 |
/images/archive/gallery/709/440.jpg ''גלקסיית הסומבררו''
טלסקופ החלל האבל  |
|
|
|
|
| תיאוריה קוסמולוגית חדשה תופסת תאוצה: לפני המפץ הגדול היה כאן יקום אחר. מהיום אמרו "הניתור הגדול" |
|
|
|
 | דפדף בניו אייג' |  |
|
שחר שילוח
4/7/2007 10:16 |
|
|
|
|
|
|
|
איך נוסעים לאחור בזמן ולומדים על מה שהיה כאן, לפני שהיה כאן משהו? אנשים שסיפור בריאת העולם לא מספק אותם ורוצים לדעת מה קרה לפני התוהו ובוהו עושים זאת בעזרת משוואות.
בעזרת מתמטיקה, פיזיקת הקוונטים ותורת היחסות מנסים פיזיקאים לפצח את הסוד הגדול ועל הדרך גם לפוצץ (אין מילה מתאימה יותר) את תיאורית המפץ הגדול. לפי תיאוריה המבוססת על גילויים חדשים, קדם ליקום הנוכחי יקום אחר, שהתמוטטותו הולידה את זה המוכר לנו. לא עוד המפץ הגדול: מעתה אמרו "הניתור הגדול".
מרטין בוג'וואלד, פרופסור לפיזיקה מאוניברסיטת פנסילבניה, אומר שלפי מודל מתמטי שיצר, הרעיון הקלאסי של המפץ הגדול כהתחלתו של היקום שלנו הוא מוטעה. בוג'וואלד
טוען שלמרות שניתן ללמוד הרבה על תכונותיהם של יקומים קודמים, לעולם לא נוכל להיות בטוחים בקשר לאותן תכונות, כי לפי החישובים שלו מתקיימת "שכחה קוסמית" שנובעת מהכוחות הקוונטיים שנוצרו במהלך "הניתור הגדול" (Big Bounce) האירוע התיאורטי שמבחינתו מחליף את המפץ הגדול.
מודל המפץ הגדול, המועדף על ידי פיזיקאים, מהווה מכשול לניסיונות המדעיים להבין את מקורותיו של יקומנו המתפשט. לפי תורת היחסות של אלברט אינשטיין מקור המפץ הגדול הוא נטול היגיון מבחינה מתמטית – נפח בגודל אפס שהכיל צפיפות אינסופית ואנרגיה אינסופית. התיאוריה החדשה מגלה מחוזות שלא היו מוכרים אפילו לאינשטיין על ידי שימוש ב"מכונת זמן מתמטית" שמכונה Loop Quantum Gravity. תזכורת מתומצתת מעקרונות תורת היחסות: כוח הכבידה מבטא את עקמומיות המרחב, לכן המרחב קובע כיצד ינועו גופים חומריים, והגופים מכתיבים למרחב כיצד להתעקם. תיאורית הקוונטים התפתחה מתורת היחסות, אבל אינשטיין לא קיבל אותה בשל אופיה ההסתברותי ואמר שאינו מאמין שאלוהים משחק בקוביה. לפי תורת הקוונטים אנחנו לא יכולים לדעת שום דבר ברמה התת-אטומית לפני שאנחנו צופים בו, אבל לאחר שהוא נצפה על ידינו, אין אפשרות שיהפוך למשהו שונה ממה שאנו יודעים עליו.
|
|
 |
|
 |
|
|
 |
|
 |
|
היקום עלה לריבאונד
|
|
|
 |
|
|
|
התיאוריה החדשה, שמשלבת בין תורת היחסות של אינשטיין למשוואות מפיזיקת הקוואנטים, היא התיאור המתמטי הראשון שיוצר באופן שיטתי את "הניתור הגדול". עבור המדענים תיאורית הניתור הגדול פותחת צוהר במחסום שמהווה הרעיון של המפץ הגדול.
בוג'ווארד מסביר שתורת היחסות לא כוללת את פיזיקת הקוונטים שהכרחית לשם תיאור האנרגיות הגבוהות במיוחד ששלטו ביקום בזמן התפתחותו המוקדמת. בעזרת התיאוריה החדשה, שכן כוללת את פיזיקת הקוונטים, מדענים יכולים לעקוב לאחור בזמן אחר היקום. המדענים מצאו שבנקודת ההתחלה היה נפח מינימלי שאינו אפס ואנרגיה מקסימלית שאינה אינסופית. בזכות הגבולות האלה, המשוואות של התיאוריה ממשיכות ליצור תוצאות מתמטיות שמעבר לנקודת המפץ הגדול ומאפשרות מבט אל הזמן שלפני הניתור הגדול.
לפי תיאורית כוח הכבידה הקוונטי, מארג החלל-זמן נקרע באלימות בתנאים הקיצוניים שנשלטו על ידי פיזיקת הקוונטים בסמוך לניתור הגדול והפכו את כוח הכבידה לדוחה בעוצמה כה חזקה, עד שבמקום להיעלם אל האינסוף כפי שחזה אינשטיין, היקום ביצע ריבאונד בניתור הגדול, וכך נולד היקום המתפשט שלנו. תורת כוח הכבידה הקוונטי דנה באמצעות תורת היחסות הכללית בכבידה ובמה שנוגע להתנהגות של כוכבים, גלקסיות והיקום בכלל. באמצעות פיזיקת הקוונטים, תורת כוח הכבידה הקוונטית דנה בהתנהגות מולקולות, אטומים וקווארקים.
המודל החדש מתיימר להיות לא רק יותר מדויק, אלא גם קצר בהרבה. בוג'וואלד ניסח מחדש משוואות קוונטיות, מה שהצריך חישובים רבים של שורה ארוכה של שינויים קטנים ורצופים בזמן. במערכת שיצר, אורך מצטבר של זמן יכול להיות מובחן על ידי פעולת חיבור של כל שינויי הזמן המצטברים.
מסקנה נוספת שבוג'וואלד הגיע אליה, אחרי שהבין שלפחות אחד המשתנים של היקום הקודם לא שרד את המסע מבעד לניתור הגדול, היא שהיקומים הבאים בתור כנראה לא יהיו העתקים מדויקים זה של זה. נראה כי החזרתיות הנצחית של יקומים זהים לחלוטין, אומר בוג'וואלד, נמנעת על ידי קיומה של שכחה קוסמית.
לקריאה נוספת
| | | | | |
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
