9 תשובות
קודם כל חשוב לזכור שמדברים על היקום הנראה, משמע על החלק מהיקום שאור ממנו הספיק להגיע אלינו. איש אינו יודע כמה גדול היקום כולו, יתכן שהוא אינסופי.
אבל איך אור ממרחק של 92 מיליארד שנות אור הספיק להגיע אלינו? הסיבה לכך היא שהמרחב מתרחב, ובזמן "המפץ הגדול" האזור הזה היה הרבה יותר קרוב אלינו אבל היקום התרחב מאז ולכן גם היקום הנראה גדול הרבה יותר כיום משהוא היה אז.
זאת התשובה הפשוטה, גורמים כמו האצת ההתרחבות של היקום הם חלק חשוב מהסיבה שהיקום הנראה בגודל הזה אבל זה העקרון הבסיסי.
אבל איך אור ממרחק של 92 מיליארד שנות אור הספיק להגיע אלינו? הסיבה לכך היא שהמרחב מתרחב, ובזמן "המפץ הגדול" האזור הזה היה הרבה יותר קרוב אלינו אבל היקום התרחב מאז ולכן גם היקום הנראה גדול הרבה יותר כיום משהוא היה אז.
זאת התשובה הפשוטה, גורמים כמו האצת ההתרחבות של היקום הם חלק חשוב מהסיבה שהיקום הנראה בגודל הזה אבל זה העקרון הבסיסי.
שואל השאלה:
לא הבנתי אז מה המשמעות של היקום מעבר ליקום הנראה
לא הבנתי אז מה המשמעות של היקום מעבר ליקום הנראה
מעבר ליקום הנראה נמצאים החלקים של היקום שאור מהם עדיין לא הספיק להגיע אלינו
שואל השאלה:
אבל לא אומרים שהאור הראשוני הוא מה שכבר הגיע? לפי מה שהבנתי הmicrowave background radiation זה האור מהחלקיקי פוטון אור הראשונים שנוצרו. אז איך יש אור קדום יותר שעוד לא הגיע?
אבל לא אומרים שהאור הראשוני הוא מה שכבר הגיע? לפי מה שהבנתי הmicrowave background radiation זה האור מהחלקיקי פוטון אור הראשונים שנוצרו. אז איך יש אור קדום יותר שעוד לא הגיע?
הכוונה שיש אזורים מרוחקים יותר שהאור לא הספיק להגיע מהם כיוון שהאור נע במהירות סופית.
שואל השאלה:
אבל התמונה הזאת של מה שאמרתי מקודם היא כל היקום לא? איך יש מעבר?
אבל התמונה הזאת של מה שאמרתי מקודם היא כל היקום לא? איך יש מעבר?
לא, הוא מדבר על היקום הנראה, או היקום בר־הצפייה.
לשם הנוחות הבה נניח שהיקום הוא אינסופי, אם אנחנו חוזרים מספיק אחורה אנחנו מגיעים למצב שכל היקום היה פשוט מסה דחוסה שהייתה בכל רחבי היקום. היקום היה כל־כך דחוס שהייתה לו טמפרטורה עצומה וחלקיקים לא יכלו להיווצר.
המרחב־זמן התחיל להתרחב ולכן הצפיפות פחתה והיקום התקרר, עם הזמן חלקיקים נוצרו מהמסה הזאת ונוצרה מעין פלזמה של חלקיקים בסיסיים.
תוכל לדמיין שהיקום התרחב כמו בלון והמרחב בין כל שתי נקודות טפח. איך זה עובד באינסוף?
דמיין ציר מספרים העשוי מכל המספרים השלמים (...3-, 2-, 1-, 0, 1, 2, 3...) ועכשיו תוסיף את כל החצאים (...0, 0.5, 1, 1.5, 2...) ואז את כל הרבעים... הציר עצמו נשאר זהה אבל אם תבחר כל זוג מספר (למשל, חמש ושבע) תראה שהמרחק ביניהם (כמות המספרים המפרידים ביניהם) גדלה. כך יקום אינסופי מתרחב.
עכשיו, כיוון שהם היו חלקיקים משוחררים אור לא יכל להשתחרר וכל חלקיק אור שהיה נוצר היה נבלע מחדש על־ידי קווארקים ואלקטרונים.
היקום פשוט היה עדיין לוהט מדי כדי ליצור חומר מורכב יותר.
ברם, ההתרחבות לא פסקה אז, היא המשיכה והיקום המשיך להתקרר ונוצרו מהקווארקים פרוטונים וניוטרונים שיצרו גרעיני הליום ומימן והם התחברו עם האלקטרונים ופתאום יש לנו אטומים שהם חסרי מטען חשמלי.
עכשיו האור (שהוא גל אלקטרומגנטי) יכול "להשתחרר" כי הוא לא נבלע בכל כיוון שהוא ינוע לחלקיק טעון חשמלי אחר.
האור הזה השתחרר מכל נקודה ביקום והוא קרינת הרקע הקוסמי.
עכשיו, נבחר בתור נקודה את המיקום שבו יווצר כדור־הארץ.
ככל שעובר זמן אור מגיע אליו מנקודות שונות ביקום אבל ככל שנבחר נקודה רחוקה יותר יקח לאור זמן רב יותר להגיע אליו כיוון שיש לו מהירות מוגבלת.
אם היקום היה נשאר סטטי ולא מתרחב היינו מצפים שכיום הנקודה המרוחקת ביותר שאור הגיע ממנה אלינו תהיה במרחק של פחות מ־14 מיליארד שנות אור כיוון שהיו לו רק מעט יותר מ־13 מיליארד שנים להגיע אלינו.
אבל היקום מתרחב כל הזמן ולכן הנקודה שהייתה לפני בערך 13 מיליארד שנה במרחק 13 מיליארד שנות אור היום נמצאת במרחק הרבה יותר גדול, ולמעשה היקום גם מאץ את קצב ההתרחבות שלו כך שהמרחק של אותה נקודה מרוחקת הוא בעצם 92 מיליארד שנות אור בערך.
אנחנו בעצם יכולים 'לסמן' גבול דמיוני בנקודות הרחוקות ביותר שאור הספיק להגיע אלינו מהן ונקבל מעין ספירה, או מעטפת של כדור, שמציינת את הגבול בין החלק של היקום שאנחנו יכולים לצפות בו לבין החלק של היקום שהוא רחוק מדי כיוון שלא היה מספיק זמן לאור להגיע אלינו ממנו. המרחב בתוך הספירה הזאת הוא מה שאנחנו קוראים לו היקום הנראה, או היקום בר־הצפייה (the observable universe).
ההסבר הזה מאוד כללי ולא מדוייק אבל הוא יספיק כדי להסביר את הרעיון הכללי.
אם יש משהו שעדיין לא הבנת אשמח אם תשאל שאלה ספציפית.
לשם הנוחות הבה נניח שהיקום הוא אינסופי, אם אנחנו חוזרים מספיק אחורה אנחנו מגיעים למצב שכל היקום היה פשוט מסה דחוסה שהייתה בכל רחבי היקום. היקום היה כל־כך דחוס שהייתה לו טמפרטורה עצומה וחלקיקים לא יכלו להיווצר.
המרחב־זמן התחיל להתרחב ולכן הצפיפות פחתה והיקום התקרר, עם הזמן חלקיקים נוצרו מהמסה הזאת ונוצרה מעין פלזמה של חלקיקים בסיסיים.
תוכל לדמיין שהיקום התרחב כמו בלון והמרחב בין כל שתי נקודות טפח. איך זה עובד באינסוף?
דמיין ציר מספרים העשוי מכל המספרים השלמים (...3-, 2-, 1-, 0, 1, 2, 3...) ועכשיו תוסיף את כל החצאים (...0, 0.5, 1, 1.5, 2...) ואז את כל הרבעים... הציר עצמו נשאר זהה אבל אם תבחר כל זוג מספר (למשל, חמש ושבע) תראה שהמרחק ביניהם (כמות המספרים המפרידים ביניהם) גדלה. כך יקום אינסופי מתרחב.
עכשיו, כיוון שהם היו חלקיקים משוחררים אור לא יכל להשתחרר וכל חלקיק אור שהיה נוצר היה נבלע מחדש על־ידי קווארקים ואלקטרונים.
היקום פשוט היה עדיין לוהט מדי כדי ליצור חומר מורכב יותר.
ברם, ההתרחבות לא פסקה אז, היא המשיכה והיקום המשיך להתקרר ונוצרו מהקווארקים פרוטונים וניוטרונים שיצרו גרעיני הליום ומימן והם התחברו עם האלקטרונים ופתאום יש לנו אטומים שהם חסרי מטען חשמלי.
עכשיו האור (שהוא גל אלקטרומגנטי) יכול "להשתחרר" כי הוא לא נבלע בכל כיוון שהוא ינוע לחלקיק טעון חשמלי אחר.
האור הזה השתחרר מכל נקודה ביקום והוא קרינת הרקע הקוסמי.
עכשיו, נבחר בתור נקודה את המיקום שבו יווצר כדור־הארץ.
ככל שעובר זמן אור מגיע אליו מנקודות שונות ביקום אבל ככל שנבחר נקודה רחוקה יותר יקח לאור זמן רב יותר להגיע אליו כיוון שיש לו מהירות מוגבלת.
אם היקום היה נשאר סטטי ולא מתרחב היינו מצפים שכיום הנקודה המרוחקת ביותר שאור הגיע ממנה אלינו תהיה במרחק של פחות מ־14 מיליארד שנות אור כיוון שהיו לו רק מעט יותר מ־13 מיליארד שנים להגיע אלינו.
אבל היקום מתרחב כל הזמן ולכן הנקודה שהייתה לפני בערך 13 מיליארד שנה במרחק 13 מיליארד שנות אור היום נמצאת במרחק הרבה יותר גדול, ולמעשה היקום גם מאץ את קצב ההתרחבות שלו כך שהמרחק של אותה נקודה מרוחקת הוא בעצם 92 מיליארד שנות אור בערך.
אנחנו בעצם יכולים 'לסמן' גבול דמיוני בנקודות הרחוקות ביותר שאור הספיק להגיע אלינו מהן ונקבל מעין ספירה, או מעטפת של כדור, שמציינת את הגבול בין החלק של היקום שאנחנו יכולים לצפות בו לבין החלק של היקום שהוא רחוק מדי כיוון שלא היה מספיק זמן לאור להגיע אלינו ממנו. המרחב בתוך הספירה הזאת הוא מה שאנחנו קוראים לו היקום הנראה, או היקום בר־הצפייה (the observable universe).
ההסבר הזה מאוד כללי ולא מדוייק אבל הוא יספיק כדי להסביר את הרעיון הכללי.
אם יש משהו שעדיין לא הבנת אשמח אם תשאל שאלה ספציפית.
שואל השאלה:
הבנתי פחות או יותר את הקטע. אז בעצם היקום הוא בן 14 מיליארד שנה כי זה הזמן שאמור לקחת לאור להגיע אלינו אבל מה שקרה זה שבמשך הזמן הזה היקום התרחב ולכן הגודל שלו הוא 92 מליארד שנות אור. הבנתי נכון? עכשיו הקונספט השני בקשר ליקום הלא נראה. בעצם כשנוצר היקום הוא התרחב לכל עבר בקצב שווה (נניח) אז נקודות מיקום בזמן הזה שהיו רחוקות יותר נגיד 15 מיליארד שנות אור הן בעצם מה שנקרא היקום הלא נראה ? תגיד לי אם הבנתי נכון.
הבנתי פחות או יותר את הקטע. אז בעצם היקום הוא בן 14 מיליארד שנה כי זה הזמן שאמור לקחת לאור להגיע אלינו אבל מה שקרה זה שבמשך הזמן הזה היקום התרחב ולכן הגודל שלו הוא 92 מליארד שנות אור. הבנתי נכון? עכשיו הקונספט השני בקשר ליקום הלא נראה. בעצם כשנוצר היקום הוא התרחב לכל עבר בקצב שווה (נניח) אז נקודות מיקום בזמן הזה שהיו רחוקות יותר נגיד 15 מיליארד שנות אור הן בעצם מה שנקרא היקום הלא נראה ? תגיד לי אם הבנתי נכון.
לגבע הנקודה הראשונה, היקום בן 14 מיליארד שנה פשוט כי אז התחיל המפץ הגדול.
כל השאר נכון פחות או יותר.
כל השאר נכון פחות או יותר.