מודל חדש לגמרי מסביר את מקור המפץ הגדול

Mô hình hoàn toàn mới giải thích nguồn gốc của Big Bang - 1 — תיאוריית האינפלציה הקוסמית מסבירה שהיקום התחיל במפץ הגדול, אך איש אינו יודע מה גרם למפץ הגדול (צילום: Gremlin/Getty Images).

במשך עשרות שנים, מדענים הסתמכו על תיאוריית היקום האינפלציוני כדי להסביר כיצד היקום התחיל ומדוע הוא נראה כפי שהוא נראה היום. התיאוריה גורסת כי, שניות ספורות לאחר המפץ הגדול, היקום התפשט בקצב בלתי נתפס.

למרות התמיכה הנרחבת בה, התיאוריה עדיין ניצבת בפני בעיה מרכזית: איש אינו יודע בדיוק מה גרם למפץ הגדול. הועלו השערות רבות, אך עד כה לא נמצא הסבר משכנע.

משם, קבוצת חוקרים החליטה למצוא תשובה למקור היקום ברמה הבסיסית ביותר. הם הגיעו עם רעיון נועז: גלי כבידה יכולים להיות המפתח לפתיחת המפץ הגדול.

המחקר, שפורסם ביולי 2025 בכתב העת Physical Review של האגודה האמריקאית לפיזיקה, נקרא "התפשטות ללא התפשטות". העבודה, שנעשתה על ידי ארבעה מדענים, מציעה מודל חדש של המפץ הגדול שיכול להסביר את היווצרות היקום מבלי להסתמך על ההנחה של חלקיקי חומר מסתוריים.

היקום יכול להסתיים בשלוש דרכים: קפיאה, קריעה או קריסה ( וידאו : חלל).

אדוות זעירות במרחב-זמן, הנקראות גלי כבידה, עשויות ליצור את התנודות הראשוניות שהולידו גלקסיות וכוכבים, על פי הצוות.

חישובים מראים שתהליך זה תואם היטב לנתוני תצפית אסטרונומיים, ומסביר את המעבר מתקופה של התפשטות מהירה לתקופה מלאת קרינה אנרגטית של היקום כפי שאנו מכירים אותו כיום.

לסיכום, מודל זה מציע את האפשרות להסביר את התפשטות היקום מבלי להניח סוגים חדשים של חלקיקים, ובכך פותח גישה שונה לחלוטין להבנת מקור היקום.

איך הגיע המודל הזה?

Mô hình hoàn toàn mới giải thích nguồn gốc của Big Bang - 2 — גמישות רבה מדי במדע יכולה להקשות על מדענים לקבוע האם מודל מנבא משהו או סתם לוכד היוריסטיקה המבוססת על נתונים שנצפו, והיתרון של המודל החדש של פשטות וחוסר פרמטרים חופשיים "הוא המפתח", אומר החוקר דניאלה ברטקה (צילום: טריף/שאטרסטוק).

מדענים בחרו בדרך שונה בכך שפנו לפיזיקת הקוונטים במקום להמשיך להסתמך על מודלים קוסמולוגיים מסורתיים. הם מתמקדים בהסבר כיצד אדוות זעירות במרחב-זמן, המכונות גלי כבידה, יכולות ליצור באופן טבעי תנודות צפיפות היוצרות את מבנה היקום כיום.

אדוות אלו, מציע הצוות, יכולות להיות השפעה מסדר שני של גלי כבידה עצמם, אשר הופכים לאחר מכן לנפוצים בכל מקום, ועוזרים לעצב כוכבים, גלקסיות וכל מה שאנו צופים בשמי הלילה.

הם גם בחנו את חוסר היציבות הטבועה ביקום המוקדם והשערו כי ייתכן שהיקום התקיים זמן כפול מהמוערך כיום. חוסר יציבות זה, טוען הצוות, יכל לגרום לסיום ההתפשטות, מה שהוביל את היקום למצב מלא קרינה, כפי שאנו רואים אותו כיום.

פרופסור דניאלה ברטקה (אוניברסיטת פאדובה, איטליה), מחבר שותף של העבודה, אמר: "התיאוריה המבוססת על גלי כבידה במקום על היקום המתפשט עשויה להיות המפתח לפענוח מקור היקום."

השלכות על מודלים עתידיים של המפץ הגדול

Mô hình hoàn toàn mới giải thích nguồn gốc của Big Bang - 3 — אם תצפיות ומחקרים עתידיים ימשיכו לאשר את דיוקו של מודל חדש זה, זו תהיה תגלית פורצת דרך בהבנתנו את תיאוריית המפץ הגדול ואת מקור היקום (צילום: Rbkomar/Getty Images).

המודל החדש מתמקד באדוות במרחב-זמן שיכלו היו לעורר היווצרות גלקסיות ומבנה קוסמי, והוא עולה בקנה אחד עם מה שבני אדם צופים ביקום כיום, אמרו החוקרים.

אם תצפיות ונתונים עתידיים ימשיכו לאשר את המודל, ייתכן שמדובר בתגלית פורצת דרך בהבנת תיאוריית המפץ הגדול ומקור היקום.

פרופסור ראול חימנס, מאוניברסיטת ברצלונה (ספרד), ראש צוות המחקר, הדגיש כי השילוב של הבנה מעמיקה של כוח הכבידה ופיזיקה קוונטית הוא המסייע לחזק את היתכנות המודל. לדבריו, תיאוריה חדשה זו אינה צריכה להניח את תופעת ההתפשטות הקוסמית, אך עדיין מסוגלת להסביר מבנים קיימים.

"המודל בנוי בצורה פשוטה וברורה, ומספק מסגרת איתנה לבדיקות ותחזיות עתידיות", אמר.

פרופסור דניאלה ברטקה (אוניברסיטת פאדובה, איטליה) הוסיף כי מודל זה בעל ערך מיוחד לתחום הקוסמולוגיה.

"כמו כל מודל תיאורטי, עלינו לאמת אותו באמצעות מדידות ותצפיות ניתנות לאימות, החל מנתונים ניסיוניים על כדור הארץ ועד לתצפיות בחלל", אמר. "גלי הכבידה הללו פועלים יחד, מורכבים יותר ויותר עם הזמן ומייצרים תחזיות שניתן להשוות אותן לנתונים אמיתיים".

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm