מאמינים שהיה מפץ גדול. ליקום יש תאריך לידה, לפני בערך כ-13.819 מיליארד שנים, ותהליך התפתחות היקום מרגע המפץ הגדול ועד היום ברור וידוע. אבל כאשר התגלה איזו חוסר התאמה ניסיונית וצריך היה להוסיף איזה טלאי לתיאוריה, הוסיפו.
מאמינים שהיה מפץ גדול. ליקום יש תאריך לידה, לפני בערך כ-13.819 מיליארד שנים, ותהליך התפתחותו מרגע המפץ הגדול ועד היום ברור וידוע. אבל כשהתגלה איזה חוסר התאמה וצריך היה להוסיף איזה טלאי לתיאוריה, הוסיפו
הירשמו עכשיו לניוזלטר היומי
למשל, גיל היקום כפי שהתקבל מהתצפיות הראשונות של אדווין האבל הוערך בכמיליארד שנה, בעוד שההערכות לגבי גיל כדור הארץ עמדו כבר באותה תקופה על כ-3.4 מיליארד שנה וכיום מעריכים את גיל היקום ב-13.8 מיליארד שנים.
טלאי נוסף היתה תיאוריית התפיחה הגדולה שהוספה ב-1981 על ידי אלן גות' כדי להסביר את המימדים האסטרונומיים של היקום, ואת העובדה שהיקום נראה שטוח והומוגני ולא עקמומי כפי שהיה אפשר לצפות אם התפשט מנקודה אחת כבלון. ליאונרד סוסקינד מסביר שאין יכולת ניסיונית לדעת מה היו תנאי ההתחלה של המפץ הגדול, כי התפיחה הגדולה שארעה שברירי שניות לפני המפץ מסתירה לגמרי את תנאי ההתחלה.
סוסקינד מאמין שהיתה תפיחה גדולה, אבל מציב סימן שאלה לגבי מה קרה לפני המפץ הגדול, ולשיטתו איננו יודעים. בניגוד לסוסקינד, רוג'ר פנרוז, זוכה פרס הנובל בפיזיקה בשנת 2020, לא מאמין שהיתה תפיחה גדולה וגם לא מאמין שהמפץ הגדול היה יחיד, ושארע בנקודה אחת במרחב. פנרוז מאמין ביקום נצחי, אינסופי ומחזורי.
טלאים נוספים לתיאוריה הם החומר והאנרגיה האפלה, שאמורים להסביר את אי ההתאמות בין תיאוריית המפץ הגדול לתצפיות הקוסמולוגיות של יקום מתפשט באופן מואץ, שמכיל הרבה יותר חומר (אפל) ואנרגיה (אפלה) מהצפוי. לא ברור אם היה או לא היה מפץ גדול ומה היה לפניו. היקום מתפשט, איזוטרופי והומוגני, אבל בניגוד לתיאוריית המפץ הגדול הוא גם צומח.
ההיסטוריה של התיאוריות הקוסמולוגיות
אריסטו האמין ביקום נצחי, אין-סופי וקבוע. הפרדוקס של אולברס מערער את ההנחה הזו בטענה שאם היקום אכן היה קבוע ואינסופי, שמי הלילה היו אמורים לזהור במלואם מאור אינסוף הכוכבים הממלאים את שמי הלילה, ולא היינו רואים שמים אפלים.
תיאוריית המפץ הגדול הוצעה לראשונה כרעיון במאמר "יוריקה" של הסופר אדגר אלן פו ב-1848, שהציע כי מקור היקום הוא מנקודה אחת. איינשטיין ב-1917 מצא שמשוואת השדה של תורת היחסות הכללית מנבאת שהיקום יקרוס בשל כוחות המשיכה הגרוויטציוניים, והציע להוסיף את הקבוע הקוסמולוגי למשוואת השדה, שמאפשר פיתרון של יקום נצחי וקבוע.
לא ברור אם היה או לא היה מפץ גדול ומה היה לפניו. היקום מתפשט, איזוטרופי והומוגני, אבל בניגוד לתיאוריית המפץ הגדול הוא גם צומח
בשנת 1922 אלכסנדר פרידמן הראה שיתכן שהיקום מתפשט. ב-1927 הפיזיקאי והכומר הבלגי, ז'ורז' למטר, תיאר את התפתחות היקום מנקודה שקרא לה האטום הקדמוני.
איינשטיין, שניסח את המשוואות עליהן התבססו פרידמן ולמטר, דחה בתחילה את הרעיון של יקום מתפשט. ב-1929 אדווין האבל גילה את ההסטה לאדום של הגלקסיות וניסח את החוק הקרוי על שמו, לפיו הגלקסיות מתרחקות אחת מהשנייה במהירות הפרופורציונית למרחקים ביניהן. שנתיים לאחר מכן, ב-1931, איינשטיין קיבל את רעיון היקום המתפשט, וכינה את הוספת הקבוע הקוסמולוגי למשוואתו כדי לאפשר יקום קבוע – הטעות המדעית הגדולה של חייו.
ב-1949 פותחה תיאורית המצב היציב על ידי פרד הויל, הרמן בונדי ותומס גולד. על פי התיאוריה של הויל היקום נצחי ומתפשט וחומר נוצר ביקום כל הזמן, כך שצפיפות החומר תישמר בקירוב הומוגנית ואיזוטרופית במרחב.
הויכוח בין התומכים בשתי התיאוריות הסותרות נגע בתפיסת הבריאה עצמה. תיאוריית המפץ הגדול עם האטום הקדמוני של הפיזיקאי והכומר הבלגי, ז'ורז' למטר, אומצה על ידי הכנסיה הקתולית כהוכחה לבריאת העולם. לעומת זאת, תיאורית המצב היציב של פרד הויל ושותפיו גרסה שהיקום נצחי ומתפשט, ושחומר נוצר ביקום כל הזמן כדי לשמור על צפיפותו הקבועה.
בשנת 1964 התגלתה קרינת גלי המיקרו האחידה ביקום, שהתאימה לקרינת גוף שחור בטמפרטורה של 2.7 מעלות קלוין. גילויה נתפס על ידי תומכי המפץ הגדול כהוכחה מכרעת לנכונות התיאוריה. הוכחה המעידה שהיקום היה דחוס וחם בעברו, בניגוד לתיאורית המצב היציב שהניחה צפיפות קבועה ובלתי משתנה של היקום.
סטפן הוקינג טען שקרינת גלי המיקרו האחידה היא המסמר האחרון בארון הקבורה של תיאורית המצב היציב. תיאורית המפץ ניצחה בגדול והפכה לעובדה מדעית מוגמרת. באופן אירוני דווקא פרד הויל, שפיתח את התיאוריה המתחרה נתן לתיאורית המפץ הגדול את שמה בראיון רדיו ל-BBC ב1949 כשהוא קרא לה במעט זלזול The Big Bang.
הויכוח בין התומכים בשתי התיאוריות הסותרות נגע בתפיסת הבריאה עצמה. תיאוריית המפץ הגדול עם האטום הקדמוני של הפיזיקאי והכומר הבלגי, ז'ורז' למטר, אומצה ע"י הכנסיה הקתולית כהוכחה לבריאת העולם
ביקורת על קוסמולוגיית המפץ הגדול (לרניקר):
תיאוריית המצב הקווזי יציב – המפצים הקטנים
תיאוריית המצב היציב של הויל, בונדי וגולד, מסבירה את התפשטות היקום על ידי יצירת חומר נוסף ביקום, כך שצפיפות היקום נשארת קבועה ונשמר העיקרון הקוסמולוגי, והמרחב הומוגני ואיזוטרופי. הויל הוסיף למשוואת איינשטיין שדה המייצג יצירת חומר ביקום. מודל המצב היציב של הויל לא הסביר את המנגנון הפיזיקלי ליצירת החומר הנוסף, והניח שהוא נוצר בכל המרחב.
על פי המבקרים של התיאוריה, המודל של הויל לא הסביר באופן משכנע את קרינת גלי המיקרו האחידה של קרינת גוף שחור וגם לא את יצירת היסודות הכבדים יותר ממימן. מודל המצב היציב ננטש על ידי רוב הפיזיקאים בתחילת שנות השבעים.
