“זוכה הנובל ג’ים פיבלס הוביל את המחקר התיאורטי בקוסמולוגיה במשך עשורים”

כך מתאר פרופ’ יואל רפאלי מאוניברסיטת תל אביב ועמיתו של פיבלס בראיון לאתר הידען את זוכה פרס נובל לשנת 2019

ג’יימס או ג’ים פיבלס, הוביל את המחקר התיאורטי בקוסמולוגיה, נפגשנו בכנסים וקראתי את מאמריו בשקיקה ולמדתי מהם המון. כך אומר פרופ’ יואל רפאלי מביה”ס לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב בעקבות זכייתו של פיבלס במחצית מסכום פרס נובל לפיזיקה לשנת 2019.

“אני מכיר אותו מכנסים ומביקורים באוניברסיטת פרינסטון, וכמובן דרך העבודות שלו. כשאני עשיתי דוקוטרט בסוף שנות השבעים זה היה קרוב מאוד לאחד הנושאים שהם הבסיס לחשיבות מחקריו של פיבלס, שהובילו ליום הזה של הענקת פרס נובל. התייחס לזה הפרופ’ שהציג את העבודה: ההבנה שיש חשיבות גדולה לפרטים הפיזיקליים בהבנת בתקופה שאנחנו קוראים לה תקופת השחבור כאשר החומר היקומי הופך מפלזמה – חלקיקים טעונים חופשיים שמשתחברים ביחד ויוצרים את אטום המימן ולאחר מכן הם הבסיס גם לשאר היסודות.”

“ג’יימס פיבלס הזכיר בשיחה במסיבת העיתונאים לרגל הכרזת הזוכים בפיזיקה הבוקר את תרומתו האדירה של פרופ’ יעקב זלדוביץ, יהודי שפעל בברית המועצות במקביל או אפילו קצת לפני פיבלס והיה המוביל בעולם במחקר תיאורטי בקוסמולוגיה. גם הוא לא היה הראשון כי מיד לאחר פרסום תורת היחסות הכללית אלכסנדר פרידמן היה הראשון שפתר את משוואות השדה והביא למסקנה שהיקום מתפשט, אבל המנגנון עדין לא היה ידוע. זלדוביץ’ פיבלס ועמיתיהם, הבינו אילו תהליכים קורים בזמן המעבר החשוב הזה. כאשר החומר המיונן הופך לאטומים, בעיקר של מימן והחשוב ביניהם בהפרדה בין שדה הקרינה היקומי (קרינת הרקע הקוסמי) לבין החומר .הם הבינו את המשמעות של תהליך זה, וניבאו איזו חתימות הוא צריך להשאיר בקרינת הרקע הקוסמית שהיתה ועדיין אחד מתחומי המחקר העיקריים בקוסמולוגיה.”

לדברי פרופ’ רפאלי המחקר התיאורטי החל סמוך לגילוי קרינת הרקע הקוסמי ב1964 . קרינה זו שנחזתה על ידי פיזיקאים תאורטיקנים ובהם ג’ורג’ גאמוב, רלף אלפר ורוברט הרמן נתגלתה באקראי על ידי שני פיזיקאים מ”מעבדות בל”, ארנו פנזיאס ורוברט וילסון, תגלית עליה זכו מאוחר יותר בפרס נובל לפיזיקה. “אז החלו המדידות המדויקות של קרינת הרקע הקוסמית וההבנה המפורטת איך התפתח היקום בעקבות כל התיאור התיאורטי שפיבלס תרם לו. כל זאת הפך להיות הרבה יותר משמעותי כאשר נאס”א שיגרה את הלווין הקוסמולוגי הראשון – קובי, שמדד לראשונה בצורה מאוד מדויקת את הספקטרום של קרית הרקע הקוסמית ובעיקר החשיבות הגדולה היתה במדידת חוסר האיזוטופיה בדרגה קטנה שנובא על סמך החישובים התיאורטיים ויש לו חשיבות רבה בהבנה שלנו של המבנה הגדול של היקום ובכלל בכך שהחתימות הספקטרליות שנמדדו חלקם כבר אז, ולאחר מכן גם באמצעות טלסקופים משוכללים יותר ששוגרו בהמשך, שימשו במשך תקופה ארוכה הכלי העיקרי לקביעת הפרמטרים החשובים לאופיו של היקום, גילו , דרגת העקמומיות – המבנה הגיאומרטי, כמות החומר הרגיל, גודלו, החומר האפל ובהמשך גם האנרגיה האפלה.”

“התרומה החשובה הנוספת של פיבלס היתה הפיתוח של התחום של קומסמולוגיה סטטיסטית. הוא פיתח הבנה סטטיסטית לתיאור המבנה הגדול של היקום. – פיבלס תרם משמעותית ובאופן ייחודי לפיתוח של הדרך הסטטיסטית שמתארת בצורה מדויקת סטטיסטית בעזרת דגלים סטטיסטים של פונקציות מתאם, ערכים של פרמטרים חשובים, ערכים ממוצעים וכיוב’, ”
“המחקרים שלו על תקופת השיחבור והשיטות הסטטיסטיקות שפיתח הם התרומות החשובות של ג’ין פיבלס ועליהם הוא מקבל את הפרס.” מסכם פרופ’ רפאלי.

עוד בנושא באתר הידען:

• מגלי כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש ומפתח התיאוריה הקוסמולוגית זכו במשותף בפרס נובל לפיזיקה
• תפיסות מוטעות לגבי המפץ הגדול
• קצב התפשטות היקום שנוי במחלוקת – וייתכן שנצטרך פיזיקה חדשה כדי לכמתו
• האם גלי כבידה יוכלו להאיר על קצב התפשטות היקום?