הצורך להבין את הסביבה שלנו, ולפיכך, את עצמנו הניע הוגים ומדענים בכל תקופות ההיסטוריה לפענח את אחד הבלתי ידועים המורכבים ביותר על קיומנו: מקור היקום
מהו מקור היקום?. מתי ואיך הוא נולד?
מאז תחילת המחשבה הפילוסופית והמדעים הראשונים של הציוויליזציה שלנו, לפני יותר מ-3500 שנה ב שומרי, מצרים ו יוון העתיקה, היו אלפי הוגים שניסו, בכל דרך, לגלות מה כן מקור היקום.
תיאוריות על יקום בראשיתאני, בתור ה אבולוציה ומקור היקום, מגוונים מאוד ותלויים בעקרונות תיאורטיים שעדיין לא אוחדו לחלוטין, לכן הם הסתעפו להיבטים שונים במהלך השנים.
לדוגמה: תיאוריות מסוימות מתחילות מתחילת ה- יקום נייח, כלומר, ההנחה שהיקום כולו נולד בצורה ובגודל שיש לו היום. מצד שני, התיאוריה של היקום האינפלציוני היא מאפשרת לנו להניח שהיקום מתרחב כל הזמן, מרחיק גלקסיות אחת מהשנייה ויוצר כל הזמן גלקסיות חדשות.
תיאוריות מקור היקום בעת העתיקה
Lשומריתos
למרות הבנתם הדלה את הדינמיקה של היקום, השומרים התפעלו ממקור הכוכבים, עד לנקודה שבה האסטרונומיה הפכה עבורם לסוג של אובססיה.
למעשה, מכאן, אחת התרבויות הראשונות המוכרות לאדם, כבר נחשב מערכת יחסים בין גרמי השמים להתנהגות אנושית, שהיום התפתחה באמונות אסטרולוגיות.
למעשה, השומרים הם שזיהו את 12 קבוצות הכוכבים שדרכן נעה השמש לאורך כל השנה ונתנו לה שמות של בעלי חיים, שעבורם נודע לימים כגלגל המזלות.
למרות שהם מעולם לא הציעו תיאוריה מקובלת של בראשית אוניברסלית (הם האמינו שהיקום צף על ים הנקרא נאמו). השומרים יצרו תקדים חשוב לתזות עתידיות לגבי הרכב מערכת השמש שלנו בתרבויות אחרות.
בעיקר בגלל שהם הצליחו לזהות את כוכבי הלכת הנראים ביותר מהם כדור הארץ: מאדים, נוגה, מרקורי, צדק ושבתאי.
מקור היקום לפי המצרים
גם היום, עומק ה ידע אסטרונומי של המצרים זה נשאר לנו בגדר תעלומה, מה שאנחנו כן יודעים בוודאות זה שהם החזיקו בידע שלא הועבר.
לדוגמה, היישור המדויק של ה פירמידת גיזה עם כוכב קוטב זה חורג מכל סיבתיות אפשרית. למעשה, הם השתמשו בחקר הכוכבים לצורך ניווט וכדי לחשב במדויק את משך העונות.
עם זאת, מעבר לידע המסתורי הזה, המצרים מעולם לא העלו א תיאוריה על מקור היקום שהיא חרגה ממיתולוגיה משלה ולאגדות המבוססות על האל רא.
מקור היקום על פי ה-Grieגוס
התיאוריות, המחשבות והתגליות שנעשו בשומר ובמצרים במאות הקודמות, עברו בירושה על ידי המצטיינים ביותר הוגים יוונים כבסיס ללימודיו ולתזות מאוחרות יותר.
ביוון העתיקה, תיאוריות על כיצד נוצר היקום היו מגוונים מאוד, למעשה, כמה פילוסופים הגנו על המקובל תיאוריות גיאוצנטריות, כמו תלמי, שהתיאוריה שלו התקבלה ונלמדה באוניברסיטאות במשך 1500 השנים הבאות.
אחרים, שהקדימו בהרבה את זמנם, כבר התחילו לדבר את תיאוריה הליוצנטרית, אשר, כפי שאתה כבר יודע, נדחה במהלך המאות הבאות על ידי הכנסייה הקתולית.
אחד מגדולי התיאורטיקנים של האסטרונומיה ביוון היה אריסטרכוס מסאמוס, אשר בנוסף להיותו הראשון שהציע כי שלנו מערכת השמש סובבת סביב השמש ולא ל כדור הארץ, היה גם הראשון שביצע חישובים מקובלים למדידת מרחק בין כדור הארץ לשמש.
יתר על כן, אריסטוs, בהתבסס על האלוהות של הצורה הכדורית, הדמויות המושלמת ביותר, לדבריו, הוא הציע כי כדור הארץ היה למעשה כדורי ולא שטוח., כפי שתמיד האמינו. תיאוריה נוספת שהתקדמה מאוד בתקופתה, שכפי שגם ההיסטוריה מספרת לנו, נדחתה במשך יותר מאלף שנים.
תורת ניקולאוס קופרניקוס
ניקולאוס קופרניקוס היה אסטרונום וחוקר פולני שהפך לחלוטין את התפיסה של בראשית העולם בשל התיאוריה השנויה במחלוקת שלו הליוצנטרית, מה שזיכה אותו בהכחשת הקהילה המדעית והדתית באירופה, שבאותה תקופה נשלטה על ידי התיאוריה הגיאוצנטרית של תלמי (תזה שבאותה תקופה הייתה בת 1300 שנה).
במסקנותיו של קופרניקוס, שנגזרו מכמה שנים של מחקר אסטרונומי, הוא הציע שכמו אריסטרכוס מסמוהאמין, ה כדור הארץ וגופים שמימיים אחרים מסתובבים סביב השמש ולא להפך.
למרות העובדה שבאותה תקופה, במאה ה-XNUMX, ה תיאוריה קופרניקאית היא הייתה מאוד שנויה במחלוקת, ולמעשה, אסורה בהפצה על ידי הכנסייה הקתולית, רק מאה שנה לאחר מכן היא הפכה לתזה המקובלת ביותר ברמה העולמית.
ההוכחה המתמטית של התיאוריה ההליוצנטרית של קופרניקוס זה פתח את הדלתות לקהילה המדעית להשיג הבנה רחבה הרבה יותר של הדינמיקה של מערכת השמש והיקום שלנו.
הדחיסה המתקדמת הזו השתלמה, שיחד עם ההתקדמות הטכנולוגית של המאה ה-XNUMX, אפשרה לפיזיקאים ולאסטרונומים להתחיל להעלות השערות על בסיס מדעי לגבי בריאת היקום.
התיאוריה של אלברט איינשטיין
אלברט איינשטיין מוכר כיום כפיזיקאי המשפיע ביותר בהיסטוריה, בעיקר בשל תרומתו למדע עם תורת היחסות האוניברסלית ב-1915, שבו סיפר על העיוותים ב- תזוזה של אור ביחס לשדות הכבידה של החומר
למרות האמונה הכללית היא כי המפורסם הוא כי תורת היחסות של איינשטיין לא באמת ביקשה לפענח מקור היקום, אבל אופי המכניקה שלו, המשוואות שלו היו אבן הפינה עליה התבססה תורת ההתפשטות של היקום, שאושרה על ידי אדוארד האבל רק כמה שנים מאוחר יותר, ב-1930.
הרעיון הבסיסי של התיאוריה של איינשטיין אומר לנו שהתפיסה של אירועים אוניברסליים אינה בלתי משתנה כפי שהציע ניוטון, אלא מעוותת בהתאם לתפיסת המקלט ביחס למיקומו ביקום. זמן ו - מֶרחָב.
הוא גם הדגים עם הווריאציה של תורת היחסות הכללית כי תזוזה של זמן ואור מושפעת משדות הכבידה של החומר בהתאם לצפיפות שלו, מה שעזר להציב את מושג עקמומיות מרחב-זמן ולהבין תופעות קוסמיות כגון חורי תולעת.
אז גושים צפופים יותר של חומר, כמו כוכבי נויטרונים, המרכזים מספר רב יותר של חלקיקים בחלל קטן יותר, מסוגלים ליצור שדות כבידה עזים הרבה יותר, המסוגלים ליצור דפורמציה של מרחב וקו זמן של היקום.
תאוריית המפץ הגדול
התפיסה של מקור המפץ הגדול, המכונה גם תיאוריית המפץ הגדול, פותחה הודות לאימות של מספר תזות ולעבודה משותפת של כמה מגדולי האסטרופיזיקאים בהיסטוריה, ומכאן שזהו תיאוריה על מקור היקום מקובל יותר על ידי הקהילה המדעית.
המפץ הגדול מצביע על כך שהיקום נולד מתוך א ייחוד כבידה בשלב מסוים לפני זמן ידוע, לפני כ -13.800 מיליון שנה (שזה יהיה הגיל המשוער של היקום שלנו).
להיות מובן כ סינגולריות אירוע של זמן חופשי שלא ניתן לשלוט בו על ידי הכללים הפיזיקליים של החומר, במקרה זה, התנהגות האנרגיה או החומר תהיה נשלטת על ידי כללי הפיזיקה הקוונטית, שעדיין אין לה תזה תומכת.
לכן, מנקודה זו קשה לפיזיקה להסביר את הנסיבות שיכולות היו להוליד את המפץ הגדול מלכתחילה, או לכל מימד אחר של הקיום לפני נקודה זו, שבה הוא מתחיל. מזג האוויר. למעשה, זהו מימד שמנסה להסביר את עצמו ב תורת היקום הנייח.
El המפץ הגדול היה אז פיצוץ שבו נוצרו היסודות המרכיבים את היקום (חומר, מרחב וזמן) וכן, שמרגע ה ייחוד נמצאים בהתפשטות קבועה, מרחיבים את גבולות היקום שנייה אחר שנייה (העיקרון הבסיסי של התיאוריה האינפלציונית).
אבל מה היה קיים לפני המפץ הגדול?
כפי שציינו, אי אפשר להבין, באמצעות החוקים השולטים ביקום שלנו (מוסבר על ידי התיאוריה של תורת היחסות הכללית), התנאים של קיום היפותטי לפני האירוע שיצר את היקום שלנו כפי שאנו מכירים אותו.
עם זאת, אותה תיאוריה המפץ הגדול מציע שמיד לאחר הפיצוץ, כל מסת היקום נצברה בנקודה של צפיפות יתר מרוכזת, שתעלה על פי אלפי מונים צפיפות פלנק, כלומר, הצטברות העניין של מאות אלפי מסות שמש בתוך נקודה שאינה גדולה מחלקיק אטומי בודד.
במשך 500.000 השנים הבאות לאחר ה הסינגולריות המרחבית-זמנית הראשונה, החומר שנפלט מהפיצוץ הוסט, הרחיב את החלל והתקרר מספיק כדי להתחיל ליצור את הראשון חלקיקים אטומיים יציבים, שהמסה שלו הייתה מסוגלת ליצור שדות כבידה.
החלקיקים התת-אטומיים הראשונים שנוצרו בתקופה זו (עידן לפטון-קווארק) היו פרוטונים וניוטרונים שכאשר הם מאוחדים, הם מתחילים ליצור את העניין כפי שאנו מכירים אותו היום.
חלקיקי החומר בעלי תכונות פיזיקליות החלו למשוך ולהצטבר הודות לתכונת הכבידה (המוסברת בתורת היחסות של איינשטיין), במה שאנו מכירים כיום בתור עננים קוסמיים.
היפר עיבוי של מסות גזיות של עננים קוסמיים פינה את מקומו להיווצרות של הגלקסיות הראשונות, יחד עם הכוכבים והכוכבים שהם מכילים.
למשל, ההערכה היא ש מערכת השמש שלנו נוצרה לפני כ-4600 מיליארד שנים מקריסתו של ענן קוסמי ענק.
חלק גדול מהסככה ההמונית במהלך הקריסה הצטבר, ופינה את מקומו להיווצרות השמש היחידה שלנו. שאר החומר הנורה פינה את מקומו להיווצרות ה פלנטות שמסתובבים כעת סביב שדה הכבידה של הכוכב שלנו.
תיאוריית מצב יציב
מצב יציב זו תיאוריה מנוגדת לתיאוריה של יקום אינפלציוני, שבו נאמר שליקום שלנו יש מימד קבוע, שהוא לא משתנה בזמן ולמעשה הוא בלתי משתנה לחלוטין מכל נקודה במרחב ובזמן.
לפיכך, היקום חייב תמיד להראות את אותם מאפיינים מבחינת צורה וממד עבור הצופים ללא קשר למיקומם בחלל או על ציר הזמן.
התיאוריה הזו מקבלת את זה היקום מתרחב כל הזמן ושאובדן החומר שנוצר מההתפשטות מתפצל על ידי יצירת חומר חדש בקצב מקביל, השגת מחזור בריא מושלם, ביקום שאין לו התחלה או סוף.
עם זאת, קבלה של חישובי תיאוריה נייחת תגרום למיושנת רבות מהתיאוריות והמחקרים המקובלים כיום, כולל ההדגמות של האבל בתחילת המאה ה-XNUMX ועקרונות היחסות הכללית.
למרות אין ניסוי הצליח להפגין עקרונות יסוד של תיאוריה נייחת, מדענים מודרניים רבים ממשיכים לעבוד על זה, מתוך אמונה שעם שינויים בסולם הקוונטי של משוואות איינשטיין, ניתן יהיה להסביר מודל של היקום בזמן הפוך, כלומר, קיומו של חומר דומה לזה שלנו קודם לכן. של בריאת הזמן כפי שאנו מכירים אותו.
על פי מחקר שכותרתו "יקום סופי, ללא התחלה או סוף" הוגש על ידי פיזיקאי פיטר לינדס בשנת 2007, הוא הציע כי קיומו של היקום הוא מחזורי ושהוא נמצא בלידה מחדש מתמדת.
לפי הנחה זו, היקום יתרחב לנקודה מקסימלית, ואז יתחיל להתכווץ חומר לנקודת צפיפות שגורמת לכוחות הכבידה להדוף זה את זה במקום למשוך זה את זה, וליצור נקודת התפשטות חדשה.