ב-1993 הויל, בורבריג' ונרליקר פירסמו תיאוריה קוסמולוגית חדשה, מודל קוסמולוגי של המצב הקווזי יציב עם יצירת חומר. גם בתיאוריה החדשה, המתארת יצירת חומר על ידי מפצים קטנים, היקום נצחי ומתפשט וחומר ממשיך להיווצר, אבל החידוש היה שהחומר הנוסף ביקום נוצר באיזורים בהם יש חומר דחוס ושדה גרוויטציה מסיבי. הויל נותן דוגמה במאמר את המרכז הגלקטי הפעיל M87, שהסילונים שלו יצרו גלקסיה סמוכה חדשה M84. המרכז הגלקטי הפעיל של M87 מכיל את החור השחור המסיבי הראשון ובינתיים גם היחיד שצולם ב2019.
הויל נתן הסבר אלטרנטיבי לקרינת גלי המיקרו האחידה ולשכיחויות של היסודות הכבדים ביקום בתיאוריה המתוקנת שלו ב1993. הויל ושותפיו כתבו שבניגוד לתיאוריית המצב היציב מ-1948, התיאוריה החדשה טוענת שהחומר נוצר במקומות ספציפיים בהם שדה הגרוויטציה גדול, בקרבת משטח האופק, וכן שקצב התפשטות היקום תלויה במספר ובמסה של המרכזים הפעילים בהם נוצר החומר. הויל טוען שתיתכן אי-הומוגניות קלה בצפיפות היקום בשל המפצים הקטנים ושניתן יהיה לזהות את אי ההומגניות הזו בחלל בתצפיות.
גם בתיאוריה החדשה, המתארת יצירת חומר על ידי מפצים קטנים, היקום נצחי ומתפשט וחומר ממשיך להיווצר, אבל החידוש היה שהחומר הנוסף ביקום נוצר באיזורים בהם יש חומר דחוס ושדה גרוויטציה מסיבי
התיאוריה החדשה של הויל מניחה שהיו מפצים קטנים מפולגים במרחב ובזמן, שאינם מסמנים את תחילת היקום שהוא נצחי ומתפשט. הויל מגדיר את המקומות הדחוסים בעלי שדה גרוויטציה מסיבי כמו חורים שחורים – כגורם ליצירת המפצים הקטנים, שמייצרים חלקיקי פלאנק שקיימים זמן מזערי של 10-43 שניות ומתפרקים לכמויות אסטרונומיות של חלקיקי חומר.
התיאוריה של הויל עושה צעד מעבר לתיאוריית המפץ הגדול שאינה אומרת דבר לגבי מיקום ומנגנון יצירת האטום הקדמוני. תיאורית המפץ הגדול לא מובנת בהקשר הזה ואף "קסומה", במובן של יצירת כמויות אדירות של חומר ואנרגיה של כל היקום, יש מאין, מאטום קדמוני, ללא מתן הסבר פיזיקלי ודרך לאמת או להפריך את התיאוריה.
ביקורת על תיאוריית המפץ הגדול
לפני המפץ הגדול לא היה מרחב, לא היה זמן, לא היה כלום, האין המוחלט. שברירי שניות לפני המפץ הגדול החלה התפיחה הגדולה שהביאה בפחות מ-10-32 שניות את היקום מאטום קדמוני נקודתי למרחב בעל מימדים אסטרונומיים (אלן גות' 1981) בקצב אקספוננציאלי בלתי נתפס ולא פיזיקלי, על ידי שדה האינפלטון שגם קיומו לא הוכח.
אחרי התפיחה הגדולה של היקום נוצרה פלסמה דחוסה ורותחת של קווארקים וגלואונים של כטריליוני מעלות, שלאחר כ-1 מיקרו שניה הפכה לפרוטונים וניוטרונים בטמפרטורות ולחצים גבוהים מאוד, שאיפשרו היתוך גרעיני בו נוצרו גרעינים כבדים יותר של דיוטריום, הליום וליתיום במשך כ-3 דקות מרגע המפץ. במשך כ-380 אלף שנים התקיימה הפלסמה החמה והדחוסה של גרעינים, אלקטרונים וקרינה אלקטרומגנטית כלואה. רק לאחר כ-380 אלף שנים, האלקטרונים והגרעינים יצרו אטומים נייטרליים שאיפשרו לקרינה להשתחרר ליקום. כוכבים וגלקסיות נוצרו ביקום החשוך על ידי קריסה בשדה הגרוויטציה של ענני האטומים הנייטרלים, והקרינה התפשטה והתקררה, והיא זו שתתגלה לאחר כ-13.8 מיליארד שנים כקרינת גלי המיקרו האחידה ביקום.
לפני המפץ הגדול לא היה מרחב, לא היה זמן, לא היה כלום, האין המוחלט. שברירי שניות לפני המפץ הגדול החלה התפיחה הגדולה שהביאה בפחות מ-10-32 שניות את היקום מאטום קדמוני נקודתי למרחב בעל מימדים אסטרונומיים
אין הוכחה חד משמעית לקיום המפץ הגדול וגם לא לתפיחה הגדולה. רוב המדענים מאמינים שכך היה אבל על פי הויל התיאוריה לא ניתנת לאימות או להפרכה. פרד הויל בפיסקת הסיום של מאמרו מודל קוסמולוגי של המצב הקווזי יציב עם יצירת חומר, כותב בחריפות:
"שלא כמו בקוסמולוגיה של המפץ הגדול, שבו כל הארוע הראשוני של יצירת החומר אינו נראה ואינו ניתן לאימות (וגם לא חוזר על עצמו), ארועי יצירת החומר המוצעים כאן מקיימים את הקריטריונים הסטנדרטיים של תיאוריות פיזיקליות על ידי ניבוי תוצאות הניתנות לאימות".
אז איך נוצר החומר ביקום?
בונדי וגולד, שותפיו למאמר של פרד הויל מ-1948, טענו שאין הוכחה שהמרחב באמת היה דחוס יותר בעבר. לדעתם צפיפות החומר ביקום קבועה ונשמרת על ידי יצירת חומר נוסף ביקום המתפשט. תיאוריית המצב הקווזי יציב מסבירה שחומר ממשיך להיווצר בקרבת משטח האופק של גופים מסיביים בפרצי אנרגיה אדירים במקומות שונים במרחב ובזמן, ושההעדפה לחומר על האנטי חומר קיימת בחלקיקי פלאנק המסיביים הנוצרים במפצים הקטנים (קיומם של חלקיקי פלאנק לא הוכח). לעומת זאת, תיאורית המפץ הגדול מניחה שהחומר נוצר בעודף על האנטי-חומר בשבירת סימטריה, שארעה בשבריר שניה לאחר סיום התפיחה הגדולה, הבריונג'נסיס.
יתכן שאדגר אלן פו וז'ורז' למטר טעו והיקום לא נוצר מאטום קדמוני. מנגנון יצירת החומר בשבירת הסימטריה של סחרוב לא הוכח. חומר ואנטי-חומר נוצרים בכמויות שוות, והפרדתם נעשית בקירבת משטח האופק של חורים שחורים. על פי תיאוריית המפץ הגדול – לא היה חור שחור ולא היתה דיסקה של חומר מסביב לאטום הקדמוני וגם לא סילונים אדירים. לא היה כלום לפני המפץ, לא מרחב, לא זמן. יתכן שגם לא היה מפץ. יתכן שהיקום נצחי, הומוגני, איזוטרופי, מתפשט באופן מואץ ושומר על צפיפות קבועה בקירוב תוך יצירת חומר נוסף.
התצפיות מראות שחומר נוצר על ידי מרכזים גלקטיים פעילים ומוזרק למרחב בסילונים אדירים של חומר וקרינה, וזה מתאים יותר לקוסמולוגיית המצב הקווזי יציב וסותר את קוסמולוגיית המפץ הגדול. יתכן שאין צורך בחומר ואנרגיה אפלים כדי להסביר את ההתפשטות המואצת של היקום. החומר והקרינה שמוזרקים על ידי הסילונים של המרכזים הגלקטיים גורמים ליצירת גלקסיות חדשות, להתפשטות היקום ולצמיחתו. המרכזים הגלקטיים הפעילים הם מנועי הצמיחה של היקום.
יתכן שאין צורך בחומר ואנרגיה אפלים כדי להסביר את ההתפשטות המואצת של היקום. החומר והקרינה שמוזרקים ע"י סילוני המרכזים הגלקטיים גורמים ליצירת גלקסיות חדשות, להתפשטות היקום ולצמיחתו
זוכה פרס הנובל לפיזיקה לשנת 2020 רוג'ר פנרוז חושב אחרת. לדעתו קרינת הרקע הכמעט אחידה מכילה אותות לארועים שקרו לפני המפץ הגדול. הוא לא מאמין שהיתה תפיחה גדולה וגם לא מאמין שהמפץ הגדול קרה בנקודה יחידה במרחב. לדעתו היקום נצחי, אינסופי ומחזורי. המפץ הגדול מתרחש בתחילתו של המחזור, שיסתיים ביקום אינסופי ריק, חשוך, קר, קרוב לאפס המוחלט, חסר מסה וכמעט ללא קרינה. חורים שחורים יבלעו את כל המסה של היקום ולאחר מכן יתאדו על פי המנגנון של קרינת הוקינג.
במודל של פנרוז יש סתירה לוגית, כי על פי הוקינג באיוד של חורים שחורים נפלט חומר ליקום במידה שוה למסה של החור השחור ועל פי פנרוז היקום אמור להיות חסר חומר בסיום המחזור ולפני המפץ הבא.
המחקר נמשך, טלסקופים אוספים מידע על המרכזים הגלקטיים הפעילים ועל החומר והקרינה של הסילונים, ונראה שלא נאמרה המילה האחרונה בויכוח בין התיאוריות הקוסמולוגיות, המפץ הגדול, המצב הקווזי יציב והיקום המחזורי של פנרוז.
ד"ר רמי רום הוא דוקטור לכימיה פיזיקלית, עורך פטנטים וחוקר עצמאי של מלחמת יום כיפור.
תגובות עכשיו הזמן לומר את דעתך
תגובתך פורסמה! שתפו את עמוד הפרופיל שלכם
ועכשיו אנו זקוקים לתמיכה שלך עזרו לנו להמשיך ליצור עיתונות אמינה, מקצועית וליברלית
תמכו בנוההבדל בין התאוריה שלי להצעה של פנרוז הוא שבתאוריה שלי אין מחזוריות ולכן גם אין סתירות. הפיצוץ הוא מפץ שרבים כמוהו מתרחשים בקוסמוס היום, והתרחשו גם בעבר, בעוצמות כאלו או אחרות. הוכח כבר במעבדת LHC שהתנגשות פרוטונים יכולה לגרום לשחרור חלקיקים יסודיים בדיוק כמו שהתאוריה הקלאסית מתארת במפץ הגדול. אין לייחס לכך 'בריאת עולם' בה נוצרים דברים יש מאין ובוודאי לא נוצרת ישות יקום יד מאין, מתנפחת חדשה. לכן הקוסמוס (כי אין ישות יקום) קיים, יציב, ואין סופי. אין אנו רואים כוכבים שהדלק שלהם נגמר ולכן אינם מתגלים בטלסקופים הרגישים לאור אך עדיין משפיעים מבחינת הכבידה, בדיוק כמו החומר האפל. ככל שהם עתיקים ומרוחקים יותר כך גם השפעתם חלשה יותר. יתכן וגלי כבידה יוכיחו תאוריה זו כמו שפנרוז טוען.
אשמח אם יהיו מי שיבדקו תאוריה זו.
הנה הדעה שלי לאיך הכל התחיל שהיא חלק מהתאוריה שלי על מהות המציאות הפיזיקלית: https://www.academia.edu/113576554/How_the_world_functions_and_how_we_function_in_it_new
When the Greek philosophers looked at the sky, they imagined a dome surrounding them. Naturally, they
deduced that the dome is the boundary of the universe. The concept of a universe entity is still part of
current physical theories.
There is no proof supporting the existence of universe entity. There are many unanswered questions arising
due to this idea, concerning the emergent of such entity from nothing, its rapid expansion (exceeding the
speed of light), and where it expand to. All of which are avoided by adopting Leibniz's insight that there is
no such entity. If this insight contradicts the relativity, we should find another theory to explain gravity.
When Hubble, a talented astronomer, discovered that there are other galaxies besides our Milky Way galaxy
and was able to measure their distance and speed from our galaxy, he found that the farther a galaxy is
from us, the faster it moves away.
But he could only measure and calculate distances and velocities of celestial objects visible to his
instruments, not to a theoretical point of the Big Bang he could not see.
Calculating the velocities and distances of the galaxies from the point of the explosion would produce similar
results if we consider that the farther away galaxies are from us, we see them as they were in the past
because of the time it takes for light to reach us. Galaxies closer to the explosion get a stronger momentum
push, driving them faster. Therefore their speed is not due to the universe's expansion but to their proximity
to the explosion.
Scientists like LeMaitre, who were still captive to the concept of a universe entity that surrounds us like a
dome, thought (by mistake) that if the galaxies are moving away from us with acceleration, it is a proof that
the universe's envelope is expanding. From this point, the way to calculate backward to discover the source
of the universe's birth – the 'Big Bang' – is short. Einstein even added a constant to his formulas to adjust
for the universe's expansion.
One of the most perplexing issues is the scientists` suggestion that the universe was born in the Big Bang
(out of nothing) and expands (at speed faster than the speed of light), forcing the galaxies onto the mantle
of the universe (and not in the limits of the universe where they should be,) to move farther from each
other, in their effort to explain the Hubble constant.
These are questions that in the past caused Leibniz and David Hum to doubt the existence of a universe
entity and caused many scientists today to oppose the Big Bang theory. If there is no universe entity and
therefore no universe inflation what does it say about the relativity theory? Einstein himself proposed
alternative explanation for the existence of gravity fields (and hence gravity waves,) caused by mass.
The theory of universe's inflation arises the necessity to invent a new strange force – the dark energy, that
gets more energy (from nothing) as the universe expands and repel in an anti-gravitational way the galaxies.
This can be avoided if there is no universe inflation (or no universe entity at all.)
Nothing meeting the description of dark energy appears in physicists' Standard Model of fundamental
particles and forces. It has yet to be measured directly, has properties unlike anything we have ever seen,
and has an energy density some 10
120
times less than we may have naively expected. That is why even
scientists believing in the universe's expansion are skeptical about the existence of dark energy.
Now there is doubt as to the universe expansion theory. Scientists found that standard candles and standard
rulers which are two different techniques astronomers used to measure the expansion of space at various
times/distances in the past. Based on how quantities like luminosity or angular size change with distance,
we can infer the expansion history of the Universe. Using the candle method is part of the distance ladder,
yielding 73 km/s/Mpc. Using the ruler is part of the early signal method, yielding 67 km/s/Mpc. With new
JWST data, the mystery over the Universe's expansion rate has deepened further.
The Universe doesn't just expand uniformly, but has tiny density imperfections within it, which enable to
form stars, galaxies, and clusters of galaxies as time goes on.
The theory based on Interactions (IbT) suggests that there is nothing unique in the `Big Bang` explosion.
Any big enough explosion in the cosmos, due to supernovae, the collision of black holes, or any other
reason, can provide the gluon/quarks soup, as proved by colliding protons in the LHC facility. Therefore
such explosions could have been in the past, could occur in the future, and even can occur in the present,
even if we cannot detect them due to the screening of background radiation.
In such an explosion, matter turns into energy, returning to matter objects when it cools down, according to
Einstein's proven equation E=mc
2
.
Measurements with improved technologies do not agree with the predictions of the current theories, which
drove some scientists not to accept these theories. (see – An Open Letter to the Scientific Community . )
It is true that if the explosion was not unique and such explosions were in the past, there is still the
problem of an infinite array of matter and time. One may also wonder where the initial objects came from,
but these problems seem less acute than those that arise following the Big Bang theory.
We may understand these problems if we prove that the world has higher dimensions (at least four spatial
dimensions) than the three dimensions we know. In this case of higher dimensions, we can also explain
many other puzzles in physics, (see – Five-dimensional universe .)
The IbT suggestion answers another problem bothering physicists like Roger Penrose, that was bothered by
the state of entropy at the time of the Big Bang.
Roger Penrose claim that Entropy should be in a maximal order rather than minimal, as it seems by
watching the background radiation.
Interaction base Theory suggests that the Big Bang is not the only explosion in the cosmos. Therefore, the
disorder can be local, keeping the overall entropy small. That will answer Penrose's entropy question.
In the case of the existence of higher dimensions, dark matter could be the product of previous explosions.
Most of the matter/energy created is attracted to the fourth dimension because of its vast mass of matter
producing strong gravity. This assumption is valid in the case of a three-dimensional brane, as one theory
suggests, or if all the objects are in a four-dimensional array, even if we human have no perception
regarding four dimensional cosmos.