכן הלאה.

    אז מה גורם לך לחשוב שאתה כזה מיוחד? האם אתה באמת מעדיף שיש איזה מפלצת חסרת לב שרוצחת 150 אלף בני אדם כל יום? האם אתה מעדיף לחשוב שאתה צעצוע של אותו מפלצת, או משרת שלו? זה מה שאתה באמת רוצה לחשוב?

    פתח את העיניים, רפאל. אולי תראה שיש אור בחוץ.

  5. ניסים

    "מאד סביר שהכל במקרה"
    אז אתה אומר בעצם שזה רק מקרה שיש חוקיות בטבע…
    טוב, עייפתי.
    להתראות עד ההתגוששות הבלתי תכליתית הבאה.

  6. רפאל
    לורנס קרואס הוא פיסיקאי בדיוק כמו בריאן גרין. אז אתה מקבל את דעתם של פיסיקאים רק כשזה תואם את מה שמראש החלטת שהוא נכון? זה לא עובד ככה 🙂

    למה היקום מתנהל עפ"י נוסחאות מתמטיות? האם אתה יכול לדמיין יקום שלא מתנהל כך?

    נניח שמטען האלקטרון לא היה מבטל בדיוק את מטען הפרוטון – אז לא היו לנו עצמים כמו שאנחנו מכירים, כי היו כוחות חשמליים אדירים בין כל שני עצמים.
    נניח שכוח הכבידה לא היה תלוי בדיוק ברבוע המרחק. אז, הפלנטות לא היו מסתובבות במרחק קבוע (בערך) מהשמשות שלהם ולא היו חיים.
    לא היה אפשר לבנות מכונות, או בניינים. לא היו נוצרות פלנטות, ובטח שלא חיים.

    אז לא היית יכול לשאול את השאלה הזו.

    מעבר לכך – מה שאמרת הוא פשוט השמצה, או חוסר הבנה בסיסי. כל מה שהמדע עושה זה לחקור את העולם. אנחנו שואלים למה יש כך וכך סוגי חלקיקים, ומה מקור החלקיקים. אנשים משקיעים את חחיהם להבין מה זה אלקטרון ולמה יש לו את התכונות שיש לו.

    זו שאלה אחרת האם אנחנו באמת צריכים לחקור את זה. הרי כל נושא הקווארקים והחומר האפל וכאלה לא עוזרים לאנשים לחיות יותר טוב. כמו שאמרתי – יש לנו את כל הידע שצריך כדי לחקור את גוף האדם בשביל לרפא ולמנוע מחלות. אם היו משקיעים את הכסף שהושקע ב-LHC בחקר סרטן השד, אז מחלה זו כבר לא הייתה קיימת.

    אבל שים לב – המילה "למה" היא בעייתית. במדע אין "למה", כלומר "לאיזו מטרה". יש רק "מדוע" – מאיזה סיבה. כל מה קורה בעולם, החל מרמת החלקיק ועד לסוציולוגיה של עמים קורית בגלל מה שהיה בעבר, ולא בשביל מטרה מסויימת. העתיד לא קיים, רק העבר. כמובן – צריך להוסיף שההווה הוא שילוב של העבר ושל אקראיות.

    גם האמונה שלך היא תוצאה של העבר. אם משפחה מוסלמית הייתה מאמצת אותך בתור ילד, אז היום כנראה לא היית יהודי דתי. מה שמובן לך כאמת מוחלט היא רק תוצאה של העבר שלך.

    אל תבין אותי לא נכון. אני לא אומר שברמה מסויימת אין רצונות ואהבות וכאבים ובחירה חופשית. אבל כל אלה מתבססים על שכבות נמוכות יותר, ואלה בסוף תוצאה של מצב התחלתי ואקראיות.

    רפאל, תחשוב על זה שאין מניעה שהאמונה הדתית שלך תשתנה בגלל חומר כימי שבלעת, או שינוי בפיסיולוגיה של המוח (נניח ניתוחים מסויימים).

    וכן, מאד סביר שהכל במקרה, אם באמת קיימת אקראיות בעולם. ומבחינת תצפיות, אנחנו רואים שאכן כנראה יש אקראיות.

    אשמח להבין מה גורם לך לחשוב אחרת.

  7. ניסים

    "אתה מבין שה"ויכוח" פה הוא פילוסופי, נכון?"

    ממש לא! ממליץ לך לשמוע שוב את בריאן גרין מסביר את זה.

    "שאלת מאיפה באים חוקי הפיסיקה? שאלה מצויינת. אנחנו לא יודעים. אבל, מזה שאנחנו לא יודעים לא נובע שום דבר"

    נובע מזה שמתברר שאנחנו לא יודעים שום דבר. אני לא מזלזל בזה שהמדענים גילו מספר נוסחאות על פיהן מתנהל היקום אבל הדבר הראשון שהיה צריך לעלות בדעתם הוא למה היקום מתנהל על פי נוסחאות מתמטיות? האם יכול להיות שכל זה מקרה ואין מי שחקק את הנוסחאות האלה הטבע?
    ויש עוד כאלו שחצנים כמו לורנס קראוס שגילוי הנוסחאות האלו עוד הביא אותם למסקנה שזו ההוכחה שאין בורא לעולם.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן