צפיפות אוכלוסין בחלל: האם יקום שכן יתנגש ביקום שלנו?

צפיפות אוכלוסין בחלל: האם יקום שכן יתנגש ביקום שלנו?

מסתבר שישנם עניינים יותר דחופים ובוערים מאשר ללכוד ספינות נשק איראניות, או לדון בפיצול סמכויות היועץ המשפטי לממשלה בישראל, או לחילופין לעסוק כל הזמן בשחיתויות שלטוניות ובשרים ישראלים שעפים לכלא ומייללים על מר גורלם. העניין הבוער הוא אפוקליפטי למדי וגם כן קשור כמובן בשלום ובאלימות – שאף פעם לא מתרחקים זה מזה בטבע כמו גם אצל בני האדם.

התנגשות בין יקומים

ובכן הקוסמולוגים החלו לאחרונה לשאול את עצמם את השאלה שברומו של עולם, כלומר ברומו של יקום: “האם היקום שלנו יכול להתנגש ביקום אחר?”

זו אינה שאלה של מה בכך. אם יתנגש, מן הסתם, הבעיה האם לחזור לקווי 67 או לא, והריבים והמדנים במזרח התיכון במילא יפתרו מאילם, כי לא יהיו כאן יותר קווים ושטחים ויקום. אולם קודם יש לשאול את השאלה המקדימה, האם בכלל יש יקומים נוספים מלבד זה שלנו, שעלולים להתנגש ביקום שלנו? אולי בכלל אנחנו יקום בודד באין הריק אי שם?

אנתוני אגווייר, פיזיקאי מאוניברסיטת סנטה קרוז, הוא אחד מיני קוסמולוגים רבים הסבורים שיש יקומים נוספים מלבד זה שלנו. וברגע שמעלים השערה זו, יתכן פיצוץ אוכלוסין בציבור היקומים ולכן עולה החשש מהתנגשות היפותטית ביניהם. אגווייר מסביר, שבעוד יקום אחר יגיע כדי להתנגש ביקום שלנו, דפנותיו יראו לנו כמו מעין קיר שנע לעברנו כמעט במהירות האור. כך יוצר קיר בין היקום שלנו ליקום המתנגש בנו. מאחורי קיר זה יהיו חוקי פיזיקה לגמרי שונים מאלה שלנו שפשוט יחריבו את כל מה שנקרא בדרכם ביקום שלנו. כלומר, אם המתיחות של הקיר היא בערך קטן יותר מערך מסוים, הקיר ידהר לעבר היקום שלנו וימחץ את כל מה שבדרכו במהירות עצומה: חלק ניכר מהיקום ייאכל, בעוד שכל האנשים שיפגעו מהקיר ימחצו ויהרגו. זהו באמת קרב קוסמי רציני. אגווייר אומר לנו, שאילו היינו יכולים לשדר את המאורע הנורא הזה בסלאו מושין”, היינו רואים מראה ענקית דוהרת לעברנו ברקיע, מכיוון שהאור היה מוחזר על ידי הקיר. ואחרי זה מה היינו רואים? מן הסתם כלום כי היינו כבר כולנו מתים.

מהאינפלציה ועד לפיצוץ האוכלוסין של המולטי-יקומים

ב-1981 אלאן גוט מה-MIT הציע את רעיון היקום האינפלציוני. פירושו של דבר שהיקום עבר דרך תקופה של התפשטות מהירה בדיוק אחרי המפץ הגדול. איך היקום עובר אינפלציה? אף אחד לא יודע. לפתע התעוררו תיאוריות המולטי-יקומים: נוצרו באמצעות הליך האינפלציה יקומים רבים.

פיזיקאים הציעו שהואקום או המרחב-זמן הריק הוא לא ריק ככלות הכל, אלא הוא נתון לפלוקטואציות קוונטיות שגורמות לבועות מוזרות להופיע בזמנים אקראיים. בועות אלה של המרחב-זמן הן בעלות תכונות מוזרות. למשל, הן יוצרות כוח כבידה דוחה בתוכן, מה שגורם למרחב-זמן של הבועה להתנפח. גודל הבועה לא משתנה עבור צופה מבחוץ. הגידול מתרחש רק בתוך בועה עבור צופה בתוך הבועה. בגלל שהלחץ בתוך הבועה הוא תמיד נמוך יותר מהלחץ בחוץ, בועות שמתחילות לגדול מתחת לגודל מסוים קורסות תחת המתח של דפנות הבועה בטרם החלל שהן מכילות מספיק להתפשט. כלומר, אם הבועה היא קטנה מידי, דפנותיה תמיד יטו לקרוס פנימה. לגבי בועות גדולות יותר, תיאורטית הן יכולות אמנם לגדול לממדים קוסמולוגיים, אולם הן צריכות דחיפה התחלתית בטרם הן תתפשטנה. ביקום הקדום שלנו דחיפה זו סופקה על ידי המפץ הגדול – נקודה בעלת צפיפות אנרגיה אינסופית.

אותם תהליכים קוונטיים אקראיים שיצרו את הבועה הקוונטית גם יאפשרו להפוך אותה ספונטאנית לגדולה יותר. ברגע שהבועה הגדולה יותר הזו מתפרצת החוצה, היא עוברת אינפלציה ליקום חדש ללא צורך בתהליך דחיפה ממקור בעל אנרגיה אינסופית. היקום שנברא הוא בעל מרחב-זמן משל עצמו, שעובר אינפלציה. הלחץ על דפנות היקום שנברא ממשיך להגביל אותו. הכוחות (אינפלציה מול לחץ זה) מתחילים להתחרות זה בזה והיקום יוצר בועה במרחב-זמן עד אשר החיבור היחיד שיש לו ליקום שלנו הוא באמצעות תעלת מרחב-זמן צרה שקרויה חור-תולעת. ברגע שהיקום נולד הוא ינעל בתוך חור שחור שלא נראה שיגדל בגודלו. חור שחור זה יפלוט קרינת הוקינג ומהר מאוד יתאדה. היקום החדש ימשיך לגדול במרחב-זמן משלו, אבל יותיר מאחור שובל זעיר של נוכחותו ביקום שלנו. כך נולד יקום חדש. בצורה זו כל הזמן נוצרים עוד ועוד יקומים חדשים בתהליך האינפלציה.

מכאן

קוסמולוגים החלו מאמינים שבעת שהיקום שלנו נולד במפץ הגדול נוצרו בנוסף ליקום שלנו יקומים נוספים, וכל הזמן נוצרים עוד ועוד יקומים בתהליך האינפלציה, כלומר הם מאמינים בתיאורית ה”מולטי-יקומים”. הם אז חישבו את הסיכויים לכך שיקומים שונים אלה יתנגשו עם שכניהם, או אפילו לא עלינו ימחצו זה את זה. במהלך חישוביהם הם הגיעו למסקנה המפתיעה ביותר: היקום שלנו כבר שרד התנגשויות כאלה – וכיצד אנו יודעים זאת? ישנן שריטות שמעידות על ההתנגשות.

כנס: האם תהיה התנגשות בין היקום שלנו ליקום שכן?

אגווייאר ארגן כנס בגרנד קניון כדי לעסוק בעניינים אלה שברומו של עולם. הנושאים שעל סדר היום היו: תקריות חלילה שעברו מולטי-יקומים ועניינים אחרים העוסקים ביצירה ובהרס קוסמולוגי. בכנס הובאו חישובים לגבי הסיכויים שיקום נוסף יתנגש ביקום שלנו. מהחישובים עולה שהסבירות להתנגשות פטאלית בחלק של המולטי-יקום בפינה הנידחת שלנו היא באמת מאוד קטנה. תנשמו לרווחה… אולם, מחקר אחר החל מראה שהיקום שלנו למעשה יכל לשרוד התנגשות כזו עם יקום חוצן – ולמעשה כאמור ישנו סיכוי גבוהה שאכן הייתה התנגשות לא קטלנית כזו בעבר. תראו, אמרו החוקרים, כאשר חושבים על מולטי-יקומים אינסופיים, וכאשר כל הזמן נוצרים עוד ועוד יקומים חדשים בתהליך האינפלציה (כפי שהוסבר למעלה), במוקדם או מאוחר תיווצר לה בועה קטנה וזעירה מהאין, ייוולד לו יקומון קטן בסמוך לדפנות הבועה שלנו והופ… הוא יתנגש ביקום שלנו.

נא להירגע, זוהי התנגשות שפירה ולא ממאירה, היקום רק נולד והוא עדין לא יהרוס את היקום שלנו.

ואיך נדע שארעה התנגשות כזו? במדע כמו במדע רוצים לראות סימנים להתנגשות כזו. נחפש אחר עדויות. אגווייר והקולגות שלו הלכו לחפש אחר העדויות. ראשית, לפי הקוסמולוגיה היקום אמור להיות איזוטרופי והומוגני – כלומר אחיד ונראה אותו הדבר בכל מקום. חבטה, כלומר ה- fender bender שחטף היקום במקום אחד, כאשר יקום אחר חדר מעט ליקום שלנו ואז התרחק, תגרום להפרעה בסימטריה הזו, תוך השארת צלקת בשמים. איך נחפש אחר צלקת זו? בקרינת (המיקרוגל) הרקע הקוסמית – הקרינה הממלאת את החלל, השארית מהמפץ הגדול. מסתבר שמדדו אנומליה אחת של נקודות קרות וחמות, ומכיוון שמאמינים שאין כיוונים מיוחדים ביקום האיזוטרופי וההומוגני, המגלים מאימפריאלי קולג’ קראו לאנומליה “ציר הרע”. ההסבר יכול להיות שהיא שריד מהמפץ הגדול, או עדות לחוסר סימטריה בעת הליך האינפלציה אחרי המפץ הגדול. או לפי אגווייר, משהו מאוד עצום שבעט לרגע ביקום שלנו, התנגשות בין-יקומית. כמובן שאגווייר מודה שאין זהו ההסבר היחיד לתבניות המוזרות שנצפו בקרינת הרקע הקוסמית.

מסתבר שישנם תיאורטיקנים שלא ממהרים להסיק מסקנות אפוקליפטיות אודות כוח ההרס של התנגשות בין היקומים. נהפוך הוא. הם מציעים שהתנגשות טיטאנית שכזו למעשה הובילה להולדת היקום שלנו מלכתחילה. ומה שנקרא המפץ הגדול הוא למעשה ההתגלמות של התנגשות שכזו. פול שטיינהרט מאוניברסיטת פרינסטון וניל טורוק מהמכון פרימייר באונטריו בקנדה הציעו אלטרנטיבה למפץ הגדול ב-2002: היקום הוא ממבראנה תלת-ממדית בחלל ארבע-ממדי. המפץ הגדול נגרם כאשר הממבראנה התנגשה בממבראנה שכנה. האלימות של ההתנגשות הציפה את שני היקומים באנרגיה וחומר. התנגשויות כאלה חוזרות על עצמן כל טריליון שנה, וכל פעם הן מעוררות מפץ גדול חדש ויקום חדש. מודל זה מנבא גם כתמים קרים וחמים, שניתן לראותם בקרינת (המיקרוגל) הרקע הקוסמית מימיו המקודמים של היקום. נראה שחוקרים ב-2007 ראו רמזים לתבנית זו של קרינת הרקע במדידות מוקדמות במתקן של נאסא. אולם כמו שאומרים במחוזותינו, כל עדות יכולה להתפרש לכאן ולכאן… ובינתיים לכן נשוב לצרות הרגילות שלנו בפינה הנידחת אי שם במזרח התיכון.

קראו כאן.

Advertisements

0 thoughts on “צפיפות אוכלוסין בחלל: האם יקום שכן יתנגש ביקום שלנו?

  1. תודה רבה לך על עוד מאמר מרתק.
    הבלוג שלך מסב לי עונג רב.

    טוב שהוא קיים בבלוגספירה המקומית.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s