top of page

1 בינואר 1925: היום בו גילינו את היקום

מה יש בתאריך הזה? במובן הצר של הדברים, יום השנה האזרחית החדשה הוא רק סיבוב שרירותי של לוח השנה, אבל הוא יכול להיות גם זמן קתרטי של הרהור והתחדשות. כך זה עם אחד התאריכים יוצאי הדופן בתולדות המדע, 1 בינואר 1925. אפשר לתאר אותו כיום שבו שום דבר לא קרה, רק הקראה שגרתית של עבודה בכנס מדעי. או שאתם יכולים להכיר בו כיום ההולדת של הקוסמולוגיה המודרנית - הרגע שבו האנושות גילתה את היקום כפי שהוא באמת.


עד אז, לאסטרונומים הייתה ראייה קצרה וממוצמצת של המציאות. כפי שקורה לעתים קרובות כל כך אפילו למוחות המבריקים ביותר, הם יכלו לראות דברים גדולים אבל הם לא יכלו להבין על מה הם מסתכלים. הראיה המכריעה הביטה להם ישר בפרצוף. בכל רחבי השמים, תצפיתנים תיעדו ערפיליות ספירליות מסקרנות, מערבולות אור שדומות לגלגלי רפאים בחלל. המפורסמת ביותר, ערפילית אנדרומדה, הייתה כה בולטת עד שהיא נראתה בקלות בעין בלתי מזוינת בלילה חשוך. עם זאת, המשמעות של אותם אובייקטים בכל מקום הייתה תעלומה.

ערפילית אנדרומדה שצולמה ממצפה הכוכבים ירקס בסביבות שנת 1900

מספר חוקרים שיערו שהערפיליות הספירליות הן מערכות ענקיות ומרוחקות של כוכבים, "יקומי אי" (“island universes”) הדומים לגלקסיית שביל החלב שלנו. אבל רבים אחרים היו משוכנעים באותה מידה שהספירלות הן ענני גז קטנים קרובים. בהשקפה זו, גלקסיות אחרות - אם היו קיימות - היו מחוץ לטווח הראייה, לווייתנים כחולים אורבים במעמקים הרחוקים של הקוסמוס. או אולי לא היו גלקסיות אחרות בכלל, ושביל החלב שלנו היה כל מה שהיה: מערכת אחת שהגדירה את היקום כולו. המחלוקת בין שני הצדדים הייתה כה אינטנסיבית עד שהובילה לדיבייט גדול ומפורסם ב-1920... שהסתיים בתיקו לא מספק.


התמונה הנכונה של מקומנו ביקום הגיעה רק כמה שנים לאחר מכן באמצעות עבודתו של אחד השמות המפורסמים ביותר באסטרונומיה: אדווין פאוול האבל. החל משנת 1919, האבל ביסס את עצמו כאחד התצפיתנים הסבלניים והקפדניים ביותר במצפה הר וילסון בקליפורניה. הר וילסון, בתורו, ביסס את עצמו זה עתה כמוצב המוביל במחקר אסטרונומי, ביתו של טלסקופ הוקר בגודל 100 אינץ' (2.5 מטר) שהושלם זה עתה - אז הגדול בעולם. זה היה השילוב המושלם של התצפיתן הנכון במקום הנכון בזמן הנכון.


האבל גם הפיק תועלת רבה ממחקר מוקדם יותר של וסטו מ. סליפר (Vesto M. Slipher) ממצפה הכוכבים לוול, אחד הגיבורים הבלתי מוזכרים של הקוסמולוגיה המודרנית. סליפר גילה שרבות מהערפיליות הספירליות נעות במהירויות עצומות, הרבה יותר מהר מאלו של כל כוכב ידוע, ושהספירלות לרוב מתרחקות מאיתנו. לסליפר, המהירויות המוזרות הללו סיפקו ראיות משכנעות לכך שהן חייבות להיות מערכות עצמאיות, המונעות על ידי מנגנונים לא ידועים הפועלים הרחק מחוץ לשביל החלב שלנו. אבל לסליפר לא היו המשאבים הדרושים כדי להוכיח את הפרשנות שלו. מה שהוא היה צריך זה טלסקופ ענק כמו זה שהאבל הפעיל על הר וילסון. זה המקום שבו הסיפור שלנו נכנס להילוך גבוה.


תמיד זהיר בכל הנוגע לתיאוריה ולפרשנות, האבל מיקד את תשומת הלב המדעית שלו בערפיליות הספירליות מבלי לאשר באופן גלוי את הפרשנות של "יקום האי". הוא העדיף לחכות עד שהוא יוכל להיות זה שיצעד קדימה עם הוכחות מוחלטות - או הפרכה, אם לשם יצביעו הראיות.


בשנת 1922, חלק חשוב נוסף בפאזל מצא את מקומו. באותה שנה, האסטרונום השבדי קנוט לונדמרק (Knut Lundmark) צפה במה שהוא האמין שהם כוכבים בודדים בזרועות הערפילית הספירלית M33. זמן קצר לאחר מכן, ג'ון דאנקן (John Duncan) בהר וילסון הבחין בנקודות אור שהלכו וגדלו באותה ערפילית. האם אלו יכולים להיות כוכבים משתנים, דומים לאלה שבשביל החלב אך עמומים הרבה יותר בגלל המרחק העצום שלהם?

אדווין האבל צופה דרך טלסקופ ה-100 אינץ' בהר ווילסון, 1922 בקירוב

כשהוא חש שהתשובה בהישג יד, האבל הגביר את מאמציו. הוא בילה לילות ארוכים על כיסא העץ המועדף עליו, והנחה את תנועותיה של חצובת הפלדה של טלסקופ הוקר כדי לבטל את הסיבוב של כדור הארץ. המאמץ השתלם וסיפק תמונות ארוכות חשיפה ומפורטות של ערפילית אנדרומדה. האור המנומר של הערפילית החל להתפזר למספר רב של נקודות זוהרות, זה לא נראה כמו כתם של גז אלא כמו כוורת עצומה של כוכבים.


ההוכחה הניצחת הגיעה באוקטובר 1923, כאשר האבל חקר את ההבהוב המובהק של כוכב משתנה קפאידי בודד באחת מזרועותיה של אנדרומדה. סוג זה של כוכבים הופך בהיר ועמום באופן קבוע וצפוי, כאשר הבהירות הפנימית שלו קשורה ישירות לתקופת השונות שלו. פשוט על ידי תזמון מחזור 31 הימים של הכוכב הזה כשהוא מהבהב לאט, האבל יכול היה להסיק את המרחק שלו. ההערכה שלו הייתה 930,000 שנות אור - פחות ממחצית מההערכה המודרנית, אבל מספר גדול באופן מפתיע באותה תקופה. המרחק הזה הציב את אנדרומדה, אחת הבהירות ביותר, וככל הנראה הקרובות מבין הערפיליות הספירליות, מחוץ לגבולות שביל החלב.


באופן עקרוני, המחלוקת הגדולה הוכרעה אז ושם. ערפיליות ספירליות היו גלקסיות אחרות, ושביל החלב שלנו היה רק מוצב אחד בתוך יקום עצום להפליא. ועדיין, עדיין הסיפור היה רחוק מלהסתיים.


האבל, זהיר מתמיד, המשיך לחפש ראיות נוספות וטובות יותר. בפברואר שלאחר מכן, הוא חשף קפאיד שני אפשרי באנדרומדה, משתנה קפאידי ב-M33, ואולי גם בשלוש ערפיליות אחרות. כעת, כשאין ספק, הוא כתב ליריבו המושבע הארלו שאפלי (Harlow Shapley) - תומך מוביל ברעיון שהערפילית הספירלית קטנה וקרובה - ועקץ אותו עם החדשות. "תהיה מעוניין לשמוע שמצאתי משתנה קפאידי בערפילית אנדרומדה", כך התחיל המכתב.


שאפלי לא היה צריך לקרוא יותר כדי להבין את משמעות דבריו של האבל. "הנה המכתב שהרס את היקום שלי", אמר שאפלי בעצבנות לססיליה פיין-גפושקין, אז מועמדת לדוקטורט בהרווארד, שהייתה במשרדו כשההודעה של האבל הגיעה. (פיין-גפושקין הייתה דמות מרכזית נוספת באסטרופיזיקה המודרנית; בצירוף מקרים יוצא דופן, עבודתה החלוצית על סיווג ספקטרלי של כוכבים הושלמה ב... 1 בינואר 1925!)

משמאל: לוח צילום של גלקסיית אנדרומדה שצילם אדווין האבל מימין: טלסקופ החלל האבל חזר לבקר בכוכב המשתנה המפורסם של האבל.

למרות התרגשותו הברורה מממצאי אנדרומדה, האבל עדיין לא שש לפרסם את תוצאותיו. למרות הביטחון העצמי שלו, הוא היה מודאג מאד מהכרזה גדולה בטרם עת. בכל פעם שהוא ירד מפסגת ההר כדי להשתתף בשעה 17:00 הרשמית, ארוחות ערב במנזר מגורי הר וילסון, נאלץ האבל להתמודד עם עמיתיו האסטרונומים. לא כולם קיבלו את קיומן של גלקסיות אחרות. גאוותן ומודע מאד למוניטין שלו, האבל חשש שהוא עלול בסופו של דבר להיראות כשוטה.


אדריאן ואן מאנן (Adriaan van Maanen), אסטרונום הולנדי שובב ואהוד בהר וילסון, למעשה עדיין התווכח במרץ לכיוון השני. הוא היה משוכנע שהוא צפה בחלק מהערפיליות הספירליות מסתובבות, דבר שהיה אפשרי רק אם הן קטנות וקרובות יחסית. האבל מצא שזה מדאיג שיש ספק בינהם והתאפק עד שהיה בטוח לחלוטין בתוצאות. (ואן מאנן מעולם לא הבין היכן טעה וסירב להודות בטעותו. האבל בחן לבסוף מחדש את לוחות הצילום של עמיתו והכריז כי "הסיבובים הגדולים שנמצאו בעבר נבעו מטעויות שיטתיות לא ברורות ולא הצביעו על תנועה, לא אמיתית או נראית לעין, בערפיליות עצמן". במונחים אקדמיים, זו הייתה תוכחה לוהטת).


