לתוך מה היקום שלנו מתפשט? שאלה זו למעשה מבוססת על התפיסה המוטעית והפופולארית שהיקום שלנו הוא מרחב עקום השוכן במרחב בעל מימדים גדולים יותר ובכלל זה, שהיקום שלנו מתפשט אל תוך המרחב הזה.
תפיסה זו נובעת, בין היתר, מאנלוגית הבלון המתנפח (ראו בהמשך) שמדמה מודל של משטח ספירי דו-מימדי המתנפח בתוך מרחב תלת-מימדי. אין לנו יכולת למדוד ולחקור דבר כלשהו על מרחב גדול יותר. כל מה שאנו מודדים הוא בתוך היקום שלנו, ואנו לא מזהים קצוות או גבולות או מרכז של התפשטות.
על כן, היקום שלנו אינו מתפשט אל תוך משהו שאנו יכולים לראות (למדוד).

על פי החוק האמפירי של האבל אנו רואים שהגלקסיות מתרחקות מאיתנו. נשאלת שאלה מאוד מעניינת:
מדוע שהגלקסיות יתרחקו מאיתנו? האם אנו, בכדור הארץ, תופסים איזשהו מקום מיוחד ביקום, במרכזו של התרחבות קוסמית?
דבר זה סותר את עיקרון קופרניקוס: שהארץ אינה במרכז היקום ואינה נקודה מועדפת כלשהי. איננו במרכז הגלקסיה שלנו ובכלל זה הקרינה הקוסמית מאשרת הנחה זו גם בקנה מידה קוסמולוגי.
הפירוש הטוב ביותר לחוק האבל הינו שהיקום עצמו מתפשט, נושא עימו את הגלקסיות, ששומרות על גודלן ולא נעות בקנה מידה קוסמולוגי (אף על פי שהן כן נעות באופן אקראי בתוך צבירי הגלקסיות).

אז אם היקום שלנו מתפשט האם ההתפשטות גורמת לנו להתרחב?
התשובה היא לא, מערכות קשורות אינן מושפעות מהתפשטות היקום. כוחות אלקטרומגנטיים פנימיים שמתגברים בקלות על ההתפשטות מחזיקה אותנו. באופן דומה, כוחות הגרוויטציה מחזיקים את מערכת השמש, שבקלות מתגברים על ההתפשטות, לכן מערכת השמש שלנו אינה מתפשטת.

החוק האמפירי של האבל לא סותר את עיקרון קופרניקוס: מיקומנו אינו מקום מיוחד. מהירות ההתרחקות הינה סימטרית: אם א' רואה את ב' מתרחק, אזי ב' רואה את א' מתרחק.

אנלוגית הבלון המתנפח:
אחת האנלוגיות להבנת התפשטות היקום הינה להתבונן בפני בלון שמתנפח. נניח שאנו יצורים דו-מימדיים החיים על פני הבלון. מכיוון שאנו חיים על פניו של בלון העולם שלנו הינו דו-מימדי, אנו יכולים לנוע ימינה ושמאלה, קדימה ואחורה. אנו לא יכולים לדבר במונחים של "מטה" ו"מעלה" משום שעולמנו אינו תלת-מימדי!
זיכרו שבאנלוגיה זו, הבלון (שעליו אנו חיים) הולך ומתנפח... יום אחד אנו מגלים שהדרך שאנו עוברים על מנת להגיע לביתנו הרחוק נמשכת זמן רב יותר מאשר בעבר. אם אתמול לקח לנו להגיע לביתנו 20 דקות, למחר אנו מגלים שלקח לנו להגיע 21 דקות לביתנו אף על פי שאנו נעים באותה מהירות שנענו אתמול.
המרחקים אל הבתים התארכו, למרות שהבתים לא זזו לשום מקום, הן נשארו במנוחה ביחס למשטח הגומי של הבלון. אבל המרחקים אל הבתים רק הולכים וגדלים. מכאן, אנו היצורים החיים בעולם הדו-מימדי שעל פני משטח הבלון, מגיעים למסקנה שהקרקע שעליה אנו חיים (יריעת הגומי של הבלון) מתפשטת!!! זוהי ללא ספק מסקנה מהפכנית ומוזרה משום שאנו היצורים הדו-מימדיים שחיים על הבלון לא מכירים "חוץ" וגבולות שלתוכם העולם שלנו יכול להתפשט.
אכן, אנלוגיה זו של הבלון המתנפח דומה להתפשטות היקום. אנו, אמפירית, מגלים שהמרחקים אל גלקסיות רחוקות הולכים ומתארכים מאיתנו. זה נובע מחוק האבל המתבסס על ההסחה לאדום. בדרך כלל, אנו אומרים כי הגלקסיות הרחוקות מתרחקות אך למעשה, הגלקסיות אינן נעות ביקום מאיתנו והלאה!!! אנו רגילים לחשוב שהמפץ הגדול היה התפוצצות בתוך המרחב, שהגלקסיות הן מעין רסיסים של 'פצצת מפץ גדול ענקית', אך זו טעות!
למעשה, היקום עצמו מתפשט, כלומר המרחב שביננו לבין הגלקסיות מתפשט. הגלקסיות ביקום נמצאות בתוך צבירים, שבתוכן הן נעות להן באקראי. אבל צבירי הגלקסיות נמצאים למעשה במנוחה. מנוחה ביחס למה? כמו יריעת הגומי של בלון המתפשט, שביחס אליה אנו יכולים למדוד תנועות, כך קרינת הרקע הקוסמית, השריד של המפץ הגדול, ממלאת את היקום ולמעשה מגדירה מעין 'מערכת ייחוס אוניברסלית'.

נדגיש את הבעייתיות באנלוגית הבלון המתנפח: מנקודת המבט שלנו שמחוץ לבלון המתנפח, התפשטות יריעת הגומי הדו-ממדית אפשרית בגלל שהיא בעצם נמצאת במרחב תלת-ממדי. במרחב החיצוני הזה, לבלון יש מרכז, ופני השטח של הבלון מתפשטים אל תוך האוויר שמסביבו כשהוא מתנפח. כלומר, מודל יריעת הבלון הדו-מימדית שוכן במרחב תלת-מימדי חיצוני. מכיוון שאנלוגית הבלון המתנפח שוכנת במרחב חיצוני אנו נוטים, בטעות, לחשוב שהתפשטות היקום שלנו מחייבת את נוכחותו של ממד נוסף, דהיינו שהיקום שלנו נמצא בתוך מרחב חיצוני ריק.

אז אם ליקום, ככל הנראה, אין שוליים, אין מרכז ואין חוץ (מרחב שבו משוכן היקום שלנו), אז איך הוא יכול בכלל להתפשט? עלינו להפנים שעל פי תורת היחסות הכללית, המרחב לא רק עקום אלא גם דינאמי. כלומר, המרחב שלנו, דהיינו היקום, על פי תורת היחסות הכללית, יכול להתפשט,להתעקם ואפילו להתכווץ למרות שהוא אינו משוכן בתוך מרחב (יהיה אשר יהיה) בעל ממדים רבים יותר. על פי תורת היחסות הכללית, דינאמיות המרחב העקום מראה לנו שהיקום שלנו בעצם 'עומד בפני עצמו'. כלומר, בעצם התפשטותו אין לנו צורך שיהיה ביקום מרכז שממנו היקום התפשט ממנו והלאה. דבר זה גם מסביר מדוע אין לנו צורך לחשוב שהיקום משוכן במרחב גדול יותר ומתפשט לתוכו. כלומר היקום עצמו מתפשט ולא מתפשט בתוך מרחב ריק כלשהו: היקום תוך כדי התפשטותו אינו תופס ומשתלט על מרחב שהיה פנוי קודם לכן מסביבו של היקום שלנו.

הערה: תורת המיתרים, אכן מדברת על ממדים נוספים, אך חשוב להדגיש שהתפשטות היקום התלת-ממדי שלנו (הזמן הוא המימד הרביעי) אינה זקוקה לממדים הנוספים האלה כדי להתרחב לתוכם.

המפץ הגדול: ביקום שלנו, כמו על פני הבלון המתנפח, כל הדברים מתרחקים זה מזה. המפץ הגדול היה דומה יותר להתפוצצות של המרחב ולא התפוצצות בתוך המרחב כפי שרבים חושבים. כלומר, המפץ הגדול לא התרחש באיזשהו מקום כלשהו והתפשט משם כלפי חוץ, לאיזה מרחב דמיוני (יהיה אשר יהיה) שהיה קיים עוד לפני כן. הוא התרחש בכל המקומות בבת אחת!!! שרידי המפץ, קרינת הרקע הקוסמית ממלאת את היקום ונותנת לנו רמז שאכן המפץ התרחש בכל מקום!
ועל כן זו טעות לחשוב שהמפץ הגדול היה כמו פצצה שמתפוצצת בנקודה מסוימת, נקודה שאנו רואים בה כמוקד הפיצוץ. הדבר דומה לאנלוגיית הבלון המתנפח, אין שום מקום מיוחד על פני הבלון שאנו יכולים להצביע עליו כמוקד ההתפשטות.

הסבר על אנימצית היקום המתפשט בעזרת אנלוגית הבלון: אנימציה זו מראה מודל של יקום מתפשט. הכתמים הצהובים מתארים את הגלקסיות, שימו לב שהגלקסיות אינן מתרחבות: מערכות קשורות אינן מושפעות מהתפשטות היקום. מודל זה גם מסביר את ההסחה לאדום של הגלקסיות: כאשר האור נע במרחב מתפשט מאובייקט רחוק, אורך הגל שלו מתרחב, כלומר נהיה אדום יותר. זהו ההסבר הנכון ל'הסחה קוסמולוגית'. זו לא באמת הסחת דופלר,משום שהגלקסיות אינן נעות ביחס ליקום.
באנימציה, הפוטונים נעים ומוסחים מכחול לאדום תוך כדי התפשטות היקום. שימו לב שמהירות האור, מהירות הפוטונים, ביחס לגלקסיות השכנות הינה קבועה.

נסכם: היקום עצמו מתפשט. המפץ הגדול לא היה "התפוצצות" בתוך מרחב ריק כלשהו. המפץ הגדול היה היקום כולו, לא רק החומר והקרינה שבתוכו. אפשר לומר שהמרחב עצמו נוצר בזמן המפץ הגדול. הגלקסיות אינן מתרחקות בנפרד משאר היקום. היקום עצמו מתפשט, נושא עימו את הגלקסיות תוך כדי התפשטות. אין שום מיקום מסוים שבו המפץ הגדול התרחש. המפץ הגדול כלל את היקום כולו, והוא התרחש בכל מקום בבת אחת.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

41 תגובות

  • אהוד

    ומה קורה כשעל הבלון מסתכלים למעלה ולמטה ולא הצידה?

    מה קורה כאשר אדם על פני התפשטות הבלון מסתכל למעלה או למטה ולא הצידה?

  • חנניה(ננו) כהן

    שטויות ממי שפשוט לא מבינים

    (למרות שהם מתיימרים בעקשנות להיות כאלה) ושעוד ישנו את דעתם ולא בפעם הראשונה...
    הבלון המתנפח תופס יותר ויותר שטח מחוצה לו שבו הוא לא היה לפני כן, ואותו הדבר לגבי היקום... בהתפשטותו הוא תופס יותר ויותר שטח מהחלל הריק שמחוצה לו ושבהכרח אינסופי, והשאלה היא רק אם באמת זה חלל ריק אינסופי או שיש בו עוד יקומים כשקרוב לוודאי שישנם יקומים כאלה כי זה בדיוק הדבר שמסביר את האצת ההתפשטות היקום ללא צורך בהמצאת משהו חדש שטיבו לא ברור כמו האנרגיה האפילה שתסביר את ההאצה הזאת שזה עוד דבר שלא מבינים הלא מבינים הנ"ל...
    אגב, הדברים כאן הם חלק מתיאוריה שלמה עם תשובות רבות לשאלות רבות שיש לו לאדם ושהמדענים הטיפוסיים פשוט אין להם תשובות עליהן למרות שהם דשים בהם זמן רב ומבזבזים גם כסף רב של מענקי מחקר...

  • ענבר

    התפשטות היקום לא הוכחה

    זו רק תיאוריה לא ניתן להוכיח ...

  • ff

    סתם בענין הבלון

    אם נדמה את זה לבלון, נראה שבמשל רק הכבישים והדרכים התארכו
    אבל למה שהבית עצמו לא יתרחב בהתאם

  • שלמה

    תשובה

    כפי שהבנתי, כי ההתפשטות של היקום משפיעה רק על המרחב ולא על חפצים בתוך המרחב (אולי בגלל השפעת כוח הגרביטציה של החומר).

  • ג'קי

    חלל אין סופי

    האדם האנושי חייב להודות שאינו מסוגל להבין את החלל האין סופי. כל המחקרים והתיאוריות מנסות למצוא הסברים ע"י התפשטות היקום והתרחקות של גלקסיות בתוך בלון .
    יתכן שהגלקסיות מתרחקות אך מי אומר שהיקום מתפשט ,האם הגענו לקצה היקום בכדי לומר שהדופן שלו מתרחקת מאתנו ?
    ונניח שהכול היה דחוס בנקודה אחת והיה מפץ גדול לא מוסבר מה היה מסביב לאותה נקודה דחוסה ...אלוהים שעשה ניסוי אסטרונומי...
    אני לא פיסיקאי אבל ההיגיון האנושי הפשוט אומר לי כי החלל האין סופי קיים מאז ומתמיד , גלקסיות נעות בתוכו ומערך החיים שהתאפשר על פני כדור הארץ הוא לגמרי במקרה ואנחנו נמשיך לא להבין את החלל האינסופי המטריף את המוח האנושי .

  • עדן אוריון

    התפשטות המרחב

    ההסבר של התפשטות היקום נשמע הגיוני, ומסביר את התנועה הנצפית של הגלקסיות בקנה מידה גדול.
    האם בקנה המידה האנושי, זה שהמרחב מתפשט לא מותח למשל גם את המרחק בין השנתות על גבי סרגל? , ומכיוןן שהסרגל הוא אמצעי המדידה שלנו, כיצד בכלל ניתן (נגיד והיה לנו מכשיר מספיק רגיש לשם כך) למדוד משהו שהמימד שלו נמצא בשינוי? אורך למשל? מהי נקודת הייחוס? או שאין כזו?

  • ירון

    הסבר נחמד אבל כנראה לא נכון

    תאוריית הבלון או הסבר הבלון לא קביל כי ביקום אנחנו כביכול בתוך הבלון ולא על פניו כי אנחנו בתוך המרחב המתפשט.אין מצב שהמרחב לא מתפשט בתוך מרחב גדול ממנו אחרת היכן נוצרה הנקודה הסינגולרית שיצרה את המרחב שאנו מכירים היום.בכלל איך הופיעה מכלום נקודה סינגולרית יש מאין הרי זה בערך כמו להגיד שגוש מתכת הופיע פתאום בלי סיבה בשמים וגורם כלשהו גרם לפיצוצו באופן אקראי וכתוצאה מכך נוצר מטוס בואינג....מגוחך!

  • איתן

    א"א שלא להיות נפעמים ולהודות שיש בורא לעולם ולא שנוצר מעצמו

    במיוחד בע"ח, צמחים וכו'
    דומה שהוריקן חג מעל ערימת זבל ויצר מטוס קרב...

  • משה

    מוקשים במודל שהוצג כאן

    קראתי בעניין את המאמר הנתון. ראשית אני מוכרח לציין שאינני מגיע מתחום מדעי הטבע, אלא מתחומים אחרים. יחד עם זאת, אני מגיע עם הגיון בריא. ולהערותיי: לפי מה שהבנתי, המודל שלך מדבר על התפשטות מגוון אחר הנתפס בציבור. לא עוד מודל הבלון המתפשט, אלא התפשטות גלקסיות בתוך מודל אולי יותר סטטי של צבירי גלקסיות. בנוסף, אתה נותן את הדוגמא שלראייתך מוכיחה טענתך לפי המקרה של התגברות כוחות כגון הכבידה על כוחות ההתפשטות של היקום. הבעייה המרכזית עם מודל זה שהיא סותרת את כל האמירות החדשות יחסית, המגובות בתצפיות וחישובים מתמטיים, על מודל התפשטות שיוביל למה שמכונה "הקריעה הגדולה". בסיס ההנחות במודל זה הוא שלא רק שהיקום אכן מתפשט, אלא הוא מתפשט במהירות גוברת והולכת. התגברות המהירות היא אף ביחס מרחבי בין כל שתי נקודות נתונות במרחב היקומי. דבר זה יוביל, כך לפי רבים מהמדענים כיום, לתהליך שבו מהירות ההתפשטות תתגבר לא רק על המרחב שבין שתי גלקסיות, אלא אף על המרחב בין שני אטומים נתונים. ואף תחדור לרמת תת-החלקיקים. לכן, לפי תיאוריית "הקריעה הגדולה", יגיע שלב בעוד כ-50 עד 60 מיליארדי שנים שבו מהירות ההתפשטות והמרחב היקומי המתפשט יתגברו אף על הקשר בין תת החלקיקים ביקום ויפרמו קשר זה, דבר שיוביל לקריעה של המרחב היקומי הידוע לנו, ויצירה מחדש של ייחודיות )singularity). אכן אני מסכים להנחה שהיקום הוא מרחב המתפשט ל"אין מרחב". זאת אומרת, מרחב המתפשט ויוצר בכך את המרחב לכל נקודה שאליה הוא מגיע. אך המודל שלך לא לוקח בחשבון את מה שמוסכם כעת לגבי מודל "הקריעה הגדולה" שלא רק שמתגבר על כוחות פנים-גלקטיים כגון כוח הכבידה, אלא אף פורם וקורע קשרים תת-אטומיים ואת המרחב עצמו. אשמח לתגובה לתגובתי. תודה.

  • גבי

    היתפשטות

    המדענים אדווין האבל וגאמוב ואלן גות וכל השאר, מעולם לא אמרו שהם עקבו אחרי הכוכבים וראו שהם מתרחקים ושצבע האור שלהם משתנה מכחול לאדום, כמו שמתארים המדענים, אז איך בכלל יודעים שהכוכבים מתרחקים??
    המדענים אומרים שהם רק תצפתו על הכוכבים וראו שהם פולטים אורות, שהאדום אומר שהם רחוקים והכחול שהם קרובים. יכול להיות שהם תמיד עמדו במרחק שלהם, אבל זה לא אומר שהם מתרחקים כי המדע לא עקב אחריהם וראה שצבע אורם משתנה. אז מה ההוכחה שהם מתפשטים??

  • גבי

    המפץ

    תסביר לי איך מפיצוץ יכול להיווצר עולם כל כך מורכב ומסודר ומתוכנן

  • אלי

    לפני המפץ הגדול

    שלום,יש לי שאלה איך המדענים יודעים שהיקום נוצר מכלום(שלפני המפץ הגדול לא היה חומר,אנרגיה חלל וזמן)האם יש לכך עדויות?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא היה גם זמן - ולכן, עד כמה שזה לא נתפס - אין משמעות פיזיקלית

    לא היה גם זמן (הוא נוצר יחד עם המפץ הגדול) - ולכן, עד כמה שזה לא נתפס - אין משמעות פיזיקלית ללשאול מה היה לפני המפץ הגדול.

  • ירון

    בעייתי

    זה שלא היה משמעות פיסיקלית לשאול מה היה לפני המפץ לא אומר שאי אפשר לשאול.אפשר וחייבים לשאול ולפיסיקה אין תשובה זה הכל לא בושה להגיד לא יודעים!!!

  • אלי

    לפני המפץ הגדול

    השאלה שלי היא כזו:האם היקום הגיעה מכלום? האם המפץ הגדול מייצג את הביאה של חומר אנרגיה זמן ומרחב מכלום? או שהיתה אנרגיה לפני המפץ הגדול?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אענה לך את התשובה החזקה ביותר של המדע:

    עדיין לא יודעים.
    (אבל רק מי שיודע באמת שהוא לא יודע - יכול לדעת. אני מניח שעם הזמן המדע ימצא את הסיבה / התשובה האמיתית גם לזה, ואין סיבה לחשוב שלא - השיטה המדעית, שבוחנת כל דבר על פי היגיון קר בשילוב עם ניסויים הוכיחה את עצמה כשיטה החזקה ביותר בעולם לגילוי האמיתות הפיזיקליות/ביולוגיות/כימיות של העולם - בזכותה אנחנו מבינים היום כל-כך הרבה על כל הסובב אותנו ועל כמעט כל התהליכים המתרחשים סביבנו - בשונה מהמצב לפני 500 שנה שאנשים חיו מבולבלים ומפוחדים ונבוכים ובעלי ידיעות שגויות לגבי כמעט כל דבר בעולם).

  • ירון

    בורות לשמה

    מאיפה הבאת את זה? די לקרוא את דברי הנביאים ודברי חזל בתלמוד ואת דברי רבי שמעון בר יוחאי בזוהר ועוד כדי לדעת שהם ידעו על היקום מה שהמדע גילה רק במאה שנים האחרונות.אתה לא מעודכן כי מעולם לא טרחת ללמוד על דתך שלך!

  • אלי

    לפני המפץ הגדול

    אז למה בסרטון הזה http://davidson.weizmann.ac.il/online/maagarmada/astrophysics/%D7%A7%D7%... שאתם פרסמתם בשניות הראשונות של הסרטו נאמר שלפני המפץ הגדול לא הייתה אנרגיה חומר זמן ומרחב?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    כי גם זו דעה שקיימת

    יש הטוענים כך (ואף חמור מכך, כפי שכתבתי קודם - שכיוון שגם הזמן נוצר השאלה היא אפילו חסרת משמעות). ויש שלא חושבים שזאת שאלה שהמדע מסוגל לענות עליה בוודאות כעת. זה נושא שהוא מה שנקרא "חזית המדע" כעת - כלומר נושא שלא ידועות לגביו כל העובדות כדי לגבש תיאוריה מוסכמת, והוא נמצא תחת חקר פעיל.
    ככה זה - שים למשל לב בסרט המדעי הזה (מהנקודה בה קישרתי, הסרט באנגלית):
    http://youtu.be/PW_nRrNHsGA?t=1m46s
    מלפני כ- 40 שנה - המרצה מדבר על כך שהיקום מאט (מאז העובדות גילו שהוא מאיץ) אבל מזכיר גם את תיאוריית הייקום הפועם - שלא טוענת שלא היה חומר וזמן, אלא שהיקום פועם ולמעשה היו המון 'מפצים גדולים' בעבר - שגרמו להתפשטות הכוכבים, שבסוף נעצרים, ומתכנסים לנקודה שוב - ושוב מפץ וחוזר חלילה - במחזוריות של אחת למאה מיליארד שנה. כאמור - מאז התגלה עוד טפח מהאמת - והמדידות הראו שהיקום מאיץ.
    קצת סבלנות - ונדע את האמת גם לגבי זה.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אלי

    לפני היקום

    יש את ההיפוטזה שהיקום הוא תוצר מוואקום. האם יש בעיות להיפותזה זו? או שהיא הגיונית? חווה את דעתך בנושא. תודה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אין כזו

    שלום אלי

    אין כזו היפותזיה, ההבדל בניסוח הוא דק, אבל חד. הטענה היא שברגע שהיה זמן - היה חומר ואנרגיה, הם תמיד היו. כל עוד לא היה זמן - לא היה כלום: לא מרחב ולא חומר ולא ווקאום (שהוא מרחב ריק). בחלקיק השנייה בו היה זמן - היה גם את כל החומר ביקום. אין טענה שהיה רגע בו היה זמן ואז הופיע החומר והאנרגיה יש מאין, ברגע שהיה קימות לעולם (זמן) - העולם היה.

    בשולי התשובה - יצירת חלקיקים מוואקום (שכאמור לעיל זאת איננה הטענה לגבי היקום) דווקא קיימת בעולם (למרות שהיא נוגדת את האינטואיציה הבסיסית שלנו). עוד בשנות ה-40 של המאה הקודמת הראו תצפיות כי קבל - שהוא שני לוחות טעונים במטען חשמלי, מאבד ממטענו עם הזמן. מה שמסתבר שמתרחש הוא שמהוואקום נוצרים במרכז הקבל אלקטרון (חלקיק בעל מטען חשמלי שלילי) ופוזיטרון (חלקיק בעל מטען חשמלי חיובי), נעים לעבר לוחות הקבל - והם המורידים את מטענו.
    אתה יכול לקרוא על כך עוד בויקיפדיה באנגלית: http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_polarization

    ולכן ההגיון והניסיון האנושי הוא עד גבול מסויים - בו התצפיות מראות אחרת, כיוון שאנחנו חיים בסביבה מסויימת של גדלים ומהירויות, אין לנו אינטואיציה, וההגיון שלנו בוגד בנו - לגבי המתרחש בגדלים קטנים מאוד (מכניקת הקוונטים) ובמהירויות גבוהות (תורת היחסות). גדולתם של המדענים התבטאה בכך שכופפו בהכנעה את תפיסות העולם השגויות שלהם - למען תיאור המציאות כהוויתה (ולא כפי שעשו בעבר - שאז נהגו לעשות בדיוק את ההפך - 'כופפו' את המציאות - לפי תפיסת העולם האינטואיטיבית השגויה - ע"ע שחשבו שהשמש היא הסובבת סביב כדור הארץ, שמהירות נפילת חפצים לקרקע תלויה במשקל, שמחלות מגיעות משדים ורוחות רעות - ובפועל הסתבר שכדור הארץ מסתובב סביב צירו ולכן נראה כאילו השמש מסתובבת סביבו, המשקל איננו קובע מהירות נפילת חפצים, מחלות רבות מגיעות מיצורים חיים זעירים שאי אפשר לראות בעין ועוד ועוד). כלומר זה חסר משמעות "לחוות דעה" על יצירת חומר מתוך וואקום - משום שזאת פשוט תופעה שקיימת, אני בטוח שרוב האנשים שתשאל אותם לדעתם יגידו שהדבר בלתי אפשרי, כמו שרוב האנשים לא העלו על דעתם, לפני גילוי החיידקים שזה אפשרי שיש יצורים זעירים מאוד שפולשים לתוך הגוף שלנו וגורמים למחלות...

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אלי

    בקשר ל''היפוטזה''

    לא יודע אני פשוט שמעתי על תאוריה של quantom flactuation וזה אומר שלפני היקום היה וואקום של אנרגיה שהביא את החומר המרחב והזמן ... האם ההיפותזה היא מדעית?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    כן

    ההיפותזה הנ"ל מתבססת בדיוק על התופעה שצייינתי, בתגובתי הקודמת. יצירת חלקיקים מתוך הריק http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_polarization הם פשוט עושים גזירה שווה מיצרת החלקיקים בכמות קטנה לגדולה.

  • אלי

    וקום לפני היקום

    אבל לפני היקום לא היה וקום.. לא הייתה אנרגיה. האנרגיה נוצרה במפץ הגדול.

  • דב הניס

    מספיק עם ההזיות של המוחות האפלים...

    Time to accept reality: dark E/m and Higgs definitely YOK

    Energy-Mass Poles Of the Universe

    Again and again:

    The universe is a two-poles entity, an all-mass and an all-energy poles.

    Singularity and the Big Bang MUST have happened with the smallest base universe particles, the gravitons, that MUST be both energy and mass, even if all of them are inert mass just one smallest fraction of a second at the pre-Bing Bang singularity. All mass formats evolve from gravitons that convert into energy i.e. escape their gravitons shatters-clusters, becoming mass formats in motion, i.e. energy. And they all end up again as mass in a repeat universal singularity.

    Universe expansion and re-contraction proceed simultaneously.

    Graviton is the elementary particle of the universe. The gravitons are compacted into the universal inert singularity mass only for the smallest fraction of a second, when all the gravitons of the universe are compacted together, inert, with zero distance between all of them. This state is feasible and mandated by their small size and by their hence weak force.

    The Big Bang is the shattering of the short-lived singularity mass into fragments that later became galactic clusters. This is inflation. The shattering is the start of movement of the shatters i.e. the start of reconversion of mass into energy, mass in motion. This reconversion proceeds at a constant rate since the big bang, since the annealing-tempering of singularity and the start of resolution of gravitons. The release of gravitons from their shatters-clusters proceeds at constant rate due to their weak specific force due to their small size.

    Gravity is propensity of energy reconversion to mass.
    Inflation and expansion are per Newton.

    Since the Big Bang galactic clusters are losing mass at constant rate. Mass, gravitons, continue escaping at constant rate from their Big Bang fragments-clusters thus becoming energy, mass in motion, thus thrusting the clusters. Constant thrust and decreasing galactic clusters weight accelerate the separation of clusters from each other. Plain common sense.

    A commonsensible conjecture is that the Universe Contraction is initiated following the Big-Bang event, as released moving gravitons (energy) deliver their thrust to other particles and are collected by and stored in black holes at very low energy levels steadily leading to the re-formation of the Universe Singularity, simultaneously with expansion, i.e. that universal expansion and contraction are going on simultaneously.

    The conjectured implications is that the Universe is a product of A Single Universal Black Hole with an extremely brief singularity of ALL the gravitons of the universe, which is feasible and possible and mandated because gravitation is a very weak force due to the small size of the gravitons, the primal mass-energy particles of the universe.

    Dov Henis (comments from 22nd century)
    http://universe-life.com/

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מה זה?

    שלום דב
    אם אתה רוצה תגובה עניינית - אנא תגיב בעברית, ולא באנגלית, ובטח לא לעשות 'העתק' ו'הדבק' מבלוג שלך. תגובות כאלו שיתקבלו בעתיד - ימחקו (הם סתם "ספאם" / זבל באתר).

  • אברהם נאמן

    התפשטות המרחב

    לא ברור מתוך המאמר מהו הדבר הזה המתפשט, המרחב עצמו מהו?
    הוא הרי לא עשוי מחומר כלשהו שאפשר לומר שהוא גדל או משהו דומה לזה.
    אז מה הפירוש "המרחב מתפשט"?

  • אריה1

    תחשוב על נייר מקופל וכשאתה

    תחשוב על נייר מקופל וכשאתה פורש אותו , יש בו עוד קיפולים קטנים ופרשת אותם ואתה רואה עוד קיפולים קטנטנים וכך הלאה , באופן הזה גם החלל, והקפלים הם בסדרי הגודל האטומיים ותת אטומיים והלאה..

  • מנשה

    תאוצת התפשטות היקום

    אודה על התיחסות לשאלתי מיום 16/1 .

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

  • מנשה

    תאוצת התפשטות היקום

    ההסבר למצב התאוצתי של התפשטות היקום הוא ההכרח בקיומה של אנרגיה אפלה.יש לי רעיון: אולי התאוצה היא עדיין כתוצאה מהמפץ הגדול הראשוני? באנלוגיה של פיצוץ רגיל: כפי שהשברים מתפזרים בתאוצה ראשונית ואחר כך מאיטים בהשפעת הכוחות האחרים הפועלים עליהם,אולי עדיין לא הגענו לשלב ההאטה? פרס נובל בדרך אלי?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא מסביר

    הבעיה בתיאוריה שלך - שהיא לא מסבירה למה הגלקסיות מאיצות, כלומר ככל שעובר הזמן נעות יותר ויותר מהר. אם תסתכל על פיצוץ רגיל (נגיד של רימון יד, או של בית שפוצץ על ידי מטען חומר נפץ) מרגע שחומר הנפץ התפוצץ, שברי הרימון או המבנה שעפו מתחילים להאט. אתה לא רואה מצב שרימון התפוצץ ושהחלקיקים שלו ממשיכים לעוף יותר ויותר ויותר מהר, ככל שהזמן עובר, אלא יותר ויותר ויותר לאט.
    אלא אם תטען שהמפץ הגדול עדיין לא הסתיים (כלומר אנו כמו בדימוי רימון היד, בכמה מילי-שניות שהחלקיקים עדיין מאיצים כי עדיין עוד חומר נפץ מתפוצץ) ואז נשאלת השאלה מה 'חומר הנפץ' של היקום - ושוב חזרת לעניין האנרגיה האפלה...
     

  • מנשה

    התפשטות היקום

    תודה לאבי אסייג על התגובה המפורטת וההגיונית.

  • תום

    חומר אפל

    לפי מה שאני יודע החומר האפל (אשר תופס כ-70% מהיקום- אם אני זוכר נכון) הוא זה שגורם להתרחקויות הגלקסיות...

  • וכל הנותר: 5%

    לתום: החומר האפל מהווה 25% מהיקום והאנרגיה האפלה-70%

    אנרגיה אפלה: סוג של אנרגיה ולחץ היפותטיים הממלאים את המרחב באופן אחיד.(אנרגיה זו עשויה להשתנות במרוצת הזמן ואת קיומה ניתן להסיק רק מתוך תצפיות.) חומר אפל-הוא חומר המצוי ברחבי היקום אשר אינו פולט אור מאחר ואינו מצטבר בכוכבים ,אך מפעיל כח משיכה על חומר קיים. (החומר הרגיל: פרוטונים, נייטרונים ואלקטרונים מהוים 5% מהמסה/אנרגיה של היקום והחומר האפל תכולתו פי 5. ) החומר האפל והנראה הוא כ-30 אחוזים מהצפיפות הקריטית והאנרגיה האפלה-70 אחוזים מהצפיפות הקריטית. ההנחה הרווחת בהתחלה הייתה שהיקום מואט, (מייד לאחר התפרצות התפיחה הראשונית החלה משיכת הכבידה הרגילה להאט את התפשטות המרחב, וקצב האטה זה נקרא: מקדם תאוטה.) ורק בשנות התשעים כשקבוצות אסטרונומים ניסו לבדוק מהי תאוטת היקום ולפיכך לבדוק מהי המסה-האנרגיה הכוללת שלו וזה נעשה ע"י מדידת ההתרחקויות של סופר-נובות מטיפוס la ומה שהתגלה סתר את הנחת הייסוד המוקדמת שלהם: מאז היות היקום בן 7 מיליארד שנים בערך קצב התפשטותו לא הואט כלל אלא: הואץ. וכיצד זה ייתכן? הרי חומר ואנרגיה רגילים מולידים את הכבידה המושכת הרגילה - המאטה את התפשטות המרחב, ההסבר הוא שכנעשה החומר הרגיל פזור יותר ויותר ומשיכת הכבידה שלו פחתה, גברה בהדרגה עוצמת הדחיה המשוייכת לקבוע הקוסמולוגי של אינשטיין (עוצמתה של הדחייה אינה משתנה עם התפשטות החומר) ולכן נתנה תוקף להתפשטות מואצת. (גלית)

  • כח דחיה ולא רק ...

    הקוסמולוגיה התפיחתית נותנת מענה גם לכח הכבידה בתפקיד:

    ברגעיו הראשונים של היקום, הכבידה היתה הכח השליט ,אולם הכבידה משמשת בתפקיד כח משיכה וכשזה כך, הכבידה מאיטה את התפשטות המרחב, והתיאוריה התפיחתית מראה שכח הכבידה משמש גם ככח דחיה בתנאים ששררו ברגעים הראשונים של המפץ, (שדה ההיגס שנמצא מעל ערך אפס האנרגיה שלו, גורם להתפרצות כלפי חוץ המביאה לתפיחת המרחב) המרחב המשיך להתפשט ולהתקרר וכך התאפשרה התקבצותם של חלקיקי החומר לכוכבים וגלקסיות. (גלית)

  • של קרינת הרקע ה...

    התיאוריה התפיחתית נותנת גם הסבר להפרשי הטמפרטורות

    לפוטונים המגיעים מכיוונים שונים בחלל יש טמפ' כמעט זהות ,אך עם הפרש של כמה עשרות אלפים של מעלה, הפרשים שנוצרו קרוב ל14 מיליארד שנה. התנודות הקוואנטיות שנמתחו על פני "המרחב" ע"י התפשטות תפיחתית עשו אותו בעל טמפ' יותר גבוהה באזור אחד לעומת השני, בהתאם לאיזור הצפיפות ממנו בא הפוטון. הנתונים המדויקים על קרינת הרקע הקוסמית בגלי מיקרו הותירה את מודל התפיחה כתיאוריה המובילה על פני האחרות (כל התיאוריות הנוספות היו בעלות מכנה משותף של התפשטות מהירה בתקופה קצרה מאוד אך השוני בין היתר הוא במס' השדות וצורת האנרגיה הפוטנציאלית )המסגרת התפיחתית מנבאת גם את היווצרותם של גלי כבידה ברגעיו הראשונים של היקום. (גלית)

  • אניה

  • מירב

    שאלה-הערה

    האם לא יותר נכון לומר שהמרחב נמתח ולא מתפשט.
    התפשטות יוצרת את התחושה שמשהוא מתרחב בתוך מרחב אחר בעוד שמתיחה מציינת גדילה של המרחב עצמו ללא תלות ב"גורמים חיצוניים".

    נקודה נוספת שחשוב להדגיש- המתיחה של המרחב אינה אחידה בכל הייקום. במקומות בהם מצוייה מסה רבה (למשל גלקסיות) כוח הכבידה כמעט ומונע לחלוטין את המתיחה.

  • אני