top of page
הרשמו לידיעון המקוון שלנו

קבלו עידכונים על מאמרים חדשים והתרחשויות אחרות

תודה על הרשמתך

השתתפו במסע אופן הזמן

Ofan Logo a.png

מסע רב חושי בנבכי הזמן, שבו המרבד העשיר של הציוויליזציות הקדומות מתעורר לחיים ושואב אותנו אל תוכו.  

מדענים מצאו גליץ' בתורת היחסות של איינשטיין

במשך יותר ממאה שנה, תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין סיפקה מסגרת מדויקת להפליא להבנת מכניקת הכבידה של היקום. עם זאת, כאשר מתבוננים בנתונים כשמתקרבים ל"אופק-העל" (המרחק המקסימלי שהאור יכול היה לעבור מאז ראשית היקום), גלקסיות נעות כל כך מהר שהן מתקרבות למהירות האור, חוסר עקביות הראה שהתיאוריה שלהן עשויה להזדקק להרחבה קוסמולוגית. מאמר חדש מצביע על כך שקיים 'גליץ' קוסמי' בתיאוריה של איינשטיין, שברגע שנתייחס אליו, זה יסייע לפתור חלק מיחודיות הכבידה המתרחשת בקנה מידה גדול, חובק יקום.

התרשמות אמן על הרגע שבו מתבונן חוצה את אופק האירועים של חור שחור / NASA's Goddard Space Flight Center/

כשמדובר בקנה מידה קוסמולוגי, כדור הארץ הוא רק כתם זעיר באוקיינוס עצום של חורים שחורים על-מסיביים, כוכבי נייטרונים דחוסים במיוחד וסופרנובות נפיצות יחד עם תופעות שמימיות אחרות שאנו יכולים רק לשער. למרות חוסר החשיבות הקוסמית, צורת חיים אינטליגנטית אחת שחיה על הפלנטה השלישית של מערכת השמש המסוימת שלנו גילתה באופן מדהים רבים מהסודות העצומים של היקום.


ארוזות בקפידה בתורת היחסות הכללית שלו, אלברט איינשטיין והתיאוריה משנת העולם שלו חזו במדויק רבות מהתופעות הקוסמולוגיות שצפינו בהן במאה מאז פרסומה, כולל לאחרונה, תמונות משנת 2019 של M87 - חור שחור על-מסיבי שדומה מאד לתחזיותיו של איינשטיין.


עם זאת, התיאוריה אינה מושלמת, ותחום אחד שבו הפיזיקה מאחורי התיאוריה של איינשטיין מתחילה להתקלקל הוא כאשר המדע מתקרב ל"אופק העל" (“superhorizon”), או למרחק המקסימלי שעבר האור מאז תחילת היקום. חוסר עקביות עם רעיונותיו של איינשטיין גרמו לאחדים להאמין שיש "גליץ' קוסמי" בתיאוריה, וכעת מדענים מאוניברסיטת ווטרלו ומאוניברסיטת קולומביה הבריטית ניסחו "הרחבה" של הנוסחאות של איינשטיין כדי להסביר את חוסר העקביות בסדר הגודל הקוסמי הזה. תוצאות המאמצים הללו, שנמשכו במשך 20 שנה לפחות, פורסמו במרץ בכתב העת Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.


"כאשר אנו מנסים להבין את כוח הכבידה בקנה מידה קוסמי, בקנה מידה של צבירי גלקסיות ומעבר, אנו נתקלים בחוסר עקביות לכאורה עם התחזיות של תורת היחסות הכללית", אמר בהודעה לעיתונות רובין וורן (Robin Wren), בוגר אוניברסיטת ווטרלו והמחבר הראשי של המחקר. "זה כמעט כאילו כוח הכבידה עצמו כבר לא תואם בצורה מושלמת לתיאוריה של איינשטיין... כוח הכבידה נחלש בסביבות אחוז אחד כאשר מתמודדים עם מרחקים של מיליארדי שנות אור".


רבים ניסו לקרוא תיגר על הענק האסטרופיזי שהיא תורת היחסות הכללית של איינשטיין, אשר שרדה יותר ממאה שנה של בדיקות ומחקרים מדעיים קפדניים ויצאה ללא פגע, ואף אחד מהם לא הצליח. במקום זאת, החוקרים מתייחסים לעבודתם כסוג של "הערת שוליים" לעבודתו המקורית של איינשטיין, כלומר התיאוריה היא עדיין ההימור הטוב ביותר שלנו בהבנת היקום שלנו, אך היא זקוקה לשינוי קל כאשר מתמודדים עם גלקסיות רחוקות הנעות קרוב למהירות האור.

תמונה זו של טלסקופ החלל ג'יימס ווב מציגה כמה מהגלקסיות המוקדמות והרחוקות ביותר שנראו אי פעם / NASA, ESA, CSA and STScI

כאשר החוקרים בחנו נתונים מודרניים מתצפיות על קרינת הרקע הקוסמית (CMB), הקרינה הראשונית שנפלטה זמן קצר לאחר המפץ הגדול, נראה כי התוצאות מעדיפות את התיאוריה של גליץ' באחוז אחד כאשר מתמודדים עם קבוע כבידה בקנה מידה קוסמי גדול. כמו כן, לרבות "הגליץ' הקוסמי" הזה הגיעו גם כמה יתרונות תצפיתיים אחרים.


"זה לא רק שמצאנו בתצפיות קרינת הרקע הקוסמית, זה גם הופך את רוב המתחים להרבה יותר מתונים", אמר ניאיש אפשורדי (Niayesh Afshordi) מאוניברסיטת ווטרלו, שותף למחקר, בראיון שפורסם לאחרונה ביוטיוב. "במיוחד, קצב ההתפשטות של היקום הופך להיות דומה יותר למה שנצפה ממדידות מקומיות [the Hubble tension] והיווצרות מבנים, בעצם כמה מבנים יש לנו ביקום [the S8 tension], זה הופך להיות עקבי יותר עם קרינת הרקע הקוסמית ותצפיות גלקסיות אחרות שיש לנו".


החוקרים אומרים שתצפיות עתידיות של קרינת הרקע הקוסמית יעזרו להבהיר האם גליץ' זה יכול לעזור להסביר כמה מהתעלומות הבלתי פתורות של היקום. אבל אם איינשטיין, או אפילו תגליות המאה ה-17 של אייזק ניוטון, המוח מאחורי מסגרת הכבידה הקודמת (לפני שהוחלפה על ידי תורת היחסות הכללית), הם איזושהי אינדיקציה, התשובות הקוסמולוגיות הללו רק יולידו עוד שאלות חדשות ומרגשות.


והתושבים המוארים החיים על האי המבודד הזה בקוסמוס עצום יצטרכו כנראה להמציא הערות שוליים חדשות, הרחבות ואולי אפילו תיאוריות חדשות כדי להסביר את התעלומות הגדולות שמקיפות אותנו.

מקורות:

76 צפיות0 תגובות

Comentários


בקרו בחנות שלנו

הגמל המעופף מביא לכם פריטים יוצאי דופן ומותרות של ימי קדם אל מפתן דלתכם, כמו גם כלים ועזרים למסעות מחקר והרפתקה.

Site banner copy_edited.png
bottom of page