התפשטות היקום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
היסטוריית היקום
התפשטות היקום בעקבות המפץ הגדול

התפשטות היקום הוא מונח שמתאר את גידול המרחקים בין נקודות שונות ביקום לאורך הזמן. ההתפשטות היא של היקום עצמו, כלומר, היא מוגדרת כהתרחקות חלקים שונים בתוך היקום ולא כתנועה של החומר ביקום "החוצה". למעשה היקום אינו מתפשט לשום מקום חוץ מעצמו. הקבלה נפוצה לכך היא התרחבות פני השטח של בלון כשמנפחים אותו. אם נצייר נקודות על פני הבלון המרחק ביניהן יגדל כשהבלון יתנפח. זוהי הקבלה בדו- מימד (פני השטח של הבלון). ישנה גם הקבלה נפוצה בתלת- מימד, תפיחה של לחם צימוקים, כשהלחם תופח המרחק בין הצימוקים גדל.

התפשטות היקום הינה תכונת מפתח במפץ הגדול ותוארה באופן מתמטי בפתרונות של פרידמן, למטר, ווקר ורוברטסון (מטריקת FLRW) לתורת היחסות הכללית.

התופעה התגלתה בסדרה של תצפיות אסטרונומיות שערך האסטרונום האמריקני אדווין האבל בשנות העשרים של המאה העשרים. במסגרת עבודתו במצפה כוכבים ערך האבל צילומים של גלקסיות רחוקות בעזרת עמיתו וידידו האסטרונום מילטון יומאסון. תוך כדי בחינתם במכשיר הספקטרוגרף גילה האבל כי קוי הספקטרום של האור המגיע מגלקסיות רחוקות מוסחים לאדום, מה שמעיד על כך שהגלקסיות מתרחקות זו מזו ושהיקום נמצא בהתפשטות מתמדת.

לפני גילויו של האבל, הוסיף אלברט איינשטיין למשוואותיו את הקבוע הקוסמולוגי, כדי להסביר מדוע היקום במצב יציב ואינו קורס לתוך עצמו עקב כוח המשיכה בין מרכיביו. לאחר פרסום תגליתו של האבל בדבר התפשטות היקום, הגדיר איינשטיין את הוספת הקבוע הקוסמולוגי כ"טעות הגדולה של חייו".

בשנים האחרונות התברר כי לא רק שקצב התפשטות היקום איננו מאט, אלא שהוא מאיץ. תגלית מפתיעה זו אילצה את הקוסמולוגים להוסיף חזרה למשוואות את הקבוע הקוסמולוגי, אותו מרכיב מסתורי שמתאר את כוח הדחייה. אחד הכלים המדעיים החשובים שהובילו לתגלית היה טלסקופ החלל האבל, ומדעני מכון המחקר של טלסקופ החלל מכנים תגלית זו כתגלית החשובה ביותר של טלסקופ החלל, שבזכותה השתלם כל המבצע. אחד ההסברים להתפשטות היקום המואצת הוא קיומה של אנרגיה אפלה שתכונותיה עדיין לא מוסברות בבירור.

חוק האבל הוא ממצא תצפיתי האומר שכל הגלקסיות ביקום נראות כנמצאות במצב של התרחקות מתמדת זו מזו (אך למעשה מה שמתפשט הוא המרחב). יתר-על-כן, מהירות ההתרחקות של כל שתי גלקסיות זו מזו פרופורציונלית למרחק ביניהן. ככל שהמרחק בין שתי גלקסיות גדול יותר, כך גדולה יותר מהירות התרחקותן זו מזו. כאמור זו עובדה שנמדדת בתצפית והיא ניתנת לפירוש הפשוט ביותר כביטוי לכך שהיקום נמצא במצב של התפשטות. היקום מרחיב את ממדיו ללא הרף, מכאן נובע שבעבר היה היקום בעל ממדים קטנים יותר. בפרט נובע מכך, למשל, שצפיפות הגלקסיות בעבר הייתה גדולה מצפיפותן המרחבית כיום. תצפיות בגלקסיות-רדיו מאשרות אף עובדה זו.

התגלית של התפשטות היקום פתחה עידן חדש באסטרונומיה, ובמיוחד בהתפתחות הקוסמולוגיה למדע, שכן מתגלית זו נבעה המסקנה שפעם כל החומר ביקום היה מרוכז בנקודה אחת והתפתח מודל המפץ הגדול המסביר את היווצרות היקום.

כיום כבר ברור כי היקום יתפשט לנצח וכח הכבידה אינו יכול לעצור את התפשטותו.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]