יקום מלא הפתעות

רק לפני מאה שנה האמינו המדענים כי הגלקסיה שלנו,‏ גלקסיית שביל החלב,‏ היא היקום כולו.‏ אולם במהלך המאה ה־20 הביאה התקדמותו הגדולה של האדם בתחום האסטרונומיה,‏ הפיזיקה והטכנולוגיה לחשיפת גודלו הבלתי נתפס של היקום.‏ מקצת התגליות מלמדות אותנו שיעור בענווה.‏ לדוגמה,‏ בעשורים האחרונים הכירו האסטרונומים בכך שהם אינם יודעים ממה מורכב למעלה מ־90 אחוז מהיקום.‏ יתר על כן,‏ התגליות שהובילו למסקנה זו גרמו למדענים לפקפק בהבנתם את יסודות הפיזיקה.‏ ספקות אלו,‏ כמובן,‏ אינם דבר חדש.‏

למשל,‏ לקראת שלהי המאה ה־19 הבחינו המדענים בדבר מוזר בנוגע למהירות האור.‏ הם גילו שביחס לצופה,‏ האור תמיד נע באותה מהירות ואין זה משנה באיזו מהירות נע הצופה.‏ אבל הדבר לא התיישב עם ההיגיון!‏ אלברט אינשטיין התייחס לבעיה זו ב־1905 בתורת היחסות המיוחדת שלו שהראתה שמרחק (‏אורך)‏,‏ זמן ומסה אינם מוחלטים.‏ ואז ב־1907 בהבזק של אינטואיציה שאותה כינה ”‏המחשבה המאושרת ביותר בחיי”‏,‏ החל אינשטיין לפתח את תורת היחסות הכללית שאותה פרסם ב־1916.‏ בעבודה מהפכנית זו הסביר אינשטיין כיצד כוח המשיכה,‏ החלל והזמן פועלים יחדיו,‏ ובזאת עידכן וחידד את הפיזיקה של אייזק ניוטון.‏

התפשטות היקום

על סמך הראיות שהיו באותם ימים,‏ האמין אינשטיין שהיקום נייח — אינו מתפשט ואינו מתכווץ.‏ אולם ב־1929 הציג האסטרונום האמריקני אדווין האבל הוכחות שלפיהן היקום הולך ומתפשט.‏

האבל גם שפך אור על תעלומה ארוכת ימים בנוגע לכתמי אור חיוורים המנקדים את שמי הליל.‏ כתמי אור אלו זכו לשם ערפיליות כיוון שנראו כענני גז.‏ אבל האם כל אותן ערפיליות היו בתחום הגלקסיה שלנו,‏ או מחוצה לה כפי שהניח האסטרונום הבריטי סר ויליאם הרשל (‏1738–1822)‏ למעלה ממאה שנה קודם לכן?‏

כאשר האבל אמד לראשונה את המרחק לאחת מאותן ערפיליות,‏ הערפילית הגדולה בקבוצת הכוכבים אנדרומדה,‏ הוא הסיק שהערפילית הייתה למעשה גלקסיה הנמצאת במרחק של מיליון שנות אור.‏ מכאן שהערפילית הייתה הרבה יותר רחוקה מקצה שביל החלב,‏ שקוטרו ”‏רק”‏ 000,‏100 שנות אור.‏ האבל מדד את המרחקים לערפיליות אחרות והחל לגלות את גודלו העצום של היקום.‏ הדבר עורר מהפכה בעולם האסטרונומיה והקוסמולוגיה.‏a

כעבור זמן מה הבחין האבל שהיקום הולך ומתפשט,‏ כיוון שראה שגלקסיות רחוקות הלכו והתרחקו מכדור־הארץ.‏ כמו כן,‏ הוא שם לב שככל שגלקסיה רחוקה יותר מאיתנו,‏ גדלה מהירות התרחקותה.‏ תצפיות אלו הצביעו על כך שהיקום של אתמול היה קטן יותר מהיקום של היום.‏ כאשר האבל פרסם ב־1929 את תגליתו המהפכנית,‏ הוא סלל את הדרך לפיתוחה של תורת המפץ הגדול,‏ המצביעה על כך שהיקום נוצר כתוצאה מהתפוצצות קוסמית שאירעה לפני כ־13 מיליארד שנה.‏ אבל התמונה עדיין לא שלמה.‏

עד כמה מהירה ההתפשטות?‏

עוד מימיו של האבל מנסים האסטרונומים למדוד בצורה המדויקת ביותר את קצב ההתפשטות,‏ המכונה ”‏קבוע האבל”‏.‏ מדוע נתון זה כה חשוב?‏ אם יעלה בידם של האסטרונומים לחשב את מהירות התפשטותו של היקום,‏ הם יוכלו להשתמש בחישוב זה כדי להעריך את גילו.‏ יתר על כן,‏ לקצב ההתפשטות עשויות להיות השלכות עצומות על העתיד.‏ הכיצד?‏ הטענה היא שאם,‏ למשל,‏ היקום מתפשט לאט מדי,‏ עלול כוח המשיכה בסופו של דבר להכריע את הכף ולגרום לכול לקרוס במה שמכונה ”‏ההתרסקות הגדולה”‏ הסופית.‏ אולם אם ההתפשטות מהירה מדי עשוי היקום להתפשט לנצח ולהתפזר לחלוטין.‏

מדידות מדויקות יותר סיפקו תשובות למקצת השאלות,‏ אך יחד עם זאת צצו שאלות אחרות — שאלות המטילות ספק בהבנתנו הנוכחית את החומר ואת כוחות היסוד של הטבע.‏

אנרגיה אפלה וחומר אפל

בשנת 1998 בחנו חוקרים אור שהגיע מסוג מיוחד של סופּרנובָה,‏ כוכב שהתפוצץ,‏ ומצאו ראיות לכך שהיקום מתפשט במהירות הולכת וגוברת!‏b בהתחלה היו המדענים ספקנים,‏ אבל עד מהרה נאספו עוד ועוד ראיות לכך.‏ מטבע הדברים הם רצו לדעת איזה סוג של אנרגיה גורם להתפשטות המואצת.‏ קודם כול,‏ נראה היה שכוח זה פועל בניגוד לכוח המשיכה;‏ ושנית,‏ הוא לא תאם לתיאוריות שהכירו.‏ לא בכדי כונה סוג מסתורי זה של אנרגיה ”‏אנרגיה אפלה”‏.‏ אנרגיה זו מרכיבה קרוב ל־75 אחוז מהיקום.‏

אולם אנרגיה אפלה אינה התגלית ”‏האפלה”‏ המוזרה היחידה בשנים האחרונות.‏ תגלית אחרת נתגלתה בשנות ה־80 כאשר אסטרונומים בחנו גלקסיות שונות.‏ נראה היה שגלקסיות אלו,‏ כמו הגלקסיה שלנו,‏ מסתחררות מהר מדי מכדי להישאר מלוכדות.‏ אם כן,‏ אין ספק שחומר כלשהו נותן להן את כוח הכבידה שמלכד אותן.‏ אבל מהו החומר?‏ כיוון שלמדענים אין כל מושג באיזה חומר מדובר,‏ הם מכנים אותו ”‏חומר אפל”‏,‏ הואיל והוא אינו סופג,‏ פולט או מקרין כמויות קרינה מורגשות.‏c מהי כמות החומר האפל ביקום?‏ על־פי חישובים,‏ הוא עשוי להרכיב 22 אחוז או יותר ממסת היקום.‏

צא וחשוב:‏ על־פי הערכות עכשוויות,‏ מסת היקום מורכבת מ־4 אחוזים של חומר רגיל.‏ שני הנעלמים הגדולים — חומר אפל ואנרגיה אפלה — משלימים ככל הנראה את המספר הכולל.‏ לכן,‏ כ־96 אחוז מהיקום הוא תעלומה מוחלטת!‏d

חיפוש אינסופי

המדע עסוק בחיפוש אחר תשובות,‏ אלא שבמקרים רבים התשובות מובילות לתעלומות נוספות.‏ עובדה זו מזכירה את האמירה שבקהלת ג׳:‏11‏:‏ ”‏את הכול עשה [‏אלוהים]‏ יפה בעיתו.‏ גם את העולם [‏מושג הנצח]‏ נתן בליבם,‏ מבלי אשר לא ימצא האדם את המעשה אשר עשה האלוהים מראש ועד סוף”‏.‏

מטבע הדברים,‏ כיום,‏ בשל קוצר חייו של האדם,‏ אנו מסוגלים לקלוט רק כמות מוגבלת של מידע,‏ וחלק גדול של מידע זה מבוסס על השערות ונתון לשינויים.‏ אבל מצב זה זמני משום שמטרתו של אלוהים היא להעניק למשרתיו הנאמנים מקרב בני האדם חיי נצח בגן עדן עלי אדמות,‏ שם הם יוכלו לבחון לנצח את בריאתו ולרכוש ידע מדויק (‏תהלים ל״ז:‏11,‏ 29;‏ לוקס כ״ג:‏43‏,‏ ע״ח‏)‏.‏

לכן,‏ אל לנו לחשוש מתחזיות יום הדין הנוגעות לכדור־הארץ.‏ אחרי הכול,‏ המדע למד רק מעט מאוד על הקיים,‏ בעוד שהבורא יודע הכול (‏ההתגלות ד׳:‏11‏)‏.‏

‏[‏הערות שוליים]‏

‏[‏תיבה בעמוד 17]‏

השמיים מלמדים ענווה

כאשר משרת אלוהים מימי קדם נשא עיניו אל שמי הלילה הבהירים והנקיים,‏ הוא התמלא יראת כבוד ואת זאת ביטא בשירה.‏ בתהלים ח׳:‏4,‏ 5 אנו קוראים:‏ ”‏כי אראה שמיך,‏ מעשי אצבעותיך,‏ ירח וכוכבים אשר כוננתה,‏ מה אנוש כי תזכרנו,‏ ובן אדם כי תפקדנו?‏”‏ ברם,‏ למחבר התהלים לא היו טלסקופים או מצלמות מיוחדות.‏ אם כן,‏ על אחת כמה וכמה עלינו לחוש יראת כבוד!‏

‏[‏תרשים בעמוד 18]‏

‏(‏לתרשים מעומד,‏ ראה המהדורה המודפסת)‏

74% אנרגיה אפלה

22% חומר אפל

4% חומר רגיל

‏[‏שלמי תודה בתמונה בעמוד 16]‏

רקע:‏ Based on NASA photo

‏[‏שלמי תודה בתמונה בעמוד 18]‏

רקע:‏ Based on NASA photo