l
עמוד הבית
על האתר
המחברת מפת האתר מה חדש? כיתבו לי


.











 


 












the universe in some sense must have known we were coming
. DysonFreemen

בשנת Georges Lemaitre ,1927, כומר, פיזיקאי ואסטרונום בלגי העלה את רעיון "היום ללא אתמול", לפיו היקום נוצר מהתפוצצות כבירה של אטום קדמון. למטר הציע שלושה שלבים לתולדות היקום. השלב הראשון הוא פיצוץ אדיר שהתרחש "ביום ללא אתמול" ונמשך במשך מיליארדים של שנים. בשלב השני חלה התייצבות, נוצר שיווי משקל בין ההדף הראשוני לבין כוח הכבידה והחלו להיווצר הכוכבים. השלב השלישי החל לפני שני מיליארד שנים כאשר כוחות ההתפשטות גברו על כוח הכבידה והיקום החל שוב להתרחב.

בימים ההם, הדיעה המקובלת, מגובה על-ידי התורות של אנשי מדע - ניוטון, מקסוול, איינשטיין - ראתה את היקום כבלתי-משתנה שהיה ויהיה קיים לנצח.

רעיון היקום המתהווה והמשתנה זכה לתגובות של התעלמות, לעג וזילזול. יריבו של למטר, Fred Hoyle חסיד היקום הסטטי כינה את התיאוריה החדשה "this big bang idea" והכינוי הסרקסטי נשאר השם הרשמי של האירוע.

איינשטיין סירב להכיר ביקום משתנה עד כדי כך שכאשר חישוביו-הוא בתורת היחסות הובילו אותו למסקנה זאת הוא הכניס בה"קבוע קוסמולוגי" כדי לייצב את היקום ולבטל את התפשטותו . הוא דחה את עבודתו של למטר בטענה: Your calculations are correct, but your grasp of physics is abominable.

הוכחה ניצחת לאמיתות התיאורייה המהפכנית ניתנה בשנת 1929 בזכות התגליות של הקוסמולוג Edwin Hubble שנחשבות לאחד ההישגים האינטלקטואליים הגדולים ביותר של המאה ה-20. במהלך קיטלוג המרחקים והתצפיות בקווי הספקטרום של הגלקסיות האבל מצא ש:

רוב הגלקסיות מוסטות לאדום, היינו מתרחקות מאתנו.
גודל ההיסט לאדום של הגלקסיה אינו מקרי אלא עומד ביחס ישיר למרחקה מאתנו.
ככל שהגלקסיה רחוקה יותר מאתנו כך גדולה מהירות התרחקותה מאתנו.
המרחקים בין הגלקסיות הולכים וגדלים עם הזמן.
היקום מתפשט

בכנס פיזיקאים שהתקיים שנים אחדות לאחר פרסום תיאוריית המפץ הגדול, בתום הרצאתו של למטר, איינשטיין קם ממקומו, מחא כפיים וכינה את דברי למטר "ההסבר היפה והמספק ביותר לבריאה ששמעתי מימי"

עם השנים העדויות העובדתיות למפץ הגדול הלכו ונערמו.

תגלית שיירי קרינת הרקע הקוסמית שנחזתה על ידי הפיזיקאי הרוסי George Gamow בשנת 1948 ונמצאה, במקרה, בשנת 1963, פיזור הקווזרים והגלקסיותהצעירות ותצפיות הלוויניםוהטלסקופים יוצרים תיעוד יותר ויותר מדויק על היקום.

ההתפתחות העצומה שהתחוללה בטכנולוגיה של הטלסקופים והלווינים נתנה זינוק אדיר לחקר הקוסמולוגיה של המפץ הגדול.

בשנת 2001 נאסא שיגרה לחלל לוויין מחקר The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe שמשימתו הייתה לאסוף מידע על מאפייני היקום.

ה-WMAP שלח מפה מדויקת של קרינת הרקע הקוסמית, הקרינה השיורית מהמפץ הגדול. הוא העמיד את אומדן גיל היקום על 13.73 מיליארד שנים, ו קבע את חלוקת החומר והאנרגיה ביקום היקום מכיל 4.6% חומר רגיל 23.3% חומר אפל ו-72.1% אנרגיה אפלה

התרחיש המשוער של התהוות היקום.

לפי תורת המפץ הגדול אין יודעים מה היה לפני ומהי ההתחלה עצמה. הסיפור המשוער של התהוות היקום מתחיל לאחר ההתחלה.

מאז הולדת תורת המפץ הגדול נערכו ניסיונות רבים לשחזור המיקרו שניות הראשונות של הבראשית. אחד ממוקדי הניסוי הפוריים הוא מפצח האטומים רב העוצמה במעבדה לאומית בלונג איילנד. ה-RHIC, "מאיץ יונים כבדים יחסותי" מנגיש שתי אלומות של גרעיני זהב שנעות במהירות קרובה למהירות האור. ההתנגשויות יוצרות הדמייה של ראשית היקום, בליל סמיך של קוורקים וגלואונים שמתנגשים זה בזה בטמפרטורה הגבוהה פי מאה אלף מזו ששוררת בליבת השמש.

היקום הבראשיתי - עיסה סמיכה הומוגנית של אנרגיה כבירה - התפשט, התקרר והחל תהליך ההתהוות, רצוף במעברי פאזה, בשבירת הסימטריה הראשונית. לפי "תורת התפיחה" שהוצעה על-ידי האסטרופיזיקאי האמריקאי Alan Harvey Guth, בשבריר מזערי של שניה לאחר המפץ, חלה העצמה פתאומית בהיקיף היקום. התפיחה, במהלכה היקום הכפיל את גודלו שוב ושוב כמאה פעמים, נמשכה אומנם מיליארדית של שנייה אך גרמה להעצמה כבירה של גודל היקום.

בחלקיק מזערי של השנייה, לאחר ההתפוצצות, ארבעת הכוחות היו מאוחדים. עם ההתקררות בעקבות מעבר פאזה, תחילה כוח הכבידה ואחריו הכוח הגרעיני החזק נפרדו מהשניים הנותרים.

המהלך הבא באבולוציה של היקום היה בהיפרדות הכוח האלקטרו-מגנטי מהכוח הגרעיני החלש. היקום הראשוני הזה היה פלזמה לוהטת של קווארקים וגלואונים. הדרונים ואנטי -הדרונים החלו להיווצר ולאיין זה את זה. בשנייה שלאחר ההתפוצצות היו ביקום שאריות מועטות של הדרונים.

מהשנייה הראשונה ועד השלישית לאחר המפץ, היקום התמלא בלפטונים ואנטי לפטונים שהכחידו אחד את השני והשאירו אחריהם פוטונים שנוצרו בעקבות האיון. העדיפות המספרית של חלקיקי החומר על זה של האנטי-חומר התייצבה. בין הדקה השלישית עד לעשרים דקות לאחר המפץ פרוטונים וניוטרונים התלכדו ליצירת גרעיני האטום.

במשך 300.000 השנים הבאות היקום; היה פלזמה של אלקטרונים וגרעיני אטום. כאשר הטמפרטורה ירדה ל-5.000 צלזיוס, החלו להיווצר האטומים של המימן וההליום והאנרגיה נפרדה מהחומר.

ברבות השנים, האזורים הצפופים יותר בחלקיקי חומר החלו ליצור, בזכות כוח הכבידה, עננים של גז, שהפכו לכוכבים, לגלקסיות ולכל גרמי השמיים - המוכרים לנו ואלה שטרם זוהו.




.

ד"ר אילנה מודלינגר
מסע בעידן הטכנולוגי
אבני הבנין של הטבע
Copyright ©
הבאפרקביתהקודם