דבר התגלית של האבל דלף באופן בלתי נמנע לתקשורת. כתוצאה מכך, ההכרזה הפומבית הראשונה על פריצת הדרך האסטרונומית שלו הייתה סיפור קטן שהופיע בניו יורק טיימס ב-23 בנובמבר 1924. התגלית הקוסמית הגדולה ביותר בשלוש המאות האחרונות עלתה אפוא לראשונה כאייטם חדשותי קבור!


האבל עדיין נרתע מהפרסום הרשמי. אסטרונום הכוכבים הידוע הנרי נוריס ראסל לחץ עליו להציג את ממצאיו במפגש בוושינגטון הבירה של האגודה האמריקאית לקידום המדע (AAAS), שהציעה פרס של 1,000 דולר לעבודה הטובה ביותר. כשהאבל עדיין לא הגיש שום דבר, ראסל נאנח, "טוב, הוא חמור. עם אלף דולר אפשריים לחלוטין, הוא מסרב לקחת אותם". ואז ראסל פתח את הדואר שלו כדי לגלות שהעבודה של האבל הגיעה זה עתה.

גלקסיית אנדרומדה עם גלקסיות הלוויין שלה / David (Deddy) Dayag

עכשיו ורק עכשיו אנחנו מגיעים לחשיפה הציבורית המדהימה. ב-1 בינואר 1925, האבל נשאר מבודד בהר ווילסון בזמן שראסל הקריא בפני קהל נלהב את העבודה המהפכנית שלו על קיומן של גלקסיות אחרות. האבל חלק את פרס העבודה הטובה ביותר. העבודה שלו סיימה את הדיבייט הגדול, ועשתה הרבה יותר. היא הגדילה במהירות את גודל היקום הידוע בפקטור מדהים של 100,000. היא היוותה את הבמה לגילוי היקום המתפשט, ובהרחבה, המפץ הגדול הראשוני (כבר נרמז במהירויות הערפילית שנרשמו על ידי סליפר). אם אפשר לומר שתאריך כלשהו הוא יום ההולדת של הקוסמולוגיה המודרנית, זהו זה.


באופן מוזר, היה זה שאפלי, לא האבל, שהציע לאסטרונומים להתאים את המינוח שלהם למציאות החדשה ולכנות את מערכות הכוכבים החיצוניות "גלקסיות". האבל עדיין נשא בתוכו את הדעות השמרניות של העולם שהפיל. הוא גם נטה באופן טבעי לא להסכים עם כל רעיון שהגיע מיריבו, שאפלי. כך קרה שאדווין האבל, האיש שהוכיח ששביל החלב היא רק אחת מאינספור גלקסיות, כינה לנצח את האובייקטים בשם הארכאי "ערפיליות חוץ-גלקטיות".


כשהאבל צפה בהתבהרות והעמעום המחזוריים של הקפאידים באנדרומדה, הוא הרחיב את טווח ההגעה של המוח האנושי בדרך נוספת. הוא מחק את החשש המתמשך שכוכבים השוכנים במרחק רב מאיתנו עלולים להתנהג אחרת מאלה שבשכונה השמימית הקרובה שלנו. כעת, כשמדענים יכלו לבחון כוכבים בגלקסיות אחרות, הם יכלו לקבוע את העקביות של היקום גם במרחב ובזמן.


לפי חישוב מודרני, גלקסיית אנדרומדה נמצאת במרחק של 2.5 מיליון שנות אור, מה שאומר שהאור שאנו רואים כעת התחיל את דרכו לכדור הארץ לפני 2.5 מיליון שנה. כלומר, אנו רואים את הכוכבים באנדרומדה שנמצאים לא רק במרחק של 2.5 מיליון שנות אור, אלא גם חיים 2.5 מיליון שנים בעבר. עם זאת, הם נראים זהים לכוכבים הסמוכים. כשאדווין האבל ואסטרונומים אחרים הסתכלו למרחקים גדולים מתמיד, הם הוסיפו עוד ועוד ראיות לעקרון אחדות המרחב והזמן. בכל רחבי המרחב והזמן, נראה שהאטומים פולטים את אותו האור ונראה שכוכבים משתנים פועלים לפי אותם חוקים פיזיקליים בדיוק.


העקביות הזו של הטבע העניקה אמינות לחיפוש אחר קבוצה אחת של חוקים קוסמיים מקיפים. או כפי שאלברט איינשטיין יכול היה לנסח זאת, זה הראה שאלוהים לא משנה את חוקי הבית של הקוסמוס. זו הייתה מתנת יום הולדת מטורפת למוח האנושי.

מקורות:

222 צפיות0 תגובות

פוסטים אחרונים

הצג הכול
bottom of page