חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575779
וקושיה נוספת לפיזיקאים.
עד כמה שהבנתי, הגלקסיות קטנות מדי ביחס למסה הידועה שלהם ולמהירות סיבובם. ומכאן נובעת ההנחה שיש בגלקסיות חומר אפל כלשהו שמגביר את מסת הגלקסיות.
ולאחרונה גילו שהיקום בעצם מאיץ את התרחבותו (לצערם של חובבי היקום הפועם), ומכאן נובעת ההנחה שיש ביקום אנרגיה אפלה שגורמת להאצה.

כהדיוט, נראה לי הרבה יותר פשוט להסביר את שתי התופעות בכוח אנטי גרביטציוני החלש אלפי מונים מהכוח הגרביטציוני (שבעצמו כמעט ולא ניתן לאבחנה) אך דועך פחות ממנו עם המרחק. האם מישהו יודע למה הפיזקאים שוללים את ההסבר הזה?
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575780
ניחוש - כדי להניח קיומה של אנטי גרביטציה ביקום אתה צריך להניח קיומו של אנטי חומר ביקום. אם הוא היה קיים הוא כבר מזמן לא.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575794
אנטי חומר הוא בעל מסה חיובית, כך שהוא לא יוצר ''אנטי גרויטציה''.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575802
נכון, אין מסה שלילית, הניחוש נפל.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575820
זה לא קשור לתשובתה של ג'וד (אנטי-חומר בהחלט קיים) - ואני גם ממש לא מבין את הפיזיקה מאחורי זה, אבל ייתכן ואנטי-חומר כן יוצר סוג של אנטי-גרביטציה (כלומר, יש כוח דחיה כבידתי בין חומר לאנטי חומר).

אפשר, ככל הנראה, לבחון את השאלה באמצעות שטף האנטי-נוטרינו שמגיע מחורים שחורים: אם אכן ישנה דחיה, אז כאשר זוג חלקיקים וירטואלים של נוטירנו ואנטי-נוטרינו נוצר מעבר לאופק-האירועים של חורים שחורים, האנטי-נוטרינו אמור להמלט במהירות ובעוצמה מתוך החור השחור בעוד שבן זוגו ישאר כלוא בפנים לנצח. את השטף הזה אפשר יהיה למדוד באמצעות גלאי הנוטרינו החדשים (IceCube, KM3NeT או ANTARES), כך שעד כמה שאני מבין, השאלה צפויה להתברר בקרוב.

למה דווקא נוטרינו ואנטי-נוטרינו, ולא למשל אלקטרונים ופוזיטרונים? אין לי מושג. אולי מרבית האנטי-חלקיקים האחרים מתאיינים עוד לפני שהם מספיקים לברוח מחוץ לחור השחור, ואילו האנטי-נוטרינו - בשל האינטרקציות החלשות שלהם - שורדים בקלות יחסית את דרכם עד לכדור הארץ.

אם התשובה חיובית, יש לזה כמה השלכות מעניינות:

1. העובדה שהיקום הנצפה מורכב ברובו מחומר ולא מאנטי-חומר, לא תדרוש שבירת סימטריה ספונטנית כהסבר. אם ישנה דחייה, לא מופרך לחשוב שישנו חלק ביקום - בסדר הגודל של היקום הנצפה - שמורכב כולו מאנטי חומר. שני החלקים השונים מתרחקים זה מזה בשל כוחות הדחייה, ולכן מופרדים לחלוטין, ואנחנו לא צופים בפרץ אנרגיה עצום בגבול שלהם.

2. יכול להיות שההרכב של כל אחד מחלקי היקום האלה מחזורי: במשך הזמן הוא מתקרר לגמרי, והופך למרחב דל בחומר וזרוע בחורים שחורים. אך זרם קבוע של אנטי-נוטרינו מהחורים השחורים מזרים אליו אנרגיה ואנטי-חומר עד שהוא משנה את הרכבו מחומר לאנטי-חומר וחוזר חלילה. כך שיכול להיות שישנם זמנים בהם חלקי-יקום שונים מורכבים ברובם מחומר או מאנטי-חומר והם נמשכים לזה, וזמנים אחרים בהם אחד מורכב מחומר ושני מאנטי-חומר והם דוחים זה את זה. זו דינמיקה הרבה יותר מעניינת ומורכבת לגור היקום מ-"יקום מתפשט \ סטטי \ מתכווץ".

