אינטרנט  |  ynet  |  בעלי מקצוע  |  קניות  |  ספקים למשרד

   חדשות תוכן ועדכונים 24 שעות - Ynet


קבוצת הכוכבים לווייתן, גם היא חלק מהיקום
קבוצת הכוכבים לווייתן, גם היא חלק מהיקום צילום: נאס"א
 
 טלסקופ החלל "הבל" - אחד האמצעים לחקר סודות היקום
טלסקופ החלל "הבל" - אחד האמצעים לחקר סודות היקום צילום: נאס"א
 
 "בריאת העולם", יצירתו של הירונימוס בוש
"בריאת העולם", יצירתו של הירונימוס בוש 
 
 פורמט להדפסה  הדפס

אתרים נוספים
 מידע נוסף בנושא


ערכים קשורים
 חומר
 אנרגיה
 מטפיסיקה
 כדור הארץ
 שמש
 ירח
 כוכבי לכת
 כוכבים
 גן עדן
 מיתולוגיה
 בריאה
 ניקולאוס קופרניקוס
 יוהנס קפלר
 גליליאו גליליי
 סר אייזיק ניוטון
 קוסמולוגיה
 תורת היחסות
 אלברט איינשטיין
 זמן
 תורת המיתרים
 סימטריה
 אדווין פאוול הבל
 המפץ הגדול
 כבידה
 אנטרופיה
 תרמודינמיקה
 אפס מוחלט
 חומר אפל
 בריון
 תאוצה
 כוחות יסוד
 שיווי משקל
 חלקיקים תת-אטומיים
 אסטרונומיה
 גלקסיה
 אנדריי דמיטריביץ' לינדה
 תורת הקוונטים


תחומים קשורים
 אסטרונומיה
 מיתוס - מושגים וכתבים
 פילוסופיה


 
 
 

יקום


Universe

מידע נוסף

יקום, אוסף כל העצמים החומריים, האירועים, היחסים והאנרגיות הניתנים לתיאור אובייקטיבי. היקום חובק את כל היש - כל החומר והאנרגיה - שאנו יכולים לדעת עליהם, לתארם ולהבינם. מכאן ששאלות כגון "מה יש מחוץ ליקום?" או "מה היה לפני היקום?" אינן שייכות לתחום הדעת הרציונלית אלא לתחום המטפיסיקה.

יקומם של הקדמונים היה מצומצם מאוד: נכללו בו כדור הארץ, השמש והירח, חמשת כוכבי הלכת הנראים לעין הלא-מצוידת והמוני כוכבי שבת, שנתפסו כנקודות גרידא על פניו הפנימיים של כדור (ספֵירה) החוסם את היקום. יקום זה היה מטפיסי בחלקו לפחות, משום שתפיסות מיתולוגיות ודתיות שונות כללו בו חלקים מסוימים, כמו גן עדן, שאול וכיו"ב, שאינם משתייכים לתפיסתנו העכשווית את היקום הפיסיקלי.

הדתות והמיתולוגיות של עמי העולם עסקו רבות בשאלת היווצרותו של היקום; כמעט לכל דת ידועה יש מיתוס בריאה משלה. כן עסקו בשאלת אופן התנהלותו של היקום, ובשאלת הסוף הצפוי לו.

המדע המודרני החל להידרש לשאלות אלו רק במאות השנים האחרונות, מאז קבעו קופרניקוסקפלר, גליליאו וניוטון כי יש ביכולתו של המדע לטפל בהן, ופיתחו לצורך זה דרכים מתמטיות, ניתנות לבדיקה ולאימות או להפרכה. אולם הקוסמולוגיה החלה להתפתח כמדע בפני עצמו רק במאה ה-20, לאחר שנמצאו לה הכלים המתאימים להתמודד עם שאלות עמוקות אלה.

בראש ובראשונה, כלים אלה כוללים את שתי תורות היחסות של איינשטיין, הרואות במשותף את היקום כמרחב-זמן ארבעה-ממדי. כלומר, המרחב (שלושת הממדים ה"מקובלים", דהיינו אורך, רוחב וגובה) אינו נפרד מהזמן, המהווה ממד נוסף של היקום. (יתר על כן, תיאוריות פיסיקליות מתקדמות יותר מצביעות על קיום מספר גדול יותר של ממדים, שרובם אינם מוגדרים אלא באמצעות תיאוריות חדשניות מסוימות בפיסיקה, כמו תורת המיתרים.) ואם יש ליקום (לפחות) שלושה ממדים מרחביים, צריכה להיות לו צורה כלשהי.

 

השאלה מהי צורת היקום נראית ממבט ראשון כחסרת פשר, או לפחות כשאלה שאין דרך להשיב עליה. אך שיקולים של סימטריה מלמדים כי ניתן לספק לה רק מספר מצומצם של תשובות, אם כי אין עדיין דרך להכריע ביניהן. מקובל כמעט על כל החוקרים בתחום שהמרחב-זמן בכללותו הוא סימטרי, כלומר כל סיבוב או הזזה שלו לא ישנו את מראהו הכללי (בקני מידה גדולים מאוד). כיוון שכך, מספר הצורות העונות על דרישת הסימטריה הוא קטן - למעשה, תיתכן ליקום אחת מבין שלוש צורות בלבד.

ייתכן שהיקום סגור סביב עצמו, וצורתו כדורית; ייתכן גם שהוא פתוח, כעין פי חצוצרה או אוכף. וייתכן שהוא שטוח לחלוטין, כמין ראש שולחן אינסופי. לפי כל ממצאי האסטרונומיה עד לסוף המאה ה-20 נראה היה כי היקום מאוזן בדיוק נמרץ בין שתי האפשרויות הראשונות, ולכן הוא שטוח. אולם התפתחויות חשובות שחלו ממש בסוף המאה שינו את התמונה. כדי להבין זאת, יש להציג את מושג התפשטות היקום.

 

אחרי שניסח איינשטיין את תורת היחסות הכללית, הוא החיל את משוואותיה על היקום בכללותו, ומצא להפתעתו כי המשוואות קובעות שהיקום אינו יכול להיות סטטי: הוא חייב להתכווץ או להתפשט. אך הואיל והדעה המקובלת בזמנו גרסה שהיקום סטטי לחלוטין, יציב וחסר תנועה משל עצמו, הוסיף איינשטיין למשוואות איבר שנועד "לייצב" את היקום, וכינה אותו "קבוע קוסמולוגי". אלא שבשנות ה-20 גילה האסטרונום האמריקאי אדווין הבל כי היקום הולך ומתפשט, וקהילת הפיסיקאים הגיעה למסקנה שהקבוע הקוסמולוגי היה מיותר: איינשטיין ניבא למעשה את התפשטות היקום, אבל לא עמד על כך, ואף נרתע מפני הניבוי המדהים שלו.

 

התפשטות היקום מהמפץ הגדול (צילום: נאס"א)

 

אם היקום מתפשט, הרי שהיתה לו ראשית: נקודה בזמן המציינת את תחילת ההתפשטות. ואכן, התיאוריה הקוסמולוגית המודרנית מציבה את ראשית היקום במפץ גדול שהתרחש לפני 13.7 מיליארד שנה, וקובעת כי הוא הולך ומתפשט מאז ואילך. ביתר פירוט: נתונים שהחל לאסוף לוויין המחקר של נאס"א WMAP מאז שיגורו ביוני 2001 (הלוויין עדיין פעיל בעת כתיבת הדברים, בסוף 2009; הנתונים להלן פורסמו במרס 2008) מלמדים כי: גיל היקום הוא 0.12 ± 13.73 שנה, וקצב התפשטותו הנוכחי הוא  1.3 ± 70.5 ק"מ בשנייה למגאפרסק.

 

אם נקבע שיש ליקום ראשית, נשאלת השאלה אם יש לו גם אחרית: האם יבוא זמן שבו יגיע היקום לסופו, ואם כן, כיצד יקרה הדבר? הסברה שהיתה מקובלת בשעתה גרסה כי התפשטות היקום מואטת בהדרגה, עקב משיכת הכבידה ההדדית בין חלקיו. השאלה היתה איפוא אם המשיכה הזו עתידה להתגבר בסופו של דבר על הכוח הגורם להתפשטות היקום, יהיה אשר יהיה. אם כך יקרה, יבוא זמן שבו תיבלם התפשטות היקום, ותתחיל התכווצות. בסופו של דבר יתרכזו שוב כל החומר והאנרגיה של היקום במקום אחד, כהיפוכו של תרחיש המפץ הגדול - יתרחש "הריסוק הגדול" (Big Crunch). היו שהרחיקו לכת והעלו את הספקולציה הקרויה "יקום מחזורי": כאשר יביא הריסוק הגדול את כל החומר והאנרגיה של היקום לנקודה יחידה, יתחולל מפץ גדול חדש. היקום יתחיל להתפשט שוב, ואחר כך להתכווץ שוב, וחוזר חלילה.

 

האפשרות האחרת היתה שהכבידה לא תתגבר לעד על ההתפשטות, וזו תימשך הלאה והלאה. תוך כדי כך, תלך ותשתווה הטמפרטורה בכל רחבי היקום המתפשט: האנטרופיה שלו תגדל, לפי החוק השני של התרמודינמיקה, הכוכבים ידעכו בזה אחר זה, חומר הגלם להיווצרות כוכבים חדשים יאזל, ויבוא יום (בעוד עשרות רבות של מיליארדי שנים) שבו יכלול היקום רק מספר גושים של חומר שאינו מאיר, בטמפרטורה הולכת וקרבה לאפס המוחלט, ההולכים ומתרחקים זה מזה לצמיתות. זהו תרחיש "מוֹת החוֹם" של היקום.

 

מבין שני התרחישים, הדעה המקובלת על רוב החוקרים גרסה שהיקום יוסיף ויתפשט לעד: משיכת הכבידה בין חלקיו השונים לא תוכל לעולם להתגבר על תנופת ההתפשטות, למרות קיומה של כמות מרובה של חומר אפל ביקום - חומר שטיבו המדויק אינו ברור, אך ידוע שהוא עולה על כמות החומר הנראה בשיעור שאולי מגיע לכדי 95:5 בערך. (ביתר דיוק, מנתוני הלוויין WMAP הנזכר לעיל, עולה כי 0.15 ± 4.45 אחוזים מתכולת החומר-אנרגיה של היקום הם חומר בריוני - החומר המוכר לנו; 1.3 ± 22.8 אחוזים הם חומר אפל "קר", שאינו פולט אור ואינו בולע אותו; והיתרה, 1.5 ± 72.6 אחוזים, הם אנרגיה אפלה שטיבה אינו ידוע ואינו מובן לנו.) דעת הרוב נטתה איפוא לתרחיש מות החום; ולפי תרחיש זה, היקום אינו יכול להיות סגור, אם כי עדיין לא ברור אם הוא פתוח או שטוח. אך תצפיות WMAP הבהירו כי אם אמנם היקום פתוח, הרי שהוא קרוב לשטיחות במידה רבה מאוד: 95% לכל היותר.

 

ב-1998 הוצגה לראשונה הטענה כי שיעור התפשטותו של היקום הולך ומואץ, ובשנים שחלפו מאז נוספו ראיות מוצקות בזכות האצת ההתפשטות. כיום היא מקובלת על דעת הכול. הסיבה לה אינה ידועה לפי שעה, וחוקרים שונים מציעים ספקולציות בדבר "אנרגיה אפלה" שפועלת כמין כבידה שלילית, או אפשרויות אחרות. מכל מקום, ההתפשטות המואצת תומכת בתרחיש מות החום, הגם שאין בכוחה לקבוע אם היקום פתוח או שטוח. כיוון שכך, תרחיש הריסוק הגדול ירד מעל הפרק, ועמו, כמובן, תרחיש היקום המחזורי.

 

לפי שעה איננו יודעים אם תאוצת התפשטותו של היקום היא קבועה או משתנה. תאוצה קבועה פירושה שמהירות ההתפשטות גדלה בהתמדה, אבל בשיעור קבוע כל הזמן. ואילו תאוצה שאינה קבועה עשויה להביא לכך שהמהירות תגדל בשיעור הולך וגדל בהתמדה, או הולך וקטן בהתמדה. אם תאוצת התפשטותו של היקום עולה, כפי שסבורים כמה אסטרופיסיקאים, הרי שאפשר להוסיף עוד תרחיש לקץ היקום - תרחיש "הקריעה הגדולה" (Big Rip).

 

ביקום מתפשט בתאוצה קבועה, גושי החומר השונים שומרים על גודלם ואינם מתפשטים בעצמם, משום שהכבידה ותנופת ההתפשטות אינן הכוחות היחידים המשפיעים עליהם - נודעת חשיבות גם לשאר כוחות היסוד של הטבע, וכל גוף חומרי שרוי בשיווי משקל דינמי בין הכוחות הללו. אבל אם התאוצה של התפשטות היקום אינה קבועה, אלא הולכת וגדלה, היא עתידה להפר את שיווי המשקל, ובעתיד הרחוק יתחילו הגופים החומריים להתפורר למרכיביהם, עד לחלקיקי היסוד שלהם. זוהי וריאציית הקריעה הגדולה על תרחיש מות החום, שעודנה ספקולטיבית מאוד בשלב זה, ולא רבים תומכים בה.

הקוסמולוגיה והאסטרונומיה מייחסות ליקום מבנה מדרגי: החומר שבו מרוכז בגלקסיות, "איי כוכבים" שבהם מאות מיליונים עד מאות מיליארדים של כוכבים. בכל גלקסיה, הכוכבים מרותקים אלה לאלה בכוח הכבידה. הגלקסיות (שמספרן אינו ידוע, אך מעריכים אותו ב-50 עד 200 מיליארד) מתרכזות - שוב בהשפעת הכבידה, שהיא הכוח המושל ביקום בכללותו - בקבוצות הנקראות צבירים, וגם לצבירים יש קבוצות, שהן העל-צבירים. מכאן שהתפשטות היקום מתבטאת בהתרחקות העל-צבירים אלה מאלה, או ביתר דיוק, בגדילת המרחקים ביניהם. חקר היקום בקנה המידה הזה מלמד שפיזורם של העל-צבירים במרחב אינו אחיד, אלא הם מופיעים במבנים דמויי קרומים של בועות, שביניהם מפרידים חללים גדולים, כמעט ריקים מגלקסיות. הסיבה למבנה זה עדיין אינה ברורה די הצורך.

 

חשיבות רבה נודעת למושג "היקום הנצפה" (observeable universe): לכאורה, הואיל וגיל היקום הוא 13.7 מיליארד שנה, תצפיות המדע יכולות לחבוק כדור שרדיוסו 13.7 מיליארד שנות-אור ועולמנו במרכזו. כל המצוי מעבר לגבול זה, מצוי מעבר לגבול המדע - משום שאיננו יכולים לקבל כל מידע עליו. בפועל, קוטרו של היקום הנצפה הרבה יותר גדול: אם נתאר לעצמנו גלקסיה שמרחקה מאיתנו 13.7 מיליארד שנות-אור, האור שיצא ממנה בראשית קיומה מגיע אלינו עכשיו; אבל בינתיים נמשכה התפשטות היקום, והרחיקה אותה מאיתנו עוד יותר. מהחישובים עולה שמרחקה העכשווי מאיתנו הוא כ-46 מיליארד שנות אור, וזהו אם כן רדיוס היקום הנצפה שלנו. כמובן, לגלקסיה זו יקום נצפה משלה, שרדיוסו שווה לשלנו, אך הוא כולל רק חלק מהיקום הנצפה שלנו, ויתרתו נמצאת מחוץ ליקום הנצפה שלנו, וכן הלאה...

 

יתר על כן, כמה חוקרים (שבולט ביניהם שמו של הרוסי אנדריי לינדה ), מתארים "על-יקום" שהיקום שלנו - במלואו, לא רק היקום הנצפה שלנו - הוא רק חלק ממנו, אחד מני יקומים רבים. כמובן, אין כל אפשרות לבדוק סברה מעין זו בתצפית מדעית, אך היא עולה בקנה אחד עם חלק מהתיאוריות על מוצא היקום ועל ראשית התפתחותו. יש להבדיל בין השערת העל-יקום הזאת לבין פרשנות ריבוי היקומים למכניקת הקוונטים, הגורסת כי כל אירוע קוונטי יוצר יקום חדש, ותומכיה אינם רבים.

 

 


מידע נוסף

 

משמעות החיים - משמעות הקיום מבעד לעדשת המצלמה של צ'רלי צ'פלין, המסתורין של איינשטיין והטירוף של קרואק. אנציקלופדיה ynet מציגה פרוייקט ציטוטים מיוחד: משמעות החיים

לעמוד הפרויקט - לחצו כאן.

 





חזרה לעמוד הקודם
חזרה לעמוד הראשי של האנציקלופדיה

חדשות
דעות
כלכלה
ספורט
צרכנות
תרבות ובידור
רכילות Pplus
מחשבים
בריאות
ירוק
יהדות
תיירות
רכב
אוכל
יחסים
סרטים
הוט
כלכליסט
משחקים
מקומי
לימודים
מדע
לאישה
דרושים
ynet-shops
ynettours
winwin
בעלי מקצוע
ביגדיל
 

אודות ועזרה
כתבו אלינו
עזרה
מדיניות פרטיות
תנאי שימוש
מפת האתר
ארכיון
מרכזי המבקרים
Israel News
 
אודות האתר
RSS
הפוך לדף הבית
ynet בסלולר
ניוזלטרים
פרסמו אצלנו
אנציקלופדיה
באבלס
ערוצי תוכן
חדשות
כלכלה
ספורט
תרבות
בריאות
מחשבים
נופש
Xnet
Yschool
יהדות
דעות
צרכנות
תיירות
אוכל
רכב
בעלי חיים
שופינג לאשה
כיכר השבת
יחסים
אסטרולוגיה
מעורבות
ירוק
לאשה
דילים
ynetArt
kick
כלכליסט
בלייזר
רכילות Pplus
מנטה
משחקים
mynet
מפות
פרוגי
כלים ושירותים
קניות
מניות
דרושים
מחירון רכב
דירות להשכרה
קופונים
זיכרונט
ידיעות בתי ספר
ידיעות אחרונות
דירות למכירה
לוח רכב
יד שניה
בעלי מקצוע
משחקים Games
עברית
דירות חדשות


YIT  - פיתוח אינטרנט ואפליקציותApplication delivery by radwarePowered by Akamaiהאתר פועל ברישיון אקו"םהאתר פועל ברישיון תל"יאקטיב טרייל
-nc  כל הזכויות שמורות לידיעות אינטרנט ©