אנו מסבירים לכם מה היה מקור היקום על פי תורת המפץ הגדול הנתמכת על ידי המדע. כמו כן, תיאוריות אלטרנטיביות אחרות.
מהו מקור היקום?
המקור של עוֹלָםכלומר, מקורם של כל הדברים הקיימים בכל המקומות המוכרים, היא אחת השאלות העתיקות והיסודיות ביותר שה- אֶנוֹשִׁיוּת. למרות העובדה שכיום יש לנו כלים טכנולוגיים המסוגלים לשפוך מידע חדש ולמצוא רמזים חושפניים, זה נשאר נושא שמתריס מול הידע האנושי ומטופל על ידי הקוסמולוגיה.
בימי קדם, התשובה לחידה הזו הייתה שייכת לאורקלים ו דתות. הם פירשו את מְצִיאוּת הסברים מיסטיים, מאגיים או אלוהיים שניתנים לצפייה ומוצעים, שבהם אלוהות אחת או יותר היו אחראיות לבריאת העולם, ולכן, של כל מה שקיים.
השונות מאוד ידועות מיתוסים גורמים קוסמולוגיים של האנושות, לפיהם העולם נשען על ארבעה פילים שעומדים על צב ענק, או נוצר על ידי ענק מתוך כאוס קדום, או שהוא פשוט יצירה מסתורית של אלוהים.
אולם, ה מַדָע ושיטות מחקר אמפיריות אפשרו לנו להתחיל להבין טוב יותר את היקום המקיף אותנו, ולקבוע כמה מחוקי היסוד שלו, שמהם, בתורם, מסיקים לגבי מקור הכל. לפיכך, המחקר הממושך של הקוסמוס, של ה חוֹמֶר ושל ה אֵנֶרְגִיָה, מותר לקבוע ודאי הַשׁעָרָה ולנסח תיאוריות שנותנים לך תשובה סבירה.
זה לא אומר, כמובן, שתעלומת מקור היקום כיום ניתנת להסבר מושלם, אבל זה אומר שהצלחנו למצוא את ההסבר המדעי הטוב והשלם ביותר האפשרי, בהתבסס על העדויות והידע שאנו הצטברו עד התאריך. הסבר זה נקרא תאוריית המפץ הגדול (או "המפץ הגדול").
תאוריית המפץ הגדול
תיאוריית המפץ הגדול היא המקובלת והמוכחת מדעית עד כה. זה עלה הודות להבנה החדשה של גוּפָנִי מה שאיפשר את מחקריו של אלברט איינשטיין (1879-1955) וכמה אסטרופיזיקאים מאוחרים יותר, כמו סטיבן הוקינג (1942-2018), ג'ורג' אליס (1939-) ורוג'ר פנרוז (1931-).
מדענים אלה היו בתורם יורשים של אסטרונומים חשובים כמו אדווין האבל (1889-1953) וז'ורז' לאמיטר (1894-1966). אז זה היה תוצאה של מפגש של מוחות מבריקים רבים של המאה ה-20.
שמו, "המפץ הגדול", מתייחס לעובדה שמקורו של היקום באירוע שנקרא סינגולריות, הדומה לפיצוץ ענק שבו החומר, מֶרחָב י מזג אוויר הם נוצרו במשותף.
עם זאת, אין זה פיצוץ בחלל שכבר קיים, כמו סופרנובה, אלא התרחבות אלימה של כל מה שהיה כלול בנקודה אחת קטנה וצפופה לאין שיעור, עד כדי כך שחוקיה לא צייתו לשום פיזיקה ידועה.
משמעות הדבר היא שהמודל הקוסמולוגי של המפץ הגדול משמש להסבר מקור היקום לפני כ-13.8 מיליארד שנים, שהוא משך הזמן שבו הוא התפשט. עם זאת, תיאוריה זו אינה מסוגלת להסביר כיצד היקום פעל לפני שזה קרה, או כיצד התרחש פיצוץ כזה.
מה שהמדע בטוח בו הוא שהיקום כרגע מתפשט, כלומר מתרחק מעצמו לכל הכיוונים, ושההתפשטות תהיה תוצאה של המפץ הגדול.
בזכותה, בנוסף, היקום הראשוני (שלו טֶמפֶּרָטוּרָה היה בסביבות 100,000 מיליון מעלות צלזיוס) ניתן היה לקרר מספיק כדי לאפשר הופעת חומר תת-אטומי. עניין זה בתורו היה מאורגן בעננים צפופים של אטומים מימן פשוט (H) והליום (He), כלומר החומר הבסיסי שבו כוכבים.
לפיכך, ה כוח משיכה קיבץ את העניין ערפיליות ומאוחר יותר בכוכבים, שבהם ניתן היה למזג גרעיני אטום שיצרו יסודות כבדים יותר, וכך להוליד סלעים, מינרלים ובסופו של דבר כוכבי לכת.
לפי החישובים הללו, שלנו מערכת השמש התעורר לפני כ-4.6 מיליארד שנים, כאשר הכוכב הראשי שלנו, ה שמש, נולד מקריסתו של ענן ענק של גזים מולקולריים. עדיין נחקר כיצד זה קרה בדיוק, אך חושבים שהצטברויות של חומרים כבדים נוצרו מאותו חומר סולארי שיוליד מאוחר יותר את השונות כוכבי לכת וחלק ממנו לוויינים.
תיאוריות אחרות על מקור היקום
למרות שהמפץ הגדול הוא התיאוריה המדעית המקובלת ביותר ואשר מגיבה בצורה הטובה ביותר לראיות המדעיות שצברנו במהלך ההיסטוריה, היא אינה הפרשנות האפשרית היחידה של העובדות, וישנן השערות נוספות שנוסחו ממגזרים מדעיים המציעות תהליכים של מאוד מוצא שונה. כמה מהחשובים ביותר הם:
- השערת היקום החשמלי. נקראת גם השערת האמביפלזמה, היא מיוחסת לפיזיקאי השוודי Hannes Alfvén (1908-1995) בשנות ה-60, והיא ניסיון להסביר את מקור היקום באמצעות החוקים האלקטרומגנטיים בפלזמה האסטרופיזית, כלומר בנוזל. דומה לגז, אך טעון חשמלי. עם זאת, הסבר זה סותר את המקובל תורת היחסות הגנרל של איינשטיין.
- ה תיאוריית מצב יציב. הופיעה בתחילת המאה ה-20 כהצעה של האסטרונום הבריטי ג'יימס הופווד ג'ינס (1877-1946), ולאחר מכן תוקנה על ידי מדענים כמו פרד הויל (1915-2001), תומס גולד (1920-2004) והרמן בונדי ( 1919-2005) תיאוריה זו מציעה שהיקום מפצה על התפשטותו באמצעות יצירת החומר, תוך שמירה על כל התכונות הפיזיקליות שלו יציבות, כלומר נייחות. הבעיה עם התיאוריה הזו הייתה שמשנת 1960 נמצא שהיקום, אכן, מתרחב, מתרחק מעצמו.
- השערת "הריבאונד הגדול". זהו הסבר משלים לזה שמציע המפץ הגדול, שאינו רואה בפיצוץ האמור את תחילת היקום, אלא רק שלב התפשטות, שהיה תוצאה של שלב התכווצות קודם, באופן של " ריבאונד" אלסטי. אם כן, היקום היה מתרחב ומתכווץ ללא הרף, טרף לחוקי הפיזיקה שלו.
- הקוסמולוגיה של "בריינים". פרי של תיאוריית המיתרים ותיאוריית M, ההסבר המדעי הזה מציע שהיקום הנצפה של ארבעה מימדים (שלושה ממדים פיסיקליים + זמן) הוא רק "סומית", כלומר, סוג של קרום פיזי שהוא חלק מ"שומה" (תִפזוֹרֶת, באנגלית) רב ממדי, ובכך מאפשר את קיומם של רב-יקומים (יקומים מקבילים) או יקומים מחזוריים המקיימים אינטראקציה זה עם זה.
- הקוסמולוגיה המחזורית הקונפורמית (CCC). המודל הקוסמולוגי הזה מוגן על ידי הפיזיקאים התיאורטיים רוג'ר פנרוז ו-ווהה גורזאדיאן (1955-), במסגרת מה שנקבע על ידי תורת היחסות הכללית של איינשטיין. לדבריהם, היקום יהיה פרי של סדרה של חזרות מחזוריות ואינסופיות, שבתחילת כל אחת מהן יש מפץ גדול, אך במקום לקרות באופן ליניארי, המחזורים הללו הנקראים עידנים היו חופפים בזמן, באינסוף רצף של הרחבות גדולות מתמיד.