איזו צורה היקום?

ישנן שלוש אפשרויות בסיסיות, אבל אחת סביר יותר מהאחרות.

אין גבול לשאלות שנצטרך לענות עליהן כדי לדעת היכן, איך או אפילו אם היקום יסתיים. אבל כל העדויות מצביעות על כך שאנחנו לא רק תלויים באיזה חלל צורה חופשית: החלל מתכופף סביב כל דבר בעל מסה כמו טרמפולינה צונחת מתחת לכדור שנפל; חורים שחורים שולחים אדוות של גלי כבידה כמו חלוקי נחל בבריכה קוסמית; ופערים בין גלקסיות נמתחים ומתעוותים לאורך זמן. כל העיוותים האלה נותנים לנו ניצוץ של מושג איך כל העניין עשוי להתגבש. אף על פי שעצמים מסיביים פוגעים במרקם של חלל-זמן עם שקעים וגבעות קטנות, אסטרופיזיקאים חושבים שהדרך שבה כל השינויים הללו בממוצע יכולים לחשוף את צורתו האמיתית של החלל. האם הקוסמוס כפוף יותר כלפי חוץ מאשר פנימה, או שהכל מתנער כדי להיות שטוח בעצם? הסקיצות האלה מראים איך המתיחה הזו עשויה לעבוד.

תרשים המראה את צורת העקמומיות החיובית
עקמומיות חיוביתאלסנדרו רוסטיגי

היקום שלנו עשוי להיות עגול (איש) כמו הגלובוס שאנו קוראים לו בית. במציאות זו, תנועה לכל כיוון תחזיר אותך בסופו של דבר לנקודת ההתחלה שלך - כמו טיול סביב קו המשווה שלנו. חזון זה אינו אינסופי, עם זאת; לא תמצא אדמה בלתי חקורה אינסופית תוך כדי הליכה. אבל מכיוון שהסוף מתחבר בצורה חלקה להתחלה, לעולם לא תגיע לקצה שלו.

תרשים המראה את צורת העקמומיות השלילית
עקמומיות שליליתאלסנדרו רוסטיגי

הפרינגל השמימי הזה הוא הדרך הטובה ביותר להמחיש יקום שאינו מכיל מספיק מסה כדי להאט את ההתפשטות שנותרה מהמפץ הגדול. ללא הצפיפות הנדרשת כדי לעכב אותו, זמן המרחב יצלול פנימה ונמתח עד אינסוף. אי אפשר לצייר סקיצה דו-ממדית של תופעת התלת-ממד הזו (אל תשכח את הזמן!), אבל המפתח הוא זה: שני עצמים שיוצאים לנוע לאורך קווים מקבילים רק יתרחקו זה מזה כמרחב-זמן עיוותים.

תרשים המראה את צורת העקמומיות אפס
אפס עקמומיותאלסנדרו רוסטיגי

בהתבסס על מה שאנו יודעים על אופן הפצת החומר בימיו הראשונים של היקום ועל צפיפות האנרגיה והחומר כיום, רוב האסטרופיזיקאים מאמינים שהקוסמוס הוא כנראה שטוח. עצמים הנעים בקווים מקבילים יישארו מקבילים. אבל אל תתייאשו מהצורה הפשוטה לכאורה הזו; בדיוק כפי שאתה יכול לעטוף נייר לתוך רצועת מוביוס מכופפת את הדעת, הממלכה בה אנו חיים יכולה לעשות כל מיני סיבובים רב-ממדיים ועדיין לשמור על השטיחות שלו.

היסטוריה קצרה של החלל

13 מיליארד לפני הספירה בהתחלה הכל היה קיים בגוש אחד של חומר. המפץ הגדול יצר את האין העצום שיש לנו היום.

שנות ה-1000 לספירה בפרס, אבו ריחאן אל-בירוני הציע את סיבוב כדור הארץ, מה שעשה חורים בתפיסה שהכל סובב סביבנו.

1584 התיאורטיקן האיטלקי ג'ורדנו ברונו טען שמערכת השמש שלנו לא הייתה מרכז כל הקיום, אלא צביר אחד בין רבים.

1929 התצפיות הטלסקופיות של אדווין האבל בתנועות גלקטיות הוכיחו שהיקום אינו סטטי, אלא מתרחב כל הזמן.

1964 הגילוי בארה"ב של קרינת רקע מיקרוגל קוסמית שכנע לבסוף את רוב האסטרונומים בתקפותה של תיאוריית המפץ הגדול.


הסיפור הזה פורסם במקור בגיליון Out There של Popular Science.

ההודעה האחרונה בבלוג

חיידקים בשמים עשויים לעזור לגרום לגשם
August 12, 2023

מספר חיידקי Pseudomonas syringae חומקים דרך סטומה, או פתח, כדי להדביק עלה. ג'יימס קרמר ושנג יאנג הוא דרך המכון הרפואי הווארד יוזמיקרובים נמצאים בכל...

אזור ארקטי מתחמם יכול למעשה להפוך את החורפים שלנו לקרים יותר
August 12, 2023

החורף של 2014-2015 זכור, לפחות לרבים, כחורף שהעיר בוסטון איבדה את דעתה. זה החורף שבו ניו אינגלנד - אזור נרדף לכפור - הצליחה ללכוד את תשומת הלב הלאו...

האם נגזר עלינו חורפים ארקטיים באמריקה?
August 12, 2023

יש אורח לא רצוי על מפתן ביתך, אמריקה.זה בא מהצפון, סוחף אוויר קפוא ונסיעות איומות כמו תכריך נורא מעל יבשת ארצות הברית, מהרי הרוקי עד לאוקיינוס ​​הא...