קיום הרשת הקוסמית סותר לכאורה את העקרון הקוסמולוגי, הקובע שהיקום הומוגני ואיזוטרופי, כלומר נראה דומה בכל מקום (הומוגני) וזהה בכל כיוון (איזוטרופי). איך יכול היקום להיות בו זמנית הומוגני ואיזוטרופי וגם בעל שילדה של צברי גלקסיות, שיוצרים קירות עצומים במרחב וחללים ענקיים ביניהם?
ההפתעה של הרשת הקוסמית היא שהגלקסיות לא מפוזרות במרחב באופן אקראי ואחיד כפי שציפו.
הפיזיקה של האנטי-חומר
תורת השדות הקוונטית מתארת מציאות מפתיעה. בנוסף לחומר המוכר לנו, יש חומר אחר, אנטי-חומר ויש גם את המרחב הריק, האין, שלמעשה אינו ריק. הוא מכיל זוגות של חלקיקי חומר ואנטי-חומר בלתי נראים, זוגות וירטואליים, פלוקטואציות אקראיות של מצב היסוד של המרחב הריק. באופן מפתיע לאנטי-חומר שגילה דיראק במקרה ולמצב היסוד של המרחב הריק שגילתה תורת השדות הקוונטית, המכיל את ים הזוגות הוירטואליים יש תפקיד מרכזי בטבע.
מאמינים שהיה מפץ גדול?
ליקום יש תאריך לידה, לפני בערך כ-13.819 מיליארד שנים. לפני המפץ הגדול לא היה מרחב, לא היה זמן, לא היה כלום. זוכה פרס הנובל בפיזיקה 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 (אינפלציה) וגם לא מאמין שהמפץ הגדול קרה בנקודה יחידה במרחב. לדעתו היקום נצחי, אינסופי ומחזורי.
ליקום יש תאריך לידה, לפני בערך כ-13.819 מיליארד שנים. לפני המפץ הגדול לא היה מרחב, לא היה זמן, לא היה כלום. זוכה הנובל בפיזיקה ל-2020, רוג'ר פנרוז, חושב אחרת. לדעתו היקום נצחי, אינסופי ומחזורי
יש חדש על משטחי האופק
היקום הרבה יותר גדול מאופק הראייה שלנו. על פי חוק האבל, גלקסיות שרחוקות מאיתנו מעל 15 מיליארד שנה בערך נמצאות מעבר לאופק. הן מתרחקות מאיתנו במהירות גדולה ממהירות האור ולא נוכל אף פעם לראותן.
חומר וקרינה ממשיכים להיווצר במרכזים הגלקטיים הפעילים בכמויות לא ידועות. התיאור הזה מתאים יותר לקוסמולוגית המצב הקווזי יציב מאשר לקוסמולוגיית המפץ הגדול. לא כל החומר ביקום נוצר במפץ הגדול, יש חדש על משטחי האופק של חורים שחורים, המרכזים הגלקטיים הפעילים הם אולי מקורות הצמיחה וההתפשטות של היקום.
הפיזיקה של הסילונים
תומס ווילאום כותב שתהליך היצירה של הסילונים הנפלטים ממרכזים גלקטיים פעילים עדיין איננו ברור. מודל שתי הזרימות מציע שהסילון האקסטראגלקטי מורכב מזרימה ספירלית "איטית" (כחצי ממהירות האור) על המעטפת של אלקטרונים ופרוטונים, המואצים בשדה המגנטי הניצב למישור הדיסקה.
האלקטרונים והפרוטונים מגיעים בעיקר מהדיסקה הלוהטת שסובבת את החור השחור של המרכז הגלקטי הפעיל. מאחר שריכוזם הולך ופוחת במרכז הדיסקה, נוצר משפך המאפשר יצירת זרימה סילונית שנייה במרכז האלומה. הזרימה הסילונית של מרכז האלומה מורכבת מאלקטרונים ופוזיטרונים המואצים לכמעט מהירות האור.
זוגות האלקטרון-פוזיטרון המואצים על ידי הקרינה אלקטרומגנטית במרכז האלומה פולטים קרינת גאמא מאולצת, שיוצרת זוגות אלקטרון-פוזיטרון נוספים והתהליך מואץ ומועצם באופן לא לינארי. מודל שתי הזרימות הסילוניות מנסה להסביר את המיקוד הלא מובן של האלומה הסילונית, שנשמר למרחקים אקסטראגלקטיים של מיליוני פארסק בחלל.
מודל שתי הזרימות הסילוניות מנסה להסביר את המיקוד הלא מובן של האלומה הסילונית, שנשמר למרחקים אקסטראגלקטיים של מיליוני פארסק בחלל
הפיזיקה של הפוזיטרוניום המשונה וניוטרון הQED
זוגות האלקטרון-פוזיטרון יכולים לייצר קשר חזק, שהתגלה בפתרון מדויק של שתי משוואות דירק מצומדות על ידי הוראס קרייטר וצ'וק-יין וונג. אורך הקשר של הזוג הקשור קטן יותר בשני סדרי גודל מהרדיוס של אטום המימן, ואנרגיית הקשר של הזוג גדולה בחמישה סדרי גודל משל אטום המימן. קרייטר וואנג קראו למצב הקשור החדש של הפוזיטרוניום המצב המשונה.
זוגות של פוזיטרוניום במצב המשונה (וגם זוגות של קווארק ואנטי-קווארק) יכולים להיווצר בתהליך ההאצה של הסילונים תוך פליטת קרני גאמא נוספות ולהיות מוזרקים לחלל על ידי האלומות הסילוניות האקסטראגלקטיות.
ייתכן שמצב היסוד הקוונטי של המרחב הריק של היקום, מכיל זוגות פוזיטרוניום משונים, אולי לא לגמרי וירטואליים, והם צצים באופן ספונטני כפלוקטואציה אקראית של מצב היסוד של השדה הקוונטי של המרחב הריק.
הזוגות הוירטואליים יוצרים את התופעות הקוונטיות הקסומות של הטבע, את היציבות של האלקטרונים באטום, את קיום אנרגיית מצב היסוד השונה מאפס של השדות במרחב הריק, את עקרון אי-הוודאות של המכניקה הקוונטית, את כוחות ואן-דר-ואלס בין מולקולות נייטרליות, את כוח קזימיר של המרחב הריק, את קרינת הוקינג מחורים שחורים ואת האלומות במרכזם של הסילונים האקסטראגלקטיים.
צ'וק-יין וונג הציע השנה מודל לחלקיק חדש של חומר אפל, ניוטרון ה-QED. הניוטרון החדש בעל מבנה קווי של מיתר פתוח ומורכב משלושה קווארקים, שנקשרים לא על ידי כוחות גרעיניים אלא על ידי כוחות אלקטרומגנטיים. המסה של ניוטרון ה-QED היא בקירוב 44.5 מגהאלקטרון וולט וזה מתאים לחלקיק שנמצא בניסויים במאיצי חלקיקים ונקרא בוזון E38.
ניוטרון ה-QED יכול להיווצר במנגנון הקרינה של הוקינג של הפרדת חלקיקים ואנטי חלקיקים על משטח האופק של חורים שחורים, במרכזים הגלקטיים הפעילים, להיות מוזרק לחלל האקסטראגלקטי על ידי הסילונים ולהיות חלק מהשילדה של הרשת הקוסמית.
ייתכן שמצב היסוד הקוונטי במרחב הריק של היקום מכיל זוגות פוזיטרוניום משונים, אולי לא לגמרי וירטואליים, הצצים ספונטנית. הזוגות הוירטואליים יוצרים, בין השאר, את התופעות הקוונטיות הקסומות של הטבע
הרשת הקוסמית
התיאוריה של הרשת הקוסמית יחסית חדשה. לרשת הקוסמית בסקלה של מגהפארסק יש שילדה. צברים ענקיים של גלקסיות יוצרים קירות עצומים וחללים ענקיים ביניהם. עדות לקיום הרשת הקוסמית נצפתה לראשונה ב2014.
אי האחידות הקטנה של קרינת הרקע שנשתמרה למרות התפיחה אחרי המפץ הגדול נובע אולי מאי אחידות ביקום הקדום, שהביאה ליצירת הרשת הקוסמית האדירה.
הסבר אחר מתבסס על חומר אפל שיצר את השילדה של הרשת הקוסמית במיליוני השנים הראשונות אחרי המפץ הגדול, עוד לפני שנוצרו הכוכבים והגלקסיות ביקום. השילדה משכה גרביטציונית את החומר הנראה וכך נוצרה הרשת הקוסמית של צבירי הגלקסיות ביקום.
יתכן שלהיווצרות הרשת הקוסמית יש הסבר אלטרנטיבי שאינו מתבסס על תיאוריית המפץ הגדול ועל התפיחה הגדולה. יתכן שהרשת הקוסמית נוצרת בהדרגה במשך ביליוני שנים על ידי הסילונים של אלפי המרכזים הגלקטיים הפעילים שמייצרים ומאיצים זוגות של חלקיקים ואנטי-חלקיקים וחומר בכמויות לא ידועות, אולי גם ניוטרוני QED, ומייצרים צבירי גלקסיות חדשות באופן מתמשך.
היקום צומח, מתפשט ומייצר רשת קוסמית אדירה שנמשכת כנראה גם אל מעבר לאופק.
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