3. ייתכן שאפשר להפיק אנרגיה מחורים שחורים, במיוחד בזמנים קשים בהם רוב השמשות כבר כבו... זה עוד עשוי להיות שימושי מתישהו, עוד אי-אלו מיליארדי שנים (אם נשרוד עד אז).

והנה לינק: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/25780/
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575839
מרתק ממש, במיוחד הרעיון שבמפץ הגדול נוצרו ביקום שני חלקים באותו גודל (או לא באותו גודל), אחד של חומר והשני של אנטי חומר, זה פתרון יותר אלגנטי מהפתרונות האחרים לשאלה לאן נעלם האנטי חומר שנוצר במפץ הגדול. אבל החלק הזה הוא לא מעבר לאופק שלנו, אנחנו אמורים לראות אותו, איזה קרינה הוא פולט?

רק הערה, כתבת:
"אפשר, ככל הנראה, לבחון את השאלה באמצעות שטף האנטי-נוטרינו שמגיע מחורים שחורים".
אנחנו לא יודעים אם חור שחור פולט אנטי-נויטרינו, זו התיאוריה של כותב המאמר, אם יתגלה שטף כזה יהיה מרוצה.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575845
רק כדי שלא יווצר הרושם שמה שאתה כותב מבטא את הזרם המרכזי בפיזיקה, הינה מה שיש ללובוס מוטל להגיד על זה.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576028
מעניין. גם לי הרעיון היה נשמע מוזר, אך אני זוכר שהמקור דרכו הגעתי לזה היה אמין עלי (אם כי אני לא זוכר מהו...). אין לי את הכלים לשפוט בעצמי.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576024
רעיונות מעניינים. רק הערה קטנה: אם באנטי-נייטרינו חפץ אתה, אין צורך להרחיק לחור שחור. כל ניוטרון מזדמן יספק את צרכיך בתוך כרבע שעה (-זמן מחצית החיים של ניוטרון חופשי המתפרק לאלקטרון, פרוטון ואנטי-נייטרינו).
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576029
ואפשר למדוד את השפעת הכבידה על חלקיקים המתקבלים כך?
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576055
לא, מאחר והנייטרינו והאנטי שלו קלים מדי מכדי שניתן יהיה למדוד את המשיכה-דחיה הגרביטציוניות שלהם עם כד''א.
כן ניתן למדוד את התגובה הכבידתית של כד''א עם אנטי חלקיקים כבדים יותר ויציבים, כדוגמת הפוזיטרון והאנטי פרוטון, שניתן לייצרם במעבדה. לא גיגלתי אבל אני מוכן להמר שמשיכתם של אלו לכד''א (המורכב מחלקיקים שאינם אנטי), כבר אושרה היטב בניסוי.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576064
קשה לי להאמין (גם לגבי האנטי פרוטון, אבל בטח ובטח לגבי הפוזיטרון). גם אני לא גיגלתי, אולי ראובן יאיר את עינינו.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576068
צודק - כבידתו של אנטי-חומר עדיין מחכה למדידה אמינה, שאולי תקרה בקרוב בצרן.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576643
כל מה שידעתי זה ( כמו שכתוב בקישור של אפו) שקשה מאוד למדוד את זה ישירות מכיוון שהחלקיקים לא נטרליים. אני לא יודע מה המצב עם האנטי ניוטרון.
אני אישית חושב שמכיוון שאנרגיה אמורה היות שקולה למסה לא צריכה להיות כאן בעיה, אבל כמובן שהיה נחמד למדוד את זה.
לא בדיוק, אבל בערך 575792
לא בדיוק, אבל בערך 575886
מרתק (בתקוה שהצלחתי להבין את זה). האם המודל של מיגרון מציע הסבר פיזיקאלי לפונקצית המיו (אולי כבידה קוואנטית)?
לא בדיוק, אבל בערך 575891
ההבנה שלי בתחום מסתכמת בלדעת שזה מילגרום, לא מיגרון.
לא בדיוק, אבל בערך 575894
קצת הסבר עיתונאי, פלוס יקום מקביל חינם:
האם התיאוריה הזאת מנבאת משהו שאיננו יודעים?
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 575959
ואחרי מחשבה נוספת (באשמת היעפת) -

אם נניח כוח אנטי גרוויטציוני ביקום אחיד (לפי מה שהצעתי), אזי על על כל כוכב בודד בגלקסיה יפעל הכוח במידה שווה מכל הכיוונים - והשפעתו היא אפס. ולכן אין בזה הסבר לדחיסות הגלקסיות.

אם הכוח פוחת עם המרחק וקיימות אנטי גלקסיות בין הגלקסיות (ואולי גם אנטי צבירים בין צבירי הגלקסיות) לפי המודל של מילגרום, קשה לי להאמין שהגלקסיות היו דיסקיות עגולות וסימטריות כמו שהן נראות לנו כיום (הייתי מצפה לחתך של להבת נר ברוח עם הטיה לכיוון הסיבוב).

נראה לי שהדרך היחידה להנשים את הברווז האנטי גרוויטציוני היא לטעון שהכוח הזה הוא אחיד, והמסה מושפעת ממנו אך גם ממסכת אותו. אפשר גם להוסיף את התיאוריה שבעצם הגרוויטציה הוא רק מיסוך של האנטי גרוויטציה (יש לזה כמה השלכות מענינות), אבל נראה לי שאני אשמור את זה ל''טרחנים בלתי נלאים בפיזיקה''.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576561
למה של"אנטי גלקסיות" יהיה יותר אפקט מעוות מאשר לגלקסיות? אם נוכחות גלקסיות אחרות ביקום לא מפריעה לגלקסיה להיות "עגולה וסימטרית" (דרך אגב: האם גלקסיות הן באמת "עגולות וסימטריות"?) אז קשה לי לראות סיבה למה ל"אנטי גלקסיות" תהיה השפעה כה הרסנית על העיגלול והסימטריה: האם באמת דחייה יותר הרסנית לגבי הסימטריה ממשיכה? למה?

לא שיש לי דעה בשאלת ה"מסה השלילית" (ולא שאם הייתה לי דעה היה לה איזשהו משקל), אני רק לא מבין למה סימטריות הגלקסיות הנראות רומזת דבר מה לכאן או לכאן.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 576580
למיטב הבנתי המוגבלת - כוח המשיכה פועל לכיוון מרכז הגלקסיה, ואילו כוח הדחיה של אנטי גלקסיה פועל לכיוון שרירותי כלשהו ופוחת עם המרחק (אחרת השפעתו על גודל הגלקסיה היתה אפס).
תוך כדי סיבוב דיסקית גלקסיה ממוצעת על צירה, הייתי מצפה שהכוכבים או חלקיקי הגז המתקרבים למקור כוח הדחיה יאטו (ויתקרבו למרכז הגלקסיה) ואילו המתרחקים ממנה יאיצו (ויתרחקו ממרכזה). ואם קיימת נקודת דחיה בודדת שאינה על מישור סיבובה - אז תנועת החלקיקים בגלקסיה לא תהיה מחזורית ונראה פיזור מעניין של הדיסקה (למשל, צורת קערה).

מכיוון שהמודל מציע שעל גלקסיה ממוצעת משפיעים מספר אנטי גלקסיות, הייתי מצפה לכל מיני צורות שונות ומשונות שאינן מוסברות. עד כמה שידוע לי, זה לא כך.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581346
אני הנחתי שהכוונה שחלקיקי אנטי-חומר מושכים זה את זה בכל מקרה (אחרת כלום לא סימטרי), והשאלה היחידה היא האם בין חומר לאנטי-חומר יש משיכה או דחייה, אבל אולי אפשר להמתין למישהו שיודע קצת יותר. לא ברור לי אם בכלל אפשר לזהות את האפקט הגרביטציוני של גלקסיות רחוקות, ועם כן, האם אכן יש הבדל כה תהומי בין משיכה לדחייה.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581410
אם אני מבין נכון את המודל של מילגרום, לא מדובר על אנטי חומר אלא על מעין יקום משלים ליקום שלנו במובן שבמקום בו אצלנו יש מסה - שם יש הרבה מרחב ריק וההיפך. וקיים כוח דחיה בין המסות של שני היקומים.
השימוש בביטוי המטעה "אנטי גלקסיה" הוא באחריותי ובאשמתי. אבל מכיוון שהמודל הזה נראה לי מופרך, עדיף שמישהו אחר ינסה להגן עליו.

אני יכול לחשוב על כמה הבדלים בין כוח משיכה למיסוך כוח דחיה. למשל: כשהמרחק בין שני גופים שואף לאינסוף, המשיכה בינהם תשאף לאפס לפי כוח המשיכה ולקבוע שלילי על פי כוח המיסוך. אילו הייתי אסטרופיזיקאי אמיתי אולי גם הייתי מצליח לחשב איזשהו הבדל במסלולי כוכבי הלכת רק כדי לגלות בתצפית שתיאורית כוח המיסוך היא סתם שטויות.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581413
אני לא מכיר את המודל של מילגרום - דבריי התייחסו למה שעומר כתב (תגובה 575820). לפי הבנתי כמה אנשים פה אמרו שהשאלה עדיין לא סגורה, אבל אולי בזכות ניסויים במאיץ החלקיקים החדש היא תיפתר.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581676
כתבה בתחום זה התפרסמה אתמול ב"הארץ". במסגרתה אומר פרופ' אליעזר רבינוביץ' על איחוד ארבעת‏1 כוחות היסוד בפיסיקה את המשפט הנחמד: "זה יהיה נורא נחמד אם זה יקרה, אבל אף אחד לא חייב לנו את זה".

1 הכוונה כנראה לשלושת הכוחות, אלא שלא מחליפים כך כך בקלות מטבע לשון שהפך לנחלת הכלל‏2.
2 כבתגובה 580093
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581677
כוחות היסוד [ויקיפדיה]? גם שם יש חלוקה ל"ארבעה שהם שלושה", אם ננקוט בלשון התאולוגיה הנוצרית.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581678
תזכיר לי את עניין התאולוגיה?
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581681
שלושה שהם אחד.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581683
אה, חשבתי שיש שם משהו על ארבעה שהם שלושה, ולזמן קצר נבוכתי מעט שבוגר אייל כמוני מפגין בורות כזו במשהו שנשמע כמו משהו מיסודות התאולוגיה הנוצרית.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581688
אצלנו בבית היו אומרים ''שלושה המה נפלאו ממני וארבעה לא ידעתים''.

השאלה, עד כמה שהבנתי הייתה לגבי כיוון הכוח הגרביטציוני בין חומר ואנטי חומר - לא לגמרי קשורה לשאלת המניה.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 581694
אצלכם בבית צטטו ממשלי.
גם 581701
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623567
למי שמעונין‏1, פודקאסט של רן לוי בנושא הקווארקים‏2:
1. פיזיקאים אמיתיים עלולים להשתעמם.
2. אבל גם שם לא שמעתי שם משהו ששיכנע אותי שהקווארקים באמת קיימים. לחוסר האחידות של הפרוטון יכולים להיות הרבה הסברים אפשריים.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623605
2. לו התופעה היחידה שהקווארקים מסבירים היתה חוסר האחידות של הפרוטון, ניתן היה להסכים עם הפקפוק שלך בקלות רבה יותר.
למעשה הסיבה שהגיעו למודל הקווארקים הוא עשרות (או מאות, או יותר) תופעות שלא הצליחו להסביר באמצעים אחרים, המובהק שבהם הוא עשרות החלקיקים שהתגלו בשנות החמישים והשישים - שזכו לשם 'גן החיות החלקיקי' - על תכונותיהם השונות והמשונות.
ובאופן די אנלוגי למודל האטום שפירש באופן פשוט ובהיר את ההתנהגותיות השונות (והסידור) של עשרות היסודות השונים בטבלה של מנדלייב, כך המודל הקווארקי מסביר באופן פשוט ובהיר‏1 את עשרות החלקיקים האלה והתנהגויותיהם.

אז אולי לחוסר האחידות של הפרוטון יכולים להיות הרבה הסברים אפשריים, אבל כנראה שלחוסר האחידות הזה ו לתכונות המזונים ו לתכונות הפיונים ו ליחסי הכוחות והאינטראקציות הנמדדים של כל החברים האלה, רוב ההסברים הללו לא עובדים, וההסבר הזה, הפלא ופלא, כן עובד.
וגם מספק (סיפק בזמנו) כל מיני תחזיות שונות ומשונות על חלקיקים שונים ומשונים שלא נראו עד אז, והפלא ופלא - נתגלו בשנות השמונים במאיצי חלקיקים.

אז לכן יש הרבה סיבות לקבל את המודל הזה. ואני כמובן מניח שאתה לא תוהה בשאלה האם הם 'קיימים' במובן הפילוסופי. שאז גם לגבי האלקטרון הישן והחביב אפשר להתווכח עד מחר.

1 נו, הכל יחסי, גם הפשטות.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623610
בפודקאסט הנ"ל חוסר האחידות של הפרוטון הוצג כהוכחה לקיום הקווארקים (קיום אמיתי, לא פילוסופי/מתימטי) ולכך התייחסתי.

בנוגע לאלגנטיות של המודל, אילמלא הקסומים, המוזרים, והאילוץ בכוח שגדל עם המרחק - סביר מאוד שהייתי מסכים איתך‏1.

___
1. וכמובן שאני לא חולק על העובדה שזה המודל הכי טוב שיש לנו לתיאור מתימטי של חלקיקים. אבל כמו ששאלתי בתחילת הפתיל - האם הקווארקים באמת קיימים, או שרק משל הם?
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623611
1 דיון 2867 כולו עוסק בשאלה האם חלקיקים יסודיים ככלל 'קיימים' או שהם פשוט הייצוג המתימטי שלהם - מה שאתה יכול לקרוא לו 'משל' כנראה. אבל בסקופ של הדיון הזה הקווארקים אינם ייחודיים מול האלקטרון, הפוטון, וכל חלקיק אחר.
אז אם השאלה הכללית מעניינת אותך - הדיון ההוא זה מקום טוב להתחיל, וחבל לפתח כאן את הנושא מחדש. אם דווקא הקווארקים מטרידים אותך כיוצאי דופן, אולי כדאי שתפרט יותר למה, ולמה קווארק נראה לך פחות קיים מאלקטרון.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623614
טעות שלי. את תגובה 623567 התכוונתי לקשר לתגובה 542971. התהיה העיקרית שלי הייתה זהה לשלך והיא בנוגע למכפלות השלמות של מטעני הקווארקים והאלקטרון.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623615
ובנוגע להבדל בין קווארקים לאלקטרון - את האלקטרון אפשר לבודד.
חומר אפל, אנרגיה אפלה. 623624
אז מה אם אפשר 'לבודד' אותו - ומה זה בכלל אומר מבחינתך כמודד/צופה?
שאי אפשר 'לראות' אותו ישירות, לבדו? הרי גם אלקטרון אתה אף פעם לא רואה. אתה רואה תגובה שלו עם משהו אחר - חומר פלואורסנטי למשל - ומסיק ממנה על ההתנהגות שלו. אתה 'רואה' כל מיני מזונים וחבריהם שמתקיימים לזיליונית שנייה רק בגלל שהם מגיבים עם תא-הבועות‏1 שלך, בתגובה שמתאימה למודל שלך, ולכן אתה יודע שהם היו שם. אז הקווארק שלך 'מגיב' בזה שהוא נצמד לקווארק אחר (שלעיתים נוצר אף הוא בהתנגשות), ושניהם מתנהגים לפי המודל שלך, ולכן אתה יודע שהם שם - ושהם הם.

יתירה מזו, אם הצפייה בחלקיק 'בודד' היא מבחינתך ההוכחה היחידה לקיומו, לא צריך להרחיק עד לקווארקים בשביל לפקפק: כבר באלקטרודינמיקה קוונטית - אלקטרונים ופוטונים חביבים ותו לא - מעמודי התווך של המודל הם חלקיקים וירטואליים, שמעצם הגדרתם אתה לא יכול למדוד או לצפות בהם‏2.
על פי אותה תורה המצב בעצם הרבה יותר מסובך אפילו עבור האלקטרון החביב שלך - אתה בעצם אף פעם לא 'רואה' או מודד אלקטרון 'עירום' לבדו: התכונות של האלקטרון שאתה מודד - מסה, למשל - הן הסכום האינסופי‏3 שלו ושל זיליוני החלקיקים הוירטואליים שנוצרים ומתכלים סביבו כל הזמן, ואין לך בעצם כל יכולת לומר משהו על אלקטרון 'כשלעצמו'.
כמו שאף איש איננו אי, אף אלקטרון לא נותר לעולם בגפו לבד בחושך, וחבורת ליצנים רעשנית ותזזיתית רוחשת סביבו ומלווה אותו לכל מקום אשר ילך.

לסיכום, במספר רמות שונות אתה כבר היום לא באמת חוזה בחלקיקים יסודיים, אלא רק מבין שהם שם על פי האינטראקציה שלהם עם הסביבה והתאמה למודלים - הדי מסובכים לפרקים - שפיתחת. אז הקווארק המצטמד לאנטיאו לא נראה לי כל כך חריג כאן.

1 וצאצאיו המודרניים יותר.
2 כמדומני, יש מצב שבתנאים מסוימים הם הופכים מוירטואליים לממשיים, אז אם יש כאן מומחה שיבין שאני מקשקש, אשמח להערותיו.
3 שמתכנס למספר סופי, אחרי מאמצים גדולים של הפיזיקאים, ולעת עתה זה בערך גבול הידע שלי בנושא.

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים