תשובה אחת
קח נשימה, זה קצת ארוך...
"המפץ הגדול" הוא שמה של התיאוריה המקובלת כיום בקהילת הפיזיקאים שמסבירה ומתארת כיצד נוצר היקום בו אנו חיים. בקצרה, ובפשטות: האבל גילה בתחילת המאה ה- 20 ש (כמעט) כל הגלקסיות מתרחקות מאיתנו, ובמהירות גדולה יותר ככל שהן רחוקות יותר מאיתנו. המסקנה - פעם כל החומר ביקום היה יותר קרוב. כמה קרוב? על פי התיאוריה, אם נמשיך את המסקנה הזו יותר ויותר אחורה בזמן, נגלה שכל החומר והאנרגיה ביקום היו צריכים להתחיל מנקודה אחת (סינגולריות) שבה הכל היה מרוכז, ומשם הכל התפרץ. למעשה המרחב-זמן עצמו התחיל בנקודה היפוטתית זו, והוא ממשיך להתפשט גם היום (כנראה בתאוצה, ראה פרס הנובל בפיסיקה ל-2011), כשהחומר שנשאר מאז "נוסע" עליו. (הדוגמא המוכרת היא שאם נצייר נקודות על בלון ואז ננפח אותו, כולן יתרחקו זו מזו, למרות שאף נקודה לא באמת זזה ביחס לבלון... כאן הבלון מייצג את המרחב והנקודות את הגלקסיות).
אחד האספקטים המטרידים בתיאוריה זו הוא שהיא כוללת נקודה סינגולרית שבה כל החומר (או אנרגיה) מרוכז בנקודה אחת - כלומר עם צפיפות אינסופית. פיזיקאים לא מתיימרים לדעת איך מתנהגים חוקי הפיזיקה כשגודל כמו צפיפות נעשה אינסופי ממש, ולא סתם גדול מאוד.
בסקאלה יותר קטנה אנחנו נתקלים בסינגולריות כבידתית כזו גם בחורים שחורים - שהם גופים שקיומם ביקום נחזה תיאורטית, ולאחר מכן נצפה ואושר. בקצרה: כשכוכב מספיק מסיבי (כמה פעמים מסת השמש שלנו!) "שורף" את כל הדלק שמאפשר לו להפיק אנרגיה ולזרוח, אין מה שיעצור את המשיכה הכבידתית של החומר שממנו הוא מורכב לתוך עצמו.
הסבר קצר: ככל ששני גופים מסיביים מתקרבים זה לזה, גדלה המשיכה שלהם זה לזה. בניגוד לכל חומר אחר שאנו מכירים, שבו משיכה כזו תוביל לבסוף להתנגשות שבה משהו "עף החוצה" (אם זה חומר, או אם זה חום, קול, או כל צורת אנרגיה אחרת) בכוכב שהופך לחור שחור יש כ"כ הרבה חומר במקום הולך וקטן, עד שהמשיכה שלו כ"כ חזקה ששום דבר לא יכול "לעוף החוצה", אפילו לא אור (אנרגיה) - ומכאן שמו. לפיכך, בזמן היווצרותו של החור השחור כל "חלקיקי" החומר פשוט ממשיכים להתקרב זה לזה ולהדחס, ואין שום דבר שמצליח לעצור אותם. להיפך, ככל שהם מתקרבים ונדחסים המשיכה שלהם להדחס רק גדלה, כאמור, עד שכל החומר חייב להיות מרוכז בנקודה אחת - סינגולרית. כיוון שגם כאן מדובר בנקודה, ולא באיזשהו נפח מאוד קטן, יש לנו כמות חומר מאוד גדולה ש"ממלאת" נקודה עם אפס נפח. צפיפות החומר היא כמות המסה חלקי הנפח, וכידוע, חלוקה באפס נותנת אינסוף!
כאמור, ע"פ המפץ הגדול המסה שהיתה מרוכזת בנקודה אחת היא לא מסה של כמה שמשות כמו בחור שחור, אלא מסת כל היקום כולו!
"המפץ הגדול" הוא שמה של התיאוריה המקובלת כיום בקהילת הפיזיקאים שמסבירה ומתארת כיצד נוצר היקום בו אנו חיים. בקצרה, ובפשטות: האבל גילה בתחילת המאה ה- 20 ש (כמעט) כל הגלקסיות מתרחקות מאיתנו, ובמהירות גדולה יותר ככל שהן רחוקות יותר מאיתנו. המסקנה - פעם כל החומר ביקום היה יותר קרוב. כמה קרוב? על פי התיאוריה, אם נמשיך את המסקנה הזו יותר ויותר אחורה בזמן, נגלה שכל החומר והאנרגיה ביקום היו צריכים להתחיל מנקודה אחת (סינגולריות) שבה הכל היה מרוכז, ומשם הכל התפרץ. למעשה המרחב-זמן עצמו התחיל בנקודה היפוטתית זו, והוא ממשיך להתפשט גם היום (כנראה בתאוצה, ראה פרס הנובל בפיסיקה ל-2011), כשהחומר שנשאר מאז "נוסע" עליו. (הדוגמא המוכרת היא שאם נצייר נקודות על בלון ואז ננפח אותו, כולן יתרחקו זו מזו, למרות שאף נקודה לא באמת זזה ביחס לבלון... כאן הבלון מייצג את המרחב והנקודות את הגלקסיות).
אחד האספקטים המטרידים בתיאוריה זו הוא שהיא כוללת נקודה סינגולרית שבה כל החומר (או אנרגיה) מרוכז בנקודה אחת - כלומר עם צפיפות אינסופית. פיזיקאים לא מתיימרים לדעת איך מתנהגים חוקי הפיזיקה כשגודל כמו צפיפות נעשה אינסופי ממש, ולא סתם גדול מאוד.
בסקאלה יותר קטנה אנחנו נתקלים בסינגולריות כבידתית כזו גם בחורים שחורים - שהם גופים שקיומם ביקום נחזה תיאורטית, ולאחר מכן נצפה ואושר. בקצרה: כשכוכב מספיק מסיבי (כמה פעמים מסת השמש שלנו!) "שורף" את כל הדלק שמאפשר לו להפיק אנרגיה ולזרוח, אין מה שיעצור את המשיכה הכבידתית של החומר שממנו הוא מורכב לתוך עצמו.
הסבר קצר: ככל ששני גופים מסיביים מתקרבים זה לזה, גדלה המשיכה שלהם זה לזה. בניגוד לכל חומר אחר שאנו מכירים, שבו משיכה כזו תוביל לבסוף להתנגשות שבה משהו "עף החוצה" (אם זה חומר, או אם זה חום, קול, או כל צורת אנרגיה אחרת) בכוכב שהופך לחור שחור יש כ"כ הרבה חומר במקום הולך וקטן, עד שהמשיכה שלו כ"כ חזקה ששום דבר לא יכול "לעוף החוצה", אפילו לא אור (אנרגיה) - ומכאן שמו. לפיכך, בזמן היווצרותו של החור השחור כל "חלקיקי" החומר פשוט ממשיכים להתקרב זה לזה ולהדחס, ואין שום דבר שמצליח לעצור אותם. להיפך, ככל שהם מתקרבים ונדחסים המשיכה שלהם להדחס רק גדלה, כאמור, עד שכל החומר חייב להיות מרוכז בנקודה אחת - סינגולרית. כיוון שגם כאן מדובר בנקודה, ולא באיזשהו נפח מאוד קטן, יש לנו כמות חומר מאוד גדולה ש"ממלאת" נקודה עם אפס נפח. צפיפות החומר היא כמות המסה חלקי הנפח, וכידוע, חלוקה באפס נותנת אינסוף!
כאמור, ע"פ המפץ הגדול המסה שהיתה מרוכזת בנקודה אחת היא לא מסה של כמה שמשות כמו בחור שחור, אלא מסת כל היקום כולו!