מהי תיאוריית המפץ הגדול?

ה המפץ הגדול, או ההתפוצצות הגדולה, מורכבת ממודל מדעי המסביר את הופעתה של היקום באמצעות תצפיות אסטרונומיות.

הוא האמין כי המפץ הגדול קרה לפני 15 מיליארד שנה. זה היה פיצוץ קוסמי גדול שהניב מספיק חומר ליצירת כוכבי לכת, כוכבים וגלקסיות.

תיאוריה זו מאשרת כי היקום היה דחוס באטום פרימיטיבי, שהכיל כמות מדהימה של חומר מרוכז מאוד ובנוסף לכך היה רדיואקטיבי במיוחד.

הרדיואקטיביות יצרה את ההתפוצצות הגדולה ויזמה את התרחבות היקום. מאוחר יותר החל העניין להתעבות, וצבירי הגלקסיות הופיעו.

האלמנטים שהופצו עקב הפיצוץ מורכבים בעיקר מחלקיקים כגון פוזיטרונים, נייטרינים, פוטונים, בריונים, מזונים ואלקטרונים. כיום יותר מ 89 אטומים ידועים.

המפץ הגדול הוא התיאוריה המדויקת ביותר על יצירת היקום, אך יש לציין כי עדיין נותרו שאלות שלא נענו.

לדוגמה, יש שאלות על סוף מחזור ההתרחבות ועל האפשרות שהיקום יתכווץ שוב.

עוד חידה גדולה היא אם היקום פתוח או סגור בגלל חומר אפל: זוהי שאלה מרכזית למדע.

התיאוריות הראשונות של בריאת היקום

קבוצה של תיאוריות מסבירה כי היקום נוצר עם פיצוץ קוסמי גדול, בעוד שאחרים טוענים כי היקום הזה היה תמיד וכי הוא נשאר במצב של יצירה מתמשכת. תיאוריה אחרונה זו נמחקה.

תיאוריית המפץ הגדול מבוססת על היפותזות מדעיות; בין אלה הן תורת היחסות של אינשטיין ומחקרים אחרים על חלקיקים מרכזיים.

בשנת 1922 הקוסמולוג אלכסנדר פרידמן היה המדען הראשון שהסביר באופן פורמלי את ההליך של היקום המתפשט, באמצעות משוואות היחסות.

הוא גם מדגיש את תרומתו של המדען אדווין האבל, שראה דרך טלסקופ והבחין כי הכוכבים היו כל הזמן נעים משם במהירות רבה מן כדור הארץ.

בשנת 1927 כומר האסטרונום קתולי הבלגי ג'ורג Lamaître היה היוצר של מה תיאוריית המפץ הגדולה תיקרא, כפי שהוא יכול להוכיח באמצעות חישובים לחוק אבל, התאוריה של איינשטיין ומשוואות של פרידמן.

ג'ורג Lamaître הראה כי היה פיצוץ גדול בנקודה ספציפית ביקום שנוצר השערה כי היקום היה דחוס לתוך נקודה קטנה עקב החום קרינה, ובהמשך קפא.

לדברי למאיטר, עוצמת הפיצוץ לא הייתה גדולה דיה כדי שהיקום ימשיך להתפשט ללא הגבלת זמן. לכן היה זה כוח ההתפוצצות הראשונית שקבעה תחילה שהגלקסיות נפרדו זו מזו.

עם חלוף הזמן איבד כוח זה את עוצמתו. הגלקסיות התמצו במידה כזו שרוב העניין ביקום כבר התרכז בהן.

מאותו רגע החלה הדחייה הקוסמית לפעול, וגרמה לגלקסיות להמשיך להיפרד, כפי שהן נצפות כיום.

האסטרופיסיקאי האמריקני ג'ורג 'גאמו גם נקלע לתיאוריית המפץ הגדול כדי להסביר את מקור היקום בצורה פשוטה יותר מזו של לאמאיטר.

גאמו טען שטמפרטורת ההתפוצצות נעשתה כה גבוהה וכוח ההתפוצצות כה גדול, עד כי די היה בכך שהיקום יתרחב ללא הגבלת זמן..

תיאוריית המפץ הגדול ותיאוריית המצב היציב

בשנת 1949 היה האסטרופיסיקאי פרד הוייל אחד האויבים הגדולים ביותר לתיאוריה של למאיטר.

הויל היה אחד המגינים של תיאוריית המדינה הנייחת, שכן נראה לו מגוחך כי הבריאה של היקום ניתנה על ידי פיצוץ.

במהלך תוכנית רדיו, פרד הויל הביע את עצמו בבוז על ידי קורא את התיאוריה "המפץ הגדול", ובגלל המחלוקת שיצרה כזה המונח, זה סוף סוף הפך את הכותרת הרשמית.

תיאוריית המצב היציב מסבירה כי היווצרות אטומי המימן הייתה קבועה לאורך זמן, כלומר הגלקסיות היו מעובדות כל הזמן.

זה מעיד על כך שהיקום יהיה תמיד מתרחב, וכי מעולם לא היתה לו התחלה או סוף.

כמה אסטרונומים אינם מסכימים עם הרעיון שהיקום יכול להישאר במצב נייח, וכי אטומי מימן מופקים באופן קבוע.

גם תיאוריית המפץ הגדול וגם תיאוריית המצב היציב מניחים כי היקום נוצר מאטום פרימיטיבי מסוים.

נכון לעכשיו, דרך קידמה טכנולוגית וידע מתמטי, הם יכולים להבהיר הם התיאוריות, מתן פרטים כיצד גלקסיות החלו קיומם, איך הם עקבו עד כה ואיך יקום מקורו.

האסטרונומים של העתיד יוכלו להבהיר סדרה של לא ידועים, אבל כיום התיאוריה של המפץ הגדול נחשבת ההשערה הטובה ביותר של תחילת האבולוציה של היקום.

גילוי ההד של המפץ הגדול

ב -1965 גילו הפיסיקאים ארנו פנזיאס ורוברט וילסון במקרה את קרינת הרקע הקוסמית, והגילוי הזה שלל את התיאוריה של המצב היציב.

זה קרה כאשר הם עבדו על יצירת לוויין התקשורת הראשון כדי ליצור קשרים עם אזורים מאוד רחוק אחרים.

הם הניחו לוויין מיני בצורת כדור מתכת במסלול החלל, ששלח תדרים לאנטנה דמוית חצוצרה הממוקמת בניו ג'רזי..

ניסוי זה בוצע מתוך כוונה למלא את התפקיד של טלסקופ הרדיו, שבאמצעותו הם ביקשו לחסל את כל ההפרעות שעלולות לגרום רעש.

עם זאת, היתה הפרעה מיקרוגל אשר השפיעו על האות והם לא ידעו מאיפה זה בא.

הם חיפשו בכל האמצעים כדי לחסל את הרעש, עד שהם הגיעו למסקנה כי זה היה בגלל גללי היונים. הם הצליחו לפתור את הבעיה, אבל עדיין היה הד עם אותו כוח.

פנזיאס ווילסון, ללא הסבר על המתרחש, התייעצו עם הקוסמולוגים ג'יימס פיבלס ורוברט דיקה מאוניברסיטת פרינסטון.

פיבלס ודיק פיתחו מכשיר שהיה מסוגל ללכוד את פליטת המיקרוגל של המפיק הגדול.

פנזיאס יצר קשר עם המדענים כדי לשאול אותם על הרעש, אבל כאשר רוברט דיקה סיים את השיחה עם פנזיאס הוא אמר לצוות שלו: "חבר 'ה, הם הלכו לפנינו".

ארנו פנזיאס ורוברט וילסון קיבלו את פרס נובל בפיסיקה בשנת 1978 על גילוי זה.

הפניות

1. מהו המפץ הגדול? (2016). מקור: spaceplace.nasa.gov
2. סיפור היקום: המפץ הגדול /. (2016). מקור: esa.int
3. אליזבת האוול. המפץ הגדול. (2017). מקור:
4. המפץ הגדול. מקור: big-bang-theory.com
5. מאט וויליאמס. המפץ הגדול: האבולוציה של היקום שלנו. (2015). מקור: universetoday.com