נקודת המפנה לגבי האנרגיה האפלה התרחשה ב1998. עד אז האמינו שהיקום מתפשט (או נמתח) בקצב הולך ופוחת. ב1998 תצפיות לעבר מספר סופרנובות הראו שאירועים אלו רחוקים יותר מהצפוי; תוצאות אלו הובילו להבנה שהיקום למעשה מתפשט בקצב הולך וגדל. הסיבה להאצת ההתפשטות לדעת מרבית החוקרים היא עקב הימצאות אנרגיה אפלה. המהות וכמותה המדויקת של האנרגיה האפלה לוט בערפל (או באפלה) ההערכה היא שהחומר האפל מהוו כ 25% מהיקום, אנרגיה אפלה כ 70% מהיקום ו 5% הנותרים הם כל מה שאנו רואים (כדור הארץ, השמש וכדומה).


תמונה נלקחה מאתר NASA

בניגוד לחומר אפל היוצר אינטראקציה עם הסביבה (אינטראקציה שניתן למדוד) הרי שאת האנרגיה האפלה עוד לא מדדו ומסיקים את קיומה רק מתוך תצפיות. השערה אחת היא שאנרגיה זו אמורה להיות מפוזרת בחלל בצפיפות נמוכה מאוד ומסתה 10 בחזקת מינוס 39 של מסת האלקטרון. ישנם חוקרים המזהים את האנרגיה האפלה עם אותו קבוע קוסמי שאלברט איינשטיין השתמש בו בנוסחאותיו (אותו קבוע שאיינשטיין זנח אח"כ והתייחס אליו כ"טעותו הגדולה").

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
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.

16 תגובות

  • יורם

    אנרגית הדחיה

    חומר למחשבה:
    1. המודל הסטנדרטי של תורת החלקיקים מבחין בית חלקיקי ""מסה" קוארקים ובין חלקיקי "כוח" בוזונים.
    2. כוח הכבידה הוא כוח משיכה והוא היחיד שאין לו כוח נגדי - דחיה.
    3. המפץ הגדול התרחש בשבריר שניה ויצר (ע"י חלקיק היגס)
    גלקסיות הנעות במהירות גבולית של מהירות האור?.
    4. חלקיק הכוח "היגס" הקנה לחלקיקים מסה (האם הוא הפך בוזונים לחלקיקי מסה ?! ובדיוק בעיתוי של המפץ הגדול ומאורע זה הקנה למסה את המהירות הגבולית שאינה עולה על מהירות האור?!)
    5. אם זה נכון אז כוח הדחיה גרם לחלקיק היגס לרדת למהירות האור ובכך ליצור מסה וכוח משיכה?!ומאידך לגרום להאצת ההתפשטות היקום בריק ("התנפחות הריק")
    6. האם בוזונים נוספים (שהם אנרגיה בלבד וללא מסה, ויכולים לגרום לדחיה ולכן להאצת מהירות התפשטות היקום מבלי לייצר מסה נוספת?)
    7. לבוזונים יש ספין מלא, האם לספין יש גם כיוון, ואם כן אולי זה מסביר את הימצאות כוח משיכה וכוח דחיה הגורם להאצת היקום כשהמהירות הגבולית של המסה ביקום היא מהירות האור ולבוזונים בעלי ספין שלם אבל כיוון אחר ואין להם מהירות גבולית ולכן יכולים להאיץ את התפשטות היקום?
    אני מסכים !
    זה ערבוב של מושגים פיסיקליים שאינם משתלבים זה בזה אבל כל אחד מעלה בעיה אחרת שתוקעת את הפיסיקה?
    סליחה על הגיבוב של המושגים ועל הבורות הניכרת במילים הנ"ל.
    אבל אולי זה מהווה בסיס לחשיבה אחרת בעיקר למושג הדחיה שיכול להאיץ את היקום? יורם

  • אריה סתר

    הקבוע הקוסמולוגי של אינשטיין

    ציטוט: "ישנם חוקרים המזהים את האנרגיה האפלה עם אותו קבוע קוסמי שאלברט איינשטיין השתמש בו בנוסחאותיו" לדעתי אין הדבר נכון. הקבוע של אינשטיין נועד להסביר את עובדת היות היקום סטטי (ולא קורס), דבר שהוזם עם גילוי התפשטות היקום. האנרגיה האפלה באה להסביר את האצת התפשטות היקום. אין קשר בין הדברים מלבד כיוון האנרגיה; בוודאי שאין לדבר על זהות עם דבר שמוסכם שאינו נכון. תקנו אותי אם אני טועה.

  • אף אחד

    אופן גילוי החומר והאנרגייה האפלים

    דרך אגב אנרגייה אפלה נועדה להסביר את תאוצת היקום,אף על פי שהוא אמור להתיל לקרוס,הוא ממשיך להאיץ והוא בסופו של דבר יביא לסופו של היקום.החומר האפל נועד להסביר שיש יותר מדי מסה ביקום אף על פי שבחישובים של מדענים אמור להיותר הרבה פחות מסה,לכן הם הסיקו שקיים עוד סוג של מסה שמהווה חלק גדול מהיום,אך לא היה ידוע עליה הרבה.לכן שנהם קרואיים "אפלים" בגלל ששימוש במושג זה נחשב למסתורין במדע.

  • יהודה ארדיטי

    אטומים וחומר אפל

    אם האנרגיה והחומר האפל התקיימו בתוך המרק הבראשיתי של החומר והאנטי חומר (קוורקים אנטי קוורקים) טרם היוצרות אטומים מדוע לא לטעון שהיכן שהוא בתוך האטומים שנוצרו מצויה גם אנרגיה אפלה וגם חומר אפל.

  • מאיר ברק

    תגובה

    גם החומר האפל וגם האנרגיה האפלה חזויים כרגע אך אין עדיין הוכחה חד משמעית לקיומם.

    - אם החומר האפל קיים הוא בעל מסה ויוצר אינטראקציה עם הסביבה לכן אם הוא היה "תופס טרמפ" על האטום היו יכולים למדוד את ההשפעה.
    - אם האנרגיה האפלה מסתה זעירה וזניחה (10 בחזקת מינוס 39 של מסת האלקטרון) אך גם תוספת אנרגיה קטנה לאטום הייתה משפיעה על ההתנהגות וגורמת למשוואות שונות (למשל חישוב רמות האנרגיה באטום) לתת תוצאות עם שגיאות קטנות (מה שלא קורה).
    קישורים:
    סרטון הסבר מעולה על החומר האפל במדור "מאגר מדע"
    http://www.weizmann.ac.il/zemed/net_activities.php?cat=1595&incat=1428&a...

  • יהודה ארדיטי

    אנרגיה וחומר אפלים באטום--עדכון עתידי של משוואות

    זה שלא ידוע לנו על חומר או אנרגיה אפלה המגיבים בתהליכים גרעיניים או אלקטרומגנטים
    זה בשל העובדה שהמשוואות בעולם הקוונטי לא לקחו אותם בחשבון. כי כשהן נוצרו חשבןו הפיזיקאים שכל החומר והאנרגיה ביקום הוא ה5 אחוזים של מה שמחושב היום.
    השאלה היא האם יישתנו המשוואות בהתאם והאם הניסוי שבזנווה לא יגרום מהפכה של ממש בפיזיקה
    עד כדי כך שמשוואות האטום יצטרכו לשנות קונספיות שמרניות
    אשמח התייחסות לדעה הזו דרך לוגיקה עתידנית ומידע עתידי. ולא עכשווי.

    תודה וכל טוב
    דר ארדיטי

  • ערן

    משוואות האטום

    אינני מומחה בתחום האסטרופיזיקה וקוסמולוגיה (התמחותי היא באופטיקה). למיטב ידיעתי "הקונספציות השמרניות" על הרכב האטום ותגובותיו עם הסביבה מתארות את המציאות הנמדדת בדיוק מופלא ללא כל שאלות עקרוניות פתוחות או חורים בתאוריה. הניסוי בזנווה וחלקיק ההיגס לא ישנו כלום בסקאלה האטומית אלה בסקאלה של אנרגייה גבוהה בהרבה וגדלים קטנים מאד, כפי שתורת הקוונטים לא שינתה את ההבנה הישנה יותר של למשל תנועת כוככבי הלכת במערכת השמש שלנו. לפי תפיסתי לוגיקה עתידנית ומידע עתידי אינן מושגים מדעיים ואין להם מקום בדיון זה (למרות שטוב שבמדע יהיו מדענים לא שמרניים), בשביל זה תצטרך לחכות לעתיד :-)

  • דן

    חומר אפל וחורים שחורים

    בעיית החומר והאנרגיה האפלה ניתנת לפיתרון לפיו החורים השחורים כנראה אספו לתוכם את כל החומר והאנרגיה "החסרים".
    החורים לדעתי הם בעצם מצב "איסוף החומר בחזרה" וריכוזו ואולי ריכוז "החורים" גם הם בשלב מאוחר יותר.

  • מאיר

    תגובה

    האנרגיה האפלה, נכון לעכשיו, רק חזויה אך אין לה הוכחות. אם היא קיימת- אין לה שום אינטראקציה עם כוח הכבידה ולכן חור שחור לא ישפיע עליה.

    חומר אפל בהחלט יכול להיות חלק מחור שחור. בעבר הלא רחוק האמינו שרובו מרוכז ב "עצמי הילה מסיביים קטנים", Massive Compact Halo Object (MACHOs); כיום העדויות מצביעות שהחומר האפל, במידה והוא קיים, מורכב ברובו מחומרים אלמנטאריים שקיבלו את השם אקסיונים שאינם חלק מהמודל הסטנדרטי.

  • ם

    מסכים

    אני מסכים, ואף מוסיף שיש דעה נפוצה,
    שאנרגייה אפלה היא בעצם אנרגיית הריק.

  • בר וולף

    חומר אפל

    שלום מאיר.
    הנושא מאוד מסקרן אותי.
    הנני חושב ש"חומר אפל" זה רק שלב ביניים בתהליכי היווצרות מצבי החומר ( פלזמה, גז, נוזלי, מוצק ). עקב מידותיו המזעריות מהירותו לא מוגבלת ועולה על מהירות האור כמה מונים! לכן חוקי הפיזיקה המוכרת לנו אינם חלים על עולם הזה ולא ניתנים לגילוי באמצעים העומדים לרשותינו, פרט לגרביטציה. במקומות שריכוזו של "חומר אפל" עובר את מסה קריטית הוא משנה את תחונותיו ונגלה לנו כגז שבונה את מרכזי הגלקסיות.
    לדעתי לא קיים חלקיק הקרואי "גרביטון". מפני שכוח המשיכה מתקיים בין הדברים הנעים ותלוי במסתם ומהירותם בלבד.
    בתודה
    בר

  • מאיר ברק

    תודה רבה

    תודה רבה בר על תגובתך.

    אני מסכים איתך- הנושא בהחלט מעניין מאוד ועדיין רובו "אפל".

    ההצעות שאת המעלה אינן מתיישבות עם התיאוריות המקובלות כיום (יחסות כללית ופרטית) וכן אם התצפיות והידוע לנו אך ימים יגידו.

  • צבי פלטיאל

    חומר אפל, אנרגיה אפלה

    כדאי אולי להרחיב מעט לגבי האבחנה בין חומר רגיל לחומר אפל ולאנרגיה אפלה. לפי הדעה הרווחת הים בין העוסקים בתחום אנחנו מסוגלים לראות או למדוד רק כאחוז אחד מהחומר ביקום. לכל היותר 3-4 אחוזים נוספים עשויים מחלקיקים מסוגים המוכרים לנו, גם אם איננו מצליחים ל"ראות" אותם. כ-25% נוספים הם "חומר אפל" שאינו מורכב מחומרים מוכרים לנו ואולי אף אינו מגיב בתהליכים אלקטרומגנטיים או תהליכים גרעיניים. לכן קשה לנו להבחין בו. ואלם חומר זה מתנהג כשאר החומרים מבחינת הכבידה, כלומר הוא מפעיל כוח משיכה על החומרים מוכרים. המרכיב הגדול ביותר של החומר מכונה "אנרגיה אפלה" שבדומה לחומר האפל אינה משתתפת בתהליכים גרעיניים או אלקטרומגנטיים. יתר על כן, לגבי הכבידה היא פועלת הפוך מהמקובל ויוצרת דחיה במקום משיכה. על פי המדענים הדוגלים בגישה זו ה"אנרגיה האפלה" היא אשר שגורמת להתפשטות היקום (או למתיחתו) בקצב גובר והולך. למעשה היא ההנחה בדבר קיומה של "אנרגיה אפילה" נועדה להסביר את האצת התפשטות. נציין בנוסף שיש מדענים המסבירים את ההאצה בצורות אחרות ללא צורך בהנחה בדבר קיומה של "אנרגיה אפילה". אחד המדענים הללו הוא פרופ' מוטי מילגרום מהפקולטה לפיסיקה של מכון ויצמן המציע שינויים מסוימים בחוקי הכבידה כדי להסביר את תופעת ההאצה ושורה של תופעות אחרות.

  • אף אחד

    תאוריה ללא ביסוס מדעי

    אני סתם חשבתי(אין לזה שום ביסוס בפיזקה סתם נקודת מחשבה) שאולי המהירות או המסה מחלישים את "אנרגיית הזמן" "לוקחים אותה" ובכך הזמן מאט בהם,והם ממירים אותם לאנרגייה,שונה מאנרגייה רגילה אותה אנרגייה שבסופו של דבר מהיצה את היקום (אנרגייה אפלה),או שהופכים אותה לאנרגיית מנחה(מסה) אך בעל תכונות שונות מחומר רגיל והוא מהווה חלק נכבד ביקום (חומר אפל).כול מה שכתבתי זה סתם נקודה למחשבה

  • שלמה יונה

  • עידן

    הצעה קטנה

    מרתק.
    אבל תרגישו חופשי לתת עוד קצת הרחבה בנושא:)

    הרבה מהקוראים של האתר כבר נתקלו בפיסות מידע פה ושם בסרטונים או בספרים.
    בגלל זה נחוצה אולי קצת יותר הרחבה ודגמאות ממחקרים אחרוני.