היקום

מתוך המכלול
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Disambig RTL.svg המונח "קוסמוס" מפנה לכאן. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו קוסמוס (פירושונים).
היסטוריית היקום מן המפץ הגדול

היקום הוא המכלול שמרכיביו הם כל החומר והאנרגיה הקיימים במציאות הפיזית, וכן המרחב (לרבות החלל והזמן) שבו מתרחשים כל האירועים.

השאלות על טבעו של היקום, מה הרכבו, מה גילו, האם הוא נוצר או היה קיים מאז ומתמיד, אם נוצר - כיצד ומה יהיה בעתידו, העסיקו את האדם מאז ראשית ההיסטוריה הכתובה, ומן הסתם גם קודם לכן. סוגיות אלה משתרעות בטווח שבין הפילוסופיה של הטבע לבין הבעיות היסודיות ביותר בפיזיקה ובקוסמולוגיה.

מקורה של המלה העברית בפרשת נח (פרק ז') "וַיְהִי הַמַּבּוּל אַרְבָּעִים יוֹם, עַל-הָאָרֶץ... וַיִּמַח אֶת-כָּל-הַיְקוּם אֲשֶׁר עַל-פְּנֵי הָאֲדָמָה, מֵאָדָם עַד-בְּהֵמָה עַד-רֶמֶשׂ וְעַד-עוֹף הַשָּׁמַיִם, וַיִּמָּחוּ, מִן-הָאָרֶץ", שבה מצומצם המושג לעולם החי בלבד.

מיתולוגיה, דת ופילוסופיה

הנסיונות הראשונים לטפל במבנה היקום, ובפרט באופן בריאתו, נעשו במסגרת המיסטית של המיתולוגיות והדתות השונות. שאלות על מהותו של היקום עמדו במרכזה של הפילוסופיה הקלאסית, שראתה אותו כמקום לכל הצורות, העצמים וההתרחשויות.

אסטרונומיה וקוסמולוגיה

עד לעת האחרונה הניחו בני האדם, שהמרכיב העיקרי ביקום הוא מערכת השמש, ואליה נלווים שאר הכוכבים. בתחילה האמינו במודלים שונים שבהם הארץ במרכז היקום. מעט אחרי גילוי הטלסקופ, ובעקבות עבודתם של האסטרונומים קפלר,גלילאו ואחרים, התקבל מודל שבו השמש במרכז היקום. נדרש זמן, שבו השתכללו אמצעי התצפית, כדי לזהות אל נכון את המרחקים בתוך גלקסיית שביל החלב, ולמקם את מערכת השמש בשוליה. רק בתחילת המאה העשרים התברר כי הערפיליות, שנחשבו למצבורי גז בתוככי הגלקסיה, הן למעשה גלקסיות נבדלות, המרוחקות מאיתנו מיליוני שנות אור ויותר.

האסטרונומיה התפתחה במחצית השנייה של המאה ה-20, בעיקר באמצעות רדיו-אסטרונומיה, שהגדילה באופן משמעותי את אופק הראיה האסטרונומי, ואיתו את הבנת מבנה היקום ואופן היווצרותו.

היקום הנצפה

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – היקום הנצפה
קרינת רקע קוסמית שנמדדה על ידי לוויין המחקר WMAP

חלק היקום הניתן לצפייה על ידי האנושות הוא קטן מאוד וקרוב לוודאי שהוא אך חלק מזערי מכלל היקום. הסיבה לכך היא שגם לאור דרוש זמן כדי לעבור ממקום למקום, ולכן החלק המרוחק ביותר ביקום הניתן לצפייה, בכל אמצעי שהוא, שווה במרחקו למספר השנים שעברו מאז יצא אותו אור מרוחק לדרכו, בהתאם למדידת הזמן לפי שנות אור.

חלק זה של היקום נקרא היקום הנצפה (observable universe), או היקום הידוע (Known Universe), והוא כולל בתוכו מיליארדי גלקסיות שבכל אחת מהן מאות מיליארדים של כוכבים, ואת המרחבים העצומים המשתרעים בין הגלקסיות, ובין הכוכבים שבתוך הגלקסיות, הנקראים אזורים בין כוכביים ובין גלקטיים. באזורים אלו קיים גם חומר שקשה להבחין בו, וקיומו ניכר באמצעים עקיפים בלבד.

הרכב היקום

רובו של החומר הנראה (קורן ושאינו קורן) ביקום מורכב ממימן שהוא היסוד הקל ביותר, ומהליום שהוא היסוד השני הקל ביותר. כמעט כל היסודות הכבדים נוצרו בתוך כוכבים, לאחר מכן הם התפזרו בחלל בצורה של גז ואבק, חזרו והתחברו ויצרו כוכבים חדשים. בשפה מליצית ניתן לומר כי "כולנו עשויים מאבק כוכבים".

צפיפות היקום

היחס בין אנרגיה אפלה, חומר אפל, חומר הניתן לגילוי וחומר קורן ביקום
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – צפיפות היקום

בטבלה הבאה מסוכמת צפיפות היקום ביחס למרכיבים העיקריים שבו. טבלה זו מבוססת על מדידות והערכות שנעשו בשנים 2003-2005 ותיתכן בה שגיאה של עבור כל נתון. הצפיפויות מבוטאות ביחידות של צפיפות קריטית.

סוג תיאור צפיפות
חומר בריוני קורן כוכבים ועצמים בהירים 0.004
חומר בריוני אפל חומרים בעלי קרינה חלשה כגון גז קר, ננסים לבנים וכוכבי לכת 0.036
חומר אפל "אקזוטי" חומר שלא מבצע אינטראקציות אלקטרומגנטיות אלא רק כבידתיות, לא יודעים עדיין מהו 0.22
אנרגיה אפלה זה למעשה שם נוסף לקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין, מדובר באנרגיה דוחה הגורמת להאצת התפשטות היקום והיא גדלה ככל שנפח היקום גדל 0.74


מבנה היקום

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מבנה היקום

שאלת מבנה היקום העסיקה את האדם מימי קדם ותפישת העולם של האדם בסוגיה זו עברה שינויי פרדיגמה רבים במיוחד. היקום של הקדמונים הצטמצם בעיקר במה שמצוי במסגרת מערכת השמש: כוכבי הלכת הגדולים והקרובים והירח, כשכדור הארץ מהווה את מרכז היקום. גישה זו, שמוכרת כגיאוצנטריות, התחלפה לאחר המהפכה הקופרניקאית לשיטה ההליוצנטרית, שבה השמש משמשת כמרכז. לשינוי זה היו השלכות דתיות וחברתיות מרחיקות לכת, מלבד ההשלכות המדעיות.

המצאות כגון הטלסקופ, שהרחיבו את מפת השמיים מעבר למערכת השמש, העלו לתודעת האדם את בלתי המוגבלות של גודל היקום, לפחות במונחים אנושיים. גם גילוי הגלקסיות בטלסקופ, היפותזה אותה העלה כבר הפילוסוף עמנואל קאנט, נתן מושג כמה גדול הוא היקום ובלתי נתפש, למעשה, במוחו של האדם.

התפשטות היקום

התפשטות היקום בעקבות המפץ הגדול
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – התפשטות היקום

גילויי תחילת המאה העשרים חוללו מפנה עיקרי, בעיקר עם התגלית של אדווין האבל שהובילה להכרה בהתפשטות היקום, בד בבד עם התגבשות תורת הקוסמולוגיה, שהחלה לתת תשובות מדעיות לשאלות שבעבר היו שאלות מטפיזיות בלבד.

היווצרות היקום

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – המפץ הגדול

ההכרה בדבר התפשטות היקום הולידה את מודל "המפץ הגדול" (שהתחרה בעוד מודלים כגון "המצב היציב"), שמתאר את רגע היווצרות היקום: אם היקום מתפשט, סביר שהוא היה מרוכז בנקודה אחת, ממנה "נולד". קביעת אופן היווצרותו של היקום מובילה לדרך לחישוב גילו ולקביעת ההרכב הכימי של היקום.

גורל היקום

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – גורל היקום

התפשטות היקום הובילה לשאלה הבלתי נמנעת, האם התפשטות זה הינה אין-סופית, ואם לא, עד מתי תימשך? ומה יקרה כאשר תיעצר? העיסוק בשאלות אלה סובב סביב גורל היקום. השאלה לגבי נצחיותה (או מידתה) של ההתפשטות הביאה את המושג "דילמת אומגה", כלומר האם יש די חומר שיעצור את ההתפשטות באמצעות הכבידה ההדדית או לא.

שאלות פילוסופיות

הגדרת המושג "יקום" היא בעייתית, שכן תמיד נשאלת השאלה שהמוח לא יכול להימנע ממנה: אז מה יש מעבר ליקום? זה מסוג התופעות שקאנט קרא להם "אנטינומיות".

שאלה פילוסופית נוספת עוסקת באפשרות קיומם של יקומים נוספים, המקבילים ליקום שלנו, או בתוך היקום שלנו, העשויים מממדים אחרים.

רעיון נוסף הוא שהיקום הוא רק חלק ממה שקרוי יקום על, ולמעשה, נראה שמושג היקום יתרחב וילך ככל שמוח אנושי או ישות אחרת ימשיך להגות בו.

ראו גם

Office-book.svg ספר: היקום
אוסף של ערכים בנושא הזמינים להורדה כקובץ אחד.

לקריאה נוספת

  • יורם קירש, היקום על פי הפיזיקה המודרנית, הוצאת עם עובד, 2006.

קישורים חיצוניים