» «

החומר האפל

החומר האפל
ממה עשוי היקום?



בימי הביניים האמינו המדענים שהיקום הוא קטן. התגליות של קופרניקוס וניוטון הראו שבנוסף לכדור הארץ יש כוכבים רבים במערכת השמש וביקום שמסביב עוד המוני כוכבים נוספים. המדען אדווין האבל גילה רק במאה ה-20 שהיקום הולך ומתפשט כל הזמן ומשתנה בלי הפסקה והוא כלל איננו קבוע בצורתו ובגודלו.

אבל איך זה קשור לחומרים שמהם עשוי היקום שלנו?

ובכן, בעשורים האחרונים התגלה שהחומר שממנו עשויים הכוכבים, הגלקסיות וכל מה שחי עליהם הוא בערך 5% מהחומר שקיים ביקום. הממצא המדהים הזה העלה את השאלה מהו החומר שממנו מורכבים שאר 95% של היקום. מה דעתכם?

בשנות ה-60 של המאה הקודמת גילו המדענים שגלקסיות מסתובבות במהירות עצומה. הם שאלו את עצמם כיצד הכוכבים נשארים במסלול הסיבוב ולא עפים החוצה מהגלקסיה. כוח הכבידה שהם חישבו היה קטן מדי מכדי לשמור על הכוכבים בתוך הגלקסיה. בשנות ה-80 הגיעה חוקרת בשם ורה רובין למסקנה הבלתי נמנעת שחומר כלשהו, ככל הנראה חומר בלתי נראה, מחזיק את הכוכבים מלעוף מהמרכז החוצה, על אף שמהירותם גדולה מהצפוי על פי העקרונות המוכרים לנו.

החומר הזה זכה לשם "החומר האפל". פיסיקאים שעוסקים בתחום מעריכים שטלסקופים מאפשרים לראות כיום עד 10% מהמסה הקיימת ביקום. שאר המסה ביקום היא ככל הנראה של אותו חומר מסתורי ובלתי נראה.

בשנים שחלפו מאז צפו בכמה הזדמנויות באירועים שיתכן ואישרו את קיומו של החומר האפל הזה. החל מניצנוץ כוכבים רחוקים בזמן שמסה לא נראית חולפת על פניהם, דרך עיוות הזמן והמרחב בגלקסיות שגורמת מסה בלתי נראית, ועד לענני גז שניתן לראות רק בטלסקופ רנטגן אבל בטלסקופ רגיל לא רואים דבר מהם - קיומו של החומר האפל הולך ונראה כעובדה.

אבל הוכחות חד משמעיות וממצאים שיאשרו את קיומו של החומר האפל לא נמצאו עדיין. אפילו לזהות מהם החלקיקים שמהם עשוי החומר הזה לא הצליחו עדיין הפיסיקאים. זה די מבלבל - לדעת שמשהו ככל הנראה קיים אבל לא למצוא מהו, משום שהוא בלתי נראה!

בכל מקרה, על פי תיאוריית החומר האפל, מעל 90% מנפח היקום הוא חלל ריק, ואקום, שכל מה שיש בו הם שדות אלקטרומגנטיים, שדות כבידה עמוסים בקרינה אלקטרומגנטית מסוגים שונים, ביניהם האור הנראה, גלי רדיו ועוד.


כך מסבירים את החומר שממנו עשוי היקום:

http://youtu.be/P5WACfIb-qk


הנה סיפורו של החומר האפל שממלא כמעט את כל היקום:

http://youtu.be/HneiEA1B8ks


כך מסביר החומר האפל את התצפיות הלא-צפויות של מהירות תנועת הכוכבים בגלקסיות:

http://youtu.be/cx7pmSBXHfs
אתר (כימיה)
מהו האֶתֶר המרדים?



אֶתֶר (Ethers) הוא חומר הרדמה מפורסם. זהו נוזל חסר צבע ומאוד נדיף שכשאדם שואף לריאות, הוא נרדם במהירות.

הרדמה כללית היא הכרחית לביצוע של ניתוחים מורכבים ומשום כך שימש האֶתֶר מאמצע המאה ה-19 להרדמה כללית. הבעיה הייתה בו שלא פעם התעורר המטופל לאחר ההרדמה, כשהוא סובל מתופעות לוואי כמו בּחילות והקאות.

לראשונה יצרו את האֶתֶר במאה ה-16, אבל את שמו הוא קיבל רק במאה ה-18, בהתייחסות להיותו מעין חומר שמיימי. זאת משום שהיוונים הקדמונים ראו בו "אוויר שמיימי". הם חשבו שזה החומר שנושמים האלים על הר האולימפוס.

בתולדות הרפואה היווה אֶתר חומר שימושי ומרכזי להרדמה. הוא מהחומרים הראשונים ששימשו להרדמה כללית, שבה מאבד אדם את הכרה באופן זמני וחדל לחוש את חושיו, לחוש כאב או להיות מוּדע למתרחש סביבו.

כיום האֶתֶר לא לבד. הוא חומר דליק מאד ולא בטוח מספיק לאיחסון ושימוש. כיום משתמשים בחומרים נוחים ובטוחים יותר, שבעזרתם מבצעים הרדמה כללית לפני ניתוחים.

מי שממשיכים להשתמש באתר הם החוטפים, לפחות בקולנוע, כשהם מצמידים סמרטוט ספוג באתר לפיו של החטוף, כדי להרדימו.

אגב, במשך שנים רבות נקראים שידורי רדיו "גלי האֶתר". הסיבה לכך נעוצה בטעות קדומה - אנשי מדע במאות הקודמות סברו שהאֶתֶר הוא החומר שממלא את היקום. הסברה המקובלת הייתה אז שהגלים האלקטרומגנטיים נעים ומתפשטים על גבי האֶתר, שממלא את היקום, ממש כמו שגלי קול נעים על האוויר. חשבו אז שכך יכולים גלי רדיו, סוג של גלים אלקטרומגנטיים, להגיע אל כדור הארץ, מכוכבים רחוקים ולמעשה לנוע בחלל למרחקים עצומים. היום יודעים שאין קשר בין אתר לחומר שממלא את היקום.



כך פועלת הרדמה רפואית (מתורגם):

https://youtu.be/B_tTymvDWXk


סיפור המצאת האֶתֶר:

https://youtu.be/mlndFAFnkGY


הסבר על האֶתֶר ששימש להרדמה בניתוחים עד המאה ה-19:

https://youtu.be/T_frUsNT8d4


הנה ההלם של מי שהורדמה לעקירת שן בינה ולא מאמינה שהכל נגמר:

https://youtu.be/YxwoJ9Ld3Rw


וסרט תיעודי קצר של תלמיד בי"ס על המהפכה שעשה האתר ברפואה:

https://youtu.be/NKUrHe1Nzso?long=yes
חומר אפל
איך גילו את החומר האפל?



חישוב כמויות החומרים בחלל, עיסוק מדעי חשוב של אסטרופיזיקאים, נעשה בדרכים שונות. הוא לוקח בחשבון תופעות כמו כוח כבידה ומהירות. במהלך השנים העלו חישובי הפיזיקאים שוב ושוב את הממצא שחסרה בחלל כמות אדירה של חומר, שלא ניתן להסביר. כדי להסביר זאת ניסו המדענים להעלות תיאוריות שונות. בתחומים כה מורכבים כמו חקר היקום, התיאוריות הללו מועלות לא פעם מבלי שיש ממצאים שמוכיחים אותן והמדענים מנסים במשך שנים להוכיחן או להוכיח שאינן נכונות..

אחת התיאוריות שהועלו היא תיאוריית החומר האפל (Dark Matter). לפי תיאוריה זו יש בחלל חומר בלתי נראה, החומר האפל, שהמדענים מניחים שהוא נמצא בשפע בחלל החיצון, אך אין להם שום אפשרות לצפות בו.

החומר האפל נקרא כך מכיוון שלא ניתן לראותו בצפייה ישירה. בכך הוא שונה מחומרים בחלל שבהם אפשר לצפות, כמו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי. משום כך משערים החוקרים שאם החומר האפל אכן קיים, הרי שאין בו אלקטרומגנטיות, כלומר הוא לא פולט ולא בולע קרינה אלקטרומגנטית שניתן לצפות בה בצפיה ישירה, מה שמאפשר היה לזהותו בחלל. מצד שני יש לו משקל והוא קיים.

החוקרים מניחים שחומר כזה יכול להיות ההסבר האפשרי לתופעות הקשורות בכבידה בחלל, שאין להן הסבר שניתן כרגע לבדוק באופן מדעי. זוהי רק אחת התאוריות האפשריות ואין הוכחות לאמיתותה. ישנן תיאוריות אחרות וסביר להניח שייקח זמן עד שיצטברו נתונים ויימצאו כלי מחקר שיאפשרו להתמקד באחת מהן ולמצוא אותה כמסבירה טוב יותר את המציאות והנתונים מהאחרות.

האם החומר האפל קיים ומהו בדיוק, אלה בעיות הבלתי פתורות והמשמעותיות ביותר באסטרופיזיקה של ימינו.


הנה סיפורו של החומר האפל:

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


על גילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל:

https://youtu.be/cx7pmSBXHfs
חומר אפל
מהו החומר האפל שממלא את היקום?



החומר האפל (Dark Matter) היא תיאוריה שאומרת שיש בחלל חומר בלתי נראה וזהו החומר האפל. המדענים מניחים שהחומר האפל נמצא בשפע בחלל החיצון, אך לא ניתן לצפות בו.

החומר האפל נקרא כך מכיוון שלא ניתן לראותו בצפייה ישירה. בכך הוא שונה מחומרים בחלל שבהם אפשר לצפות, כמו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי. משום כך משערים החוקרים שאם החומר האפל אכן קיים, הרי שאין בו אלקטרומגנטיות, כלומר הוא לא פולט ולא בולע קרינה אלקטרומגנטית שניתן לצפות בה בצפייה ישירה, מה שמאפשר היה לזהותו בחלל. מצד שני יש לו משקל והוא קיים.

חומר כזה יכול להיות ההסבר האפשרי לתופעות הקשורות בכבידה בחלל, שאין להן הסבר מדעי הניתן לבדיקה.

כמובן שתיאורית החומר האפל היא רק אחת מהתאוריות האפשריות ואין שום הוכחה חותכת להיותה נכונה. ישנן תיאוריות אחרות וסביר להניח שייקח זמן עד שיצטברו נתונים ויימצאו כלי מחקר שיאפשרו להתמקד באחת מהן ולמצוא אותה כמסבירה טוב יותר את המציאות והנתונים מהאחרות.


מהו חומר אפל? - הסבר מתורגם:

https://youtu.be/QAa2O_8wBUQ


סיפורו של החומר האפל (מתורגם):

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


על גילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל:

https://youtu.be/cx7pmSBXHfs


החומר שאיננו יכולים לראות (מתורגם):

https://youtu.be/HneiEA1B8ks


וסרט תיעודי על החומר האפל של היקום והאנרגיה האפלה:

https://youtu.be/bQDc2oAlpBs?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.