החלל החיצון (Outer Space) הוא שם נוסף לחלל. רבים סבורים שהמושגים החלל החיצון והחלל הם בעצם אותו דבר.

אבל זה לא מדויק או אפילו לא נכון.

חלל הוא האזור שמקיף אותנו כרגע, אם אנחנו נמצאים בכדור הארץ. במילים אחרות - זהו המרחב של העומק, הגובה והרוחב, זה שבתוכו קיימים ונעים כל הדברים. מכאן שעבור רבים, "חלל" פירושו אותו מרחב של אטמוספירת כדור-הארץ.

החלל החיצון, לעומת זאת, הוא היקום הפיזי שמעבר לאטמוספירת כדור הארץ. זה אותו מרחב עצום של היקום, זה שבו נמצאים הגופים השמימיים השונים, מכוכבי לכת, כולל כדור הארץ, דרך הכוכבים, הגלקסיות ועוד.

החלל החיצון מתאפיין, אגב, בוואקום. זהו רִיק. צפיפות החלקיקים בו נמוכה, מה שאומר שאין חיכוך של האוויר המאט את התנועה של חלליות ולוויינים וכוח המשיכה הוא אפסי.

אגב, החלל החיצון הוא גם מקום נפלא כדי לצפות ממנו בכוכבים ובגלקסיות, ללא הצעיף המפריע של אטמוספרת כדור הארץ. נהדר גם לצפות ממנו על פני כדור-הארץ ולמקם לווייני תקשורת וטלוויזיה שיעבירו תמסורות ושידורים.


#הוויכוח על מיקום הגבול
אגב, כאן מתחיל ויכוח קטן על איפה בדיוק מתחיל החלל החיצון, או במילים אחרות - איפה נגמרת האטמוספרה?

סוכנות התעופה הבינלאומית (FAI) גורסת שמדובר על גובה של 100 קילומטרים. היא מתבססת על הגילוי של תיאודור פון-קרמן (von Kármán), המדען ההונגרי שמצא שמגובה זה נעשית האטמוספרה כל כך דלילה, עד שכוח העילוי לא משפיע על תנועתם של גופים הזורמים בה, כמו מטוסים למשל.

מדענים שונים גורסים שמדובר על גובה של 120 קילומטרים מעל פני הים. גם נאס"א, סוכנות החלל של ארה"ב, לא בעד הגבול שקבעה סוכנות התעופה הבינלאומית. הגבול עבורה הוא בגובה של 122 קילומטרים מעל פני הים. למה? - כי זה גובה שבו עוצרות המעבורות, בדרכן בחזרה לכדור הארץ, את המדחפים המניעים אותן בחלל. מגיבה זה הן דואות אל מסלול הנחיתה, תוך שהן נעזרות בחיכוך עם האטמוספרה כדי לווסת את התנועה שלהן.


הנה אנחנו מהחלל החיצון, או החלל:

https://youtu.be/EPyl1LgNtoQ


תמונות מהחלל החיצון ממרחק של 13 מיליארד שנות אור:

https://youtu.be/bymxnj8OKfY


כמה עובדות מעניינות על החלל החיצון (עברית):

https://youtu.be/L4NRV5hoYQU


ושיר על החלל החיצון:

https://youtu.be/NrswlFxEiV4

סוכנות התעופה הבינלאומית הבינלאומית (FAI) הגדירה את הגובה של 100 קילומטרים מעל לפני הים כגבול בין כדור הארץ לחלל, כלומר תחילתו של החלל.

כמובן שלא מדובר בסופה של האטמוספרה. פשרו של הגובה הזה הוא שהחל ממנו הופכת האטמוספירה כה דלילה עד שכוח העילוי כבר לא משפיע על תנועתם של גופים שנעים באטמוספירה. זה אומר שמעבר לגבול זה לא יכולים עוד כלי טיס להשתמש בעיקרון העילוי על מנת להמריא.

אגב, יש גם ויכוחים על הקביעה שזה המשתנה הקובע לקביעת תחילתו של החלל. יש שמודדים את התחלת החלל במהירות התנועה של החלקיקים הטעונים חשמלית בחלל ומקבלים את הגובה של 120 קילומטרים מעל לפני הים.

סוכנות נאס"א מתבססת על גובה מעט גדול יותר, 122 קילומטרים מעל פני הים. זה הגובה שבו היו המעבורות מכבות את המדחפים בשובן לכדור הארץ, ומתחילות בדאייה אל מסלול הנחיתה.


הנה הסבר לגבי מקום ההתחלה של החלל:

http://youtu.be/kQP-srJvI1A


סרטון על החלל:

http://youtu.be/asYk-qE1FqI


וסרט תיעודי על כדור הארץ והחלל החיצון:

https://youtu.be/Vzk1oic4B9Y?long=yes

מטר מטאורים (Meteor shower), שרבים מכנים "גשם מטאורים", הוא תופעה שמתרחשת כשכדור הארץ עובר בתוך שובל אבק שמותיר אחריו כוכב שביט. באוגוסט מדובר בכוכב השביט סוויפט־טאטל (Swift-Tuttle).

במטר כוכבים נראים הרבה כוכבים נופלים. למעשה, אלה אינם כוכבים והם אינם נופלים. מטר המטאורים קורה מכיוון שכדור הארץ עובר בתאריכים מסוימים בנקודות במסלול ההקפה של השמש, שבהן נפלטו מכוכבי שביט מטאורואידים, מעין רסיסים זעירים בגודל של גרגר חול. הם יוצאים תמיד מנקודה מסוימת בשמיים, שנקראת "נקודת ההקרנה" או רדיאנט. כמובן שלכל מטר מטאורים יש את נקודת ההקרנה שלו.

מכיוון שכל סיבוב של כדור הארץ נמשך שנה, אנו יכולים לראות כל את מטרי מטאורים השונים בתאריכים קבועים במהלך השנה. מטר הג'מינידים, למשל, מגיע לשיאו ב-13 בדצמבר, בעוד שהלירידים מככבים בשיאם ב-22 באפריל. באוגוסט מופיע הכוכב מטר הפרסאידים, שבהופיעו בקיץ הוא זה שכולם יכולים לצפות בו בקלות.

בסרטונים הם יופיעו ברצף מהיר ומכוון על ידי יוצרי הסרטונים, כדי שלא נשתעמם. במציאות הם מופיעים בהפרשי זמן.

ואגב, הכי קל לראות את מטר המטאורים בחצי השני של הלילה.


מעל 100 נפילות בשעה - זה מה שצפוי במטר מטאורים שנוצר מהשביט:

http://youtu.be/XbV67DaIzcU


מה שרואים במטר המטאורים:

https://youtu.be/pIOuLANgjtk


מטר הפרסאידים שצילמו במצפה רמון לאורך לילה שלם (עברית):

http://youtu.be/MgvzTF1h2cw


ומטר המטאורים ג'מיניד בקפיצות זמן:

http://youtu.be/S_jdfyp8pL0

מהם כוכבי השביט?
איך נוצרים כוכבי שביט?


שביט (Comet), או כוכב שביט כפי שקוראים לו בטעות שימושית, הוא גוף בחלל שעשוי קרח ויש לו מעין "זנב" ארוך ומקרין אור. הזנב הזה, המכונה "זנב השביט", הוא למעשה סופה אדירה של חול, סלעים וקרח, הנשרכת אחרי השביט עצמו, לאורך שמגיע למיליוני קילומטרים!

כוכבי שביט נוצרים הרחק בחלל. למעשה, מדובר בשרידים של מערכת השמש, מעין פיסות של פסולת חלל, שנוצרו לאחר היווצרות כוכבי הלכת, לפני מיליארדי שנים.

אבותינו הקדמונים ראו בכוכבי השביט מעין שליחים של האלים. הם יראו ופחדו מהם מאד והעריצו את המראה מלא ההוד של כוכב השביט. הם ראו בהם שליחי האלים לחיים ולמוות! - חלקם ראו בהופעת שביט סימן למחלה, אחרים ראו בו אות למותו הקרוב של המנהיג.

שביט, או כוכב שביט, הוא גוף שמיימי קטן שדומה לאסטרואיד. אבל בניגוד לאסטרואיד, עשוי השביט בעיקר מקרח. הוא נע סביב השמש במסלול בצורת אליפסה, או ביצה. בכל פעם שהשביט מתקרב אל השמש, החום של השמש "אופה אותו" ויוצר אחריו את הזנב הארוך והבהיר שלו.

היות והמסלול הוא אליפטי, כשחולפים כוכבי השביט קרוב לשמש, הם נמצאים ב"מרחק קטן" של כמה מיליוני קילומטרים ממנה בלבד. אבל כשהם בקצה השני, הרחוק ממנה, הם מתרחקים יותר מכל כוכבי הלכת שמסביבה, למרחק בלתי נתפס של מיליארדי קילומטרים מהשמש.

לכל שביט יש את המסלול שלו להקפת השמש. יש שמסלולם הוא בן כמה שנים, בעוד אחרים יכולים להקיף את השמש שלנו במשך מיליון שנים. אחד המפורסמים שבכוכבי השביט הוא השביט האלי שמתקרב לכדור הארץ וניתן לראותו בשמיים, אחת ל-76 שנים בדיוק.


הנה סרטון על כוכבי שביט ואיך הם השביט (מתורגם):

http://youtu.be/bf-nHajMo54


האם ייתכן שכוכבי השביט הם המקור לחיים על פני כדור הארץ? (מתורגם)

https://youtu.be/EnnPJXbKt0U


מדען שמסביר את כוכבי השביט באמצעות בקבוק קולה:

http://youtu.be/EUrJr4yp3cU


וסרטון קצר על המסתורין של כוכבי השביט שבקצה מערכת השמש (מתורגם):

http://youtu.be/WWnakZNefus

תקליט הזהב של וויאג'ר הוא תקליט שהוכנס לתוך החלליות היחידות שיצאו מתחום מערכת השמש אל החלל החיצון, הגשושיות וויאג'ר 1 (Voyager 1) ו-2 (Voyager 2).

מטרת תקליט הזהב הזה היא להעביר מסר ולהציג את האנושות בפניהם של חוצנים תבוניים שאליהם עשויות להגיע הגשושיות הללו. מטרת התקליט, עשוי נחושת ומצופה זהב, להעביר מסר מהאנושות, אל חוצנים תבוניים שאליהם עשויות להגיע הגשושיות.

לתקליט צורפה מחט מיוחדת, כמו של פטיפון, שיאפשר לנגן אותו ולשמוע את הקולות שהוקלטו אליו. מופיעות עליו גם הוראות הפעלה מצוירות, כדי לסייע לבני תרבויות כאלה להפעילו.

בתקליט מונצחים צלילים ותמונות שנאספו ומוצגים שצורה שתשקף ותציג את התרבויות והמינים שעל כדור הארץ. הוקלטו עליו ברכות בשפות שונות מכדור הארץ, כולל בעברית, צלילים מהטבע, מבעלי החיים שבו, כמו גם קטעי מוסיקה של מלחינים שונים, דוגמת באך ובטהובן וכדומה.


הנה סיפורו של תקליט הזהב שנשלח בחללית:

https://youtu.be/OVe72eMY_pk


סרטון שמציג בצורה אמנותית את התקליט לחייזרים שנשלח בחללית וויאג'ר:

http://youtu.be/RVQ6PASg-A4


וכך תכננו תקליט זהב שיכלול מידע על האנושות במיטבה:

http://youtu.be/wD2P05_h8h4?t=11s

נקודה כחולה חיוורת (Pale Blue Dot) הוא הכינוי לצילום היסטורי של כדור הארץ מהחלל, שבו נראה כדור הארץ כנקודה זעירה על רקע החלל העצום שמסביבה. הצילום נעשה בשנת 1990 ממרחק של מעל 6 מיליארד קילומטרים, על ידי הגשושית וויאג'ר 1.

יוזם הצילום היה האסטרופיזיקאי המפורסם ויוצר סדרת הטלוויזיה החשובה "קוסמוס", קרל סייגן. כשנודע לסגן שהחללית וויאג'ר 1 עומדת לצאת אל מחוץ למערכת השמש, הוא ביקש מנאס"א שרגע לפני שהיא יוצאת לחלל החיצון, החללית תפנה את מצלמותיה ותצלם את כדור הארץ מקצה מערכת השמש.

בדיוק כמו שהוא צפה, הצילום שהתקבל ממנה היה מהמם. "הנקודה הכחולה החיוורת" הייתה אנחנו והפרופורציות שהתקבלו בצילום היו מטלטלות. בפעם הראשונה ניתן היה לראות במבט מרחוק את העולם שלנו וכמה הוא זעיר לעומת כל החלל שמסביב. קנה המידה היה מעתה ברור ומוכח היטב - בחלל העצום שמסביבנו, אנו קטנים וכנראה לא ממש חשובים. המשמעות של האנושות היא בתוך העולם הזה, של מה שנעשה וכיצד ננהג בו ובעצמנו.

זה היה רגע מכונן בתולדות הכוכב שלנו. קארל סגן פרסם ספר באותו השם, שהפך את הנקודה הכחולה והחיוורת למושג תרבותי ולציווי לחברה האנושית בכדור הארץ, לשמור על כדור הארץ, על חיים נכונים ועל קנה מידה נכון לאנושות.

בשנת 2001 נבחר הצילום המפורסם לרשימת עשרת תצלומי החלל החשובים בכל הזמנים.


הנה דבריו של קרל סייגן בסרטון "הנקודה הכחולה והחיוורת" (מתורגם):

http://youtu.be/TNhJKAJfQis


גרסה נוספת:

https://youtu.be/EWPFmdAWRZ0


סיפור היווצרותו של הצילום המופלא הזה:

https://youtu.be/7KBy_QsQDpE


ומבט הרבה יותר קרוב, אבל ב-360 מעלות:

http://youtu.be/o4q4F5oDh54?qr=yes

טלסקופ החלל הָאבֶּל הוא אחד מהכלים האסטרונומיים החשובים ביותר בהיסטוריה. האבל מותקן בתוך לוויין שחג במסלול נמוך סביב כדור הארץ. מגובה של כ-589 ק"מ מעל לפני האדמה הוא מצלם את החלל ושולח תמונות מצוינות שמקדמות את מחקר החלל באופן חסר תקדים לטלסקופ כלשהו עד זמנו.

כמו טלסקופים שנשלחו אחריו, המידע העצום שהאבל מעביר לחוקרים, מייצר ביג דאטה, כלומר נתונים שמעובדים באמצעות אלגוריתמים ותוכנות חכמות ומסוגלים לאתר דפוסים ומבנים, המספקים הבנה וידע חסר תקדים על החלל.

הוצאת טלסקופ חלל אל מחוץ לאטמוספרה של כדור הארץ משפרת מאד את יכולות התצפיות ביקום, ודאי ביחס לטלסקופים המוצבים על הקרקע. אחד היתרונות הגדולים של טלסקופ חלל הוא החדות הגבוהה של התמונות שהוא מצלם.

האטמוספרה מקטינה לטלסקופים שעל כדור הארץ את החדות ומכניסה עיוותים והפרעות לתמונות החלל שמצולמות מכדור הארץ. גם צילומים באור אולטרה-סגול ואינפרה אדום שמסוננים על ידי האטמוספרה, ניתנים לביצוע בקלות מטלסקופ חלל.

הטלסקופ האבל, שנקרא על שם אסטרונום מפורסם בשם זה, הוצב במסלולו בשנת 1990, על ידי מעבורת החלל דיסקברי. מעט לאחר שהוצב במסלולו, התגלה בטלסקופ החלל עיוות אופטי שפגע באיכות התמונות. משנמצא שהעיוות נוצר כתוצאה מליטוש שגוי של המראה הראשית, בוצעה משימת תיקון בשנת 1993 ומאז מתפקד הטלסקופ מצוין.


הנה סרטון על טלסקופ החלל "האבל" (עברית):

https://youtu.be/2kS2DLbsDhE


סיפורו של טלסקופ החלל "האבל":

http://youtu.be/nLHqmudw8tU?t=6s


כמה מהתמונות הטובות ביותר שצילם האבל:

http://youtu.be/Lmx19_0GX8o


ותמונות של גלקסיית אנדרומדה, שהעביר טלסקופ חלל "האבל":

http://youtu.be/nLFFa1BuQgo

בשנת 1912, כשהחוקר ויקטור הס ריחף בכדור פורח, הוא גילה תופעה מדהימה: אנרגיה גרעינית באוויר. זה החל כשהוא המריא לגובה של 5 קילומטרים וגילה שהקרינה בגבהים היא כפולה ויותר מזו שבגובה הנמוך יותר.

בכך הפריך הס את ההנחה הקודמת שהקרינה תדעך ככל שאנו גובהים ומתרחקים מכדור הארץ. סברה זו הניחה שכדור הארץ הוא מקור הקרינה.

החוקר גם הבין בהמשך שהוא עלה על תגלית מעניינת, שכן הוא הבין שאותה אנרגיה גרעינית שהוא גילה באוויר מגיעה מהחלל. אך משהעמיק במחקר הוא הבין שמקור הקרינה הזו אינו מהשמש, אלא מהחלל החיצון, כלומר מהיקום, מחוץ למערכת השמש.

אמנם עד גובה של קילומטר אחד הולכת רמת הקרינה ויורדת, אך כשממשיכים לעלות מעל גובה זה, היא עולה באופן חד. משמע - הקרינה חודרת לאטמוספרה דרך החלל החיצון. ויקטור הס גילה בכך את הקרניים הקוסמיות.

התגלית של הס פתחה את השער לתגליות חדשות בתחום הפיזיקה הגרעינית. לימים היא גם תזכה אותו בפרס נובל לפיזיקה.

כ-10 שנים אחר-כך יאמת רוברט מיליקן את ממצאיו של הס וייתן לקרינה הזו את השם "קרינה קוסמית". זה יסייע לפתוח שורה גדולה של מחקרים בנושא.

הפיזיקאים רואים בקרניים הקוסמיות הללו מעין שליחי מידע מהחלל. הקרניים הללו מביאות איתן ידע על החלל החיצון והרחוק יותר, זה ששום טלסקופ או לוויין לא יכול לראות.

אגב, על חייו האישיים של ויקטור הס לא הקלו הקרניים הקוסמיות ופרס הנובל יותר מדי. אשתו הייתה יהודיה והאנטישמיות הגוברת בהשפעת היטלר, גרמה לו קשיים ופחד. בשנת 1938 הוא נמלט מאוסטריה אל ארצות הברית, בה בילה את שארית חייו והפך למדען אמריקאי.


הנה סיפורה של קרינת היקום וקרניים קוסמיות מהחלל (עברית):

https://youtu.be/91801Y1lsCg


כך התגלתה הקרינה הקוסמית:

https://youtu.be/dmyGzaB8DFo


מה שסוכנות נאס"א יודעת לספר על קרינת היקום הקוסמית:

https://youtu.be/IGkn4v8ar4M


מקור הקרניים הקוסמיות שמייצרות את הקרינה היקומית הזו:

https://youtu.be/N1CxA7r-4oc


וסרט תיעודי על הקרינה הקוסמית של היקום:

https://youtu.be/k_wt5AFjRQo?long=yes

פרויקט סט"י הוא פרויקט שמטרתו לחפש אחר תרבויות וחיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ. הפרויקט מתמקד בהאזנה לאותות רדיו שמגיעים מהחלל ומנסה לזהות סימנים לקיומן של ישויות ותרבויות רחוקות.

לפרויקט זה הגיעו החוקרים לאחר שהסתבר שחיפוש סימני חיים בחלל בעזרת חלליות, הוא משימה יקרה מדי וקשה לביצוע ושאותות רדיו יכולים לסייע הרבה יותר.

הפרויקט משתמש בטלסקופ הרדיו הגדול ביותר בעולם, שקוטרו של 305 מטר ושהוצב בפוארטו ריקו. עד היום האזינו בפרויקט ליותר מ־800 כוכבים במעל למיליארד תדרי רדיו ברגישות גבוהה.

שם הפרויקט מקורו בראשי התיבות באנגלית SETI שפירושן "חיפוש אחרי אינטיליגנציה בחלל החיצון". בעבר הוא היה פרויקט לאומי אבל כיום הוא ממומן מתרומות המגוייסות על ידי חוקרים עצמאיים, בראשות האסטרונום פרנק דרייק.

דרייק הוא האיש שיצר את נוסחת דרייק - נוסחה שמצאה שמספר התרבויות האפשריות בגלקסיית שביל החלב שיוכלו ליצור עם האנושות שלנו תקשורת רדיו היא בין כמה תרבויות בודדות ל-50 מיליון תרבויות אפשריות!


הנה סרטון על תולדותיו של פרויקט סט"י:

http://youtu.be/LCjKBh8f1R8

חלל עמוק (Deep Space) הוא החלל הרחוק מכדור הארץ. זו אינה הגדרה מדויקת אלא יחסית והיא מוזכרת לרוב בהקשר ל"רשת חלל עמוק" (Deep Space Network). רשת זו, המכונה בקיצור DSN, הינה רשת בינלאומית של אנטנות ומתקני תקשורת שבאמצעותם מתקשרים עם רכבי חלל בין-כוכביים ומבצעים תצפיות רדיו ורדאר לצורכי מחקר מערכת השמש והיקום.


הנה DSN - רשת החלל העמוק:

https://youtu.be/NGgzq8eXZOQ


כך מתקשרים בחלל העמוק:

https://youtu.be/dZRC6Tf2YEo


והנה סרט תיעודי על החלל העמוק:

https://youtu.be/RTY7UxpzZII?long=yes

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.


זה החומר שממנו עשוי היקום (מתורגם):

http://youtu.be/P5WACfIb-qk


סיפורו של החומר האפל שממלא כמעט את כל היקום (מתורגם):

http://youtu.be/HneiEA1B8ks


בסוף הכל מורכב מאטומים שמרכיבים את היקום ונוצרו כך (מתורגם):

https://youtu.be/CBZH4dMac-Q


וכך מסביר החומר האפל את התצפיות הלא-צפויות של מהירות תנועת הכוכבים בגלקסיות (מתורגם):

http://youtu.be/cx7pmSBXHfs

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 חלק מהבעיות הבלתי פתורות והמשמעותיות ביותר באסטרופיזיקה של ימינו.


הנה סיפורו של החומר האפל (מתורגם):

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


וגילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל (מתורגם):

https://youtu.be/cx7pmSBXHfs

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.

מה שבטוח הוא שהחומר שממלא את היקום שמסביבנו אינו אתר. קראו על טעות האתר בתגית "אתר".


מהו חומר אפל? - הנה הסבר (מתורגם):

https://youtu.be/QAa2O_8wBUQ


סיפורו של החומר האפל (מתורגם):

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


על גילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל (מתורגם):

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

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 בשימוש בו הייתה 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 האֶתר חומר שימושי ומרכזי להרדמה. הוא היה אחד החומרים הראשונים ששימשו להרדמה כללית, בה מאבד אדם לקראת הניתוח את הכרתו באופן זמני וחדל לחוש את חושיו, כולל לחוש כאב או להיות מוּדע למתרחש סביבו.

בימינו האֶתֶר לא לבד. ים השנים הסתבר שהוא חומר דליק מאד ולא בטוח מספיק לאיחסון ושימוש. משום כך נמצאו חומרי הרדמה טובים יותר והוא הוחלף עם השנים בניתוחים. התוצאה היא חומרי הרדמה נוחים ובטוחים יותר, בעזרתם 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 שקשרה בין החומר הזה ליקום כולו.

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.

באותה תקופה חשבו שכך יכולים גלי רדיו, סוג של גלים אלקטרומגנטיים, להגיע אל כדור הארץ, מכוכבים רחוקים ולמעשה לנוע בחלל למרחקים עצומים.

היום המדע יודע שאין כל 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


הלם של מי שהורדמה לעקירת שן בינה ולא מאמינה שהכל נגמר:

https://youtu.be/YxwoJ9Ld3Rw


אתם בטח רוצים לדעת איך ניתחו לפני המצאת ההרדמה (מתורגם):

https://youtu.be/FBlcU4GdxCc


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

https://youtu.be/NKUrHe1Nzso?long=yes

מהם חורים שחורים?
מהו חור שחור?


חור שחור הוא גרם שמים ששדה הכבידה שלו כל כך חזק עד ששום גוף לא יכול להתנתק ממנו, אפילו לא אור.

כלומר מהירות המילוט מחור שחור עוברת את מהירות האור מה שאומר שלכל גוף או חומר קיים אין אפשרות להימלט מכוח המשיכה של חור שחור.

חשוב לדעת שהחור השחור עצמו אינו מאיר או נראה ומכאן גם שמו - חור שחור.


הנה הסבר של החור השחור (מתורגם):

https://youtu.be/e-P5IFTqB98


סרטון שמסביר חורים שחורים באמצעות כניסה מדומה לתוך חור שחור (מתורגם):

http://youtu.be/UHIdUXXyaTE?t=19s


האם ניתן להשמיד חור שחור? (מתורגם)

https://youtu.be/AXR-etStvCI


מדענים שרים ומסבירים בשירה את החורים השחורים:

http://youtu.be/7e5-0t0pTF0


סרטון תיעודי על החור השחור (מתורגם):

https://youtu.be/ulCdoCfw-bY?long=yes


ובואו לתוך חור שחור:

https://youtu.be/h8mwhm0PoKc?qr=yes

פרדוקס פרמי (Fermi paradox) נולד אחרי מלחמת העולם השנייה, כשסעדו כמה פיזיקאים מפורסמים ביחד ושוחחו ביניהם. לפתע קפץ אחד מהם, אנריקו פרמי, ושאל "איפה הם?"

האמת שזו לא הייתה שאלה של ממש אלא שאלה רטורית, המזמינה למחשבה. פרמי התכוון לחייזרים תבוניים. הוא הניח שאם התנאים ביקום מאפשרים היווצרות של חיים תבוניים, אז מישהו מאותן תרבויות ביקום כבר היה אמור ליצור קשר עם המין האנושי. איתנו.

"אז איפה הם, החייזרים התבוניים האלו?" - פרמי שאל וקיבע בכך את מה שידוע מאז כ"פרדוקס פרמי".

כי הפרדוקס אומר או שואל איך, אם התרבות האנושית הצליחה, תוך 5,000 שנה מאז שהומצא הכתב, להגיע עם בני אדם אל הירח, וסביר די מהר יוקמו מושבות נוספות על כוכבי לכת נוספים, סביר שקצב ההתפשטות של הציוויליזציה יהיה מעריכי.

הערכתו שתרבות תבונית תכפיל כל כמה מאות שנים את מספר כוכבי הלכת שבהם היא שולטת. בחישוב פשוט הוא מגיע למסקנה שתוך 5 מיליוני שנים תגיע תרבות טכנולוגית כזו אל כל קצות הגלקסיה. היות וגיל הגלקסיה שלנו, שביל החלב, מוערך בכ-12 מיליארד שנים, אם הייתה תרבות טכנולוגית כלשהי על אחד מכוכבי הלכת שבגלקסיה, היא הייתה אמורה להגיע לכדור הארץ כבר מזמן. הפרדוקס, הזה הביא למחקר מואץ ולניסיונות ליצור קשר עם תרבויות אפשריות בחלל. קראו על כך בתגית "פרויקט סט"י".

אז מה דעתכם - אם אכן יש חיים תבוניים ביקום, אז איפה הם?


#אנריקו פרמי
פרמי עצמו, אגב, לא היה סתם פיזיקאי. מדובר במדען שאת פרס הנובל שלו הוא קיבל בגיל 37, גיל צעיר מאוד לזכות בפרס החשוב בעולם המדע. הפרס ניתן לו על מחקר שחשף ידע מהותי בתהליכים גרעיניים.

מדובר בשנות ה-30 של המאה הקודמת. פרמי, איטלקי במקור, היה נשוי ליהודיה. באותה תקופה יושמו באיטליה חוקי הגזע של המנהיג הפשיסט מוסוליני. לפרמי ברור היה שאשתו בסכנה ולכן, מיד לאחר זכייתו בפרס נובל בשנת 1938, הוא היגר עם משפחתו לאמריקה.

פרמי חקר בטכניקות מיוחדות ומקוריות. בעולם הפיזיקה היה האיש חוקר ייחודי שהעלה כל הזמן שאלות מפתיעות ולא שגרתיות. לרוב הוא נהג לפתור אותן שלב אחרי שלב ובאמצעות ניחושים ובדיקות.

שנה לאחר שהגיע לארצות הברית, גויס המדען המהולל לפרויקט של פיתוח פצצת האטום הראשונה.

דוגמה יפה לכך היא הדרך בה בחר למצוא את ההספק של הפצצה הגרעינית. זה היה מיד לאחר הפיצוץ הניסיוני של הפצצה האטומית הראשונה בהיסטוריה. רגע לפני הפיצוץ עצמו, פרמי עומד ומפזר פתקי נייר קטנים ומסומנים באוויר.

זה רגע מסעיר וההיסטוריה מדברת. פרמי מביט מרחוק בפצצת האטום הראשונה שיצר המין האנושי. כשהיא מתפוצצת ומגיע גל ההלם עד אליו, מועפים הפתקים למרחק מסוים. דקות אחרימ כן, פרמי מתעד את מיקומו החדש של כל פתק ומחשב את המסה שלו, את המרחק שעבר ואת התנגדות האוויר.

מתוך כך מחשב הפיזיקאי את ההספק של הפצצה הגרעינית הזו והנתון שהוא מקבל, 10 אלפים טון של TNT, הוא קרוב במונחים פיזיקליים להספק האמיתי של הפצצה שבהמשך השנים נמצא במדויק שהוא כ-19 אלף טון.


הנה ההסבר של פרדוקס פרמי (מתורגם):

https://youtu.be/sNhhvQGsMEc


ופתרונות אפשריים לפרדוקס של פרמי (מתורגם):

https://youtu.be/1fQkVqno-uI

טלסקופ החלל כמו "האבל" (Hubble Space Telescope) הוא טלסקופ שמוצב בחלל. זהו כלי נפלא כדי לצפות באמצעותו בכוכבים ובגלקסיות, ללא הצעיף המפריע של אטמוספירת כדור הארץ.

התוצאה היא ברורה וחדה להפליא. עד כדי כך שלעיתים, כשצופים בתמונות של עצמים שצולמו בחלל באמצעות טלסקופ החלל, מתקשים אנשים להאמין שהן אמיתיות. המראות החדים והברורים, עם הצבעים העשירים והמגוונים - כל אלה הם כמעט מושלמים!

הטלסקופ "האבל", מההישגים הטכנולוגיים המרשימים ביותר של עידן החלל, היה הראשון שהצליח להשיג תמונות מדהימות של החלל. זה קרה בזכות המיקום המיוחד שלו - מחוץ לאטמוספרת כדור הארץ. היום הוא כבר הוחלף בטלסקופים חדישים ומשוכללים אף יותר.

אבל מה היתרון בצפייה בחלל מהחלל החיצון?

הדבר דומה לצפייה בטלסקופ מתחת כיפת השמיים במדבר, בהשוואה לצפייה מתוך בית, בעיר מלאת אורות או אל מול חלון מלוכלך.

כי היתרון בצפייה מהחלל הוא ששום דבר לא ממסך, מכניס אור או מפריע לטלסקופ לראות למרחקים עצומים ולצלם תמונות מדויקות להפליא.

וזו הגאונות של הוגה הרעיון של טלסקופ שיוצב בחלל, ד"ר ליימן שפיצר. הוא היה האדם הראשון שהגה את הרעיון והציע, עוד בשנות ה-40 של המאה הקודמת, למקם טלסקופ בחלל.

חוץ מהאבל נשלחו לחלל גם טלסקופ החלל שפיצר, שנקרא על שם ממציא רעיון טלסקופ החלל ומכיל גם ראיית אינפרה-אדום, שמאפשרת צפייה דרך אבק.

אחריו יצא טלסקופ החלל קפלר, שנשלח ב-2009 והושבת בשל תקלה, 4 שנים לאחר השיגור.

ב-2013 יצאה החללית גאיה, שכוללת את טלסקופ החלל המדויק ביותר אי פעם ומצלמה ברזולוציה של מיליארד פיקסלים.

וב-2021 נשלח לחלל הטלסקופ המשוכלל עוד יותר ג'יימס ווב, שעלות פיתוחו הייתה 11 מיליארד דולר והוא מהווה קפיצה עצומה באיכות התמונות וטווחי הצילום שלו. העתיד מבטיח עוד שכלולים רבים בתחום זה.


הסבר והדגמה בלהיט הנוכחי טלסקופ החלל ג'יימס ווב (עברית):

https://youtu.be/byjeFwS5hBI


הראשון היה טלסקופ החלל "האבל", שגם תוקן בחלל:

http://youtu.be/oAVjF_7ensg


התמונות שהתקבלו ממנו שינו את עולם האסטרונומיה:

http://youtu.be/95Tc0Rk2cNg


טלסקופ החלל "שפיצר" עם הראיה האינפרה אדומה:

http://youtu.be/BF9pPDHjNec


טלסקופ החלל החדשני והמדויק "גאיה":

http://youtu.be/BnFyzZGWuYs


מצלמת מיליארד הפיקסלים של "גאיה":

http://youtu.be/bbfb8VhH7L0


והדברים המדהימים שמגלה טלסקופ החