יום רביעי, 14 במאי 2014

סוף כל הסופים

עתיד היקום הוא שאלה שסקרנה את האנושות מאז ומתמיד. אפשר לשרוף עשרות רשומות בשביל לתת סקירה הסטורית של הגישות השונות מאז הבבלים ועד היום, אבל אני אסתפק בסקירה קצרה (מאוד) של שינויי הגישה מאז תחילת המאה ה-20, על מנת להסביר את העובדה המעניינת שתגיע בסוף. ייתכן ובעתיד אכתוב רשומה רצינית בנושא, אבל לא כרגע.
בתחילת המאה ה20 הגישה השלטת הייתה שהיקום היה קיים מאז ומעולם, וימשיך להתקיים כפי שהוא לתמיד. הגישה הזו נתקלה בבעיה רצינית עם פרסום המאמר המפורסם של אדווין האבל ב1929, שבו הראה שככל שגלקסיה מרוחקת יותר מאיתנו, היא מתרחקת מאיתנו במהירות גדולה יותר, ולמעשה הראה שהיקום מתרחב מנקודה אחת אי שם בעבר (אישוש תצפיתי לתאוריית המפץ הגדול). הדבר גרר ויכוחים רבים, אך בסופו של דבר התקבעה המוסכמה שהיקום אכן מתרחב מאז היווצרו. אך סופו של היקום לא היה ברור, היות וזה תלוי בפרמטרים שונים שקשה להבדיל ביניהם בעידן הנוכחי של היקום. מרבית המדענים הסכימו שהיקום כנראה ימשיך להתפשט לנצח, אך חלק מהמדענים דגלו בתיאוריה לפיה התפשטות היקום תעצר בשלב מסויים, ואז היקום יחל לקרוס אל תוך עצמו ("המעיכה הגדולה"). רובם האמינו שלאחר המעיכה הגדולה יחל מפץ גדול נוסף, וכך בצורה מחזורית; בצורה כזו ניתן לחזור לרעיון של יקום שקיים מאז ולתמיד. בתחילה התיאוריה הזו נראתה מושכת, אך מהר מאוד התברר שחוקי התרמודינמיקה מחייבים שבכל מחזור האנטרופיה תגדל, ולכן המחזורים ילכו ויתארכו, מה שאומר שאם נעקוב אחרי המחזורים אחורה שוב נחזור לנקודה סינגולרית בה המחזור הוא אפס, כלומר סוג של מפץ גדול, ולכן העניין בתיאוריה הזו ירד משמעותית, יחד עם מדידות חדשות שהראו שההסתברות לכך שהיא נכונה קטנה.
בהעדר הפתרון המחזורי, ההסכמה בין המדענים היא על כך שהיקום ימשיך להתפשט לנצח. ב1998 התברר שהיקום לא רק מתפשט, אלא שההתפשטות הזו מואצת. זה הביא את הקוסמולוגים להחזיר לחיים את הקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין תחת השם "אנרגיה אפלה" בתור מה שמניע את האצת ההתפשטות, שזה מעט אירוני היות ואיינשטיין הוסיף את הקבוע הקוסמולוגי למשוואות שלו כדי לאפשר פתרון של יקום סטטי. הפתרון הראשון, והמקובל ביותר, הוא "מות החום" - סוף שבו הגלקסיות מתרחקות אחת מהשנייה לנצח תוך כדי שהן מכלות את האנרגיה של עצמן ולבסוף שטות כגושים קרים של חומר שלעולם לא יפגשו עוד כלום. פתרון נוסף שהוצע הוא "הקריעה הגדולה" - המשוואות לא פוסלות מקרה של אנרגיה אפלה מוזרה במיוחד, שצפיפותה הולכת וגדלה עם הזמן. במקרה כזה התפשטות היקום לא רק מאיצה, אלא שקצב ההאצה גדל עם הזמן, ואז לא רק שהגלקסיות יתרחקו אחת מהשנייה לנצח, אלא שבאיזשהו שלב ההתפשטות תהיה מהירה כל כך שבסופו של דבר כל החומר ביקום, החל מגלקסיות, דרך כוכבים, עבור במולקולות, וכלה בחלקיקים הקטנים ביותר שאנו לא בטוחים שגילינו, כולם יקרעו לגורמים, והיקום יסיים את דרכו כחלל ריק שבו מעט אנרגיה שהולכת ומתפשטת, סוף קודר לכל הדעות.
וכל זה מוביל לעובדה שבשבילה נכתבה כל ההקדמה הזו - לאחרונה הראתה קבוצת חוקרים שישנם פתרונות מסויימים של "הקריעה הגדולה" שיכולים, בהנתן התנאים הנכונים, לגרום לכך שאזורים שונים יקרסו חזרה לתוך עצמם ויגרמו ל"מפצים גדולים קטנים" שיקרו באזורים שאין ביניהם כל קשר, ויכולים אף להוביל ליקום מחזורי. זה לא יעזור לנו (שכמובן נהיה מתים מספר קשה לקליטה של שנים עד אז), או אפילו לצאצאים שלנו, במידה והם ישרדו עד אז - ה"קריעה הגדולה" תשמיד כל דבר ביקום, והקריסה שתבוא אח"כ תשמיד את כל מה שיווצר לאחר מכן; אבל זה לפחות מעניין יותר מחלל קר שפשוט שוכב שם עד אינסוף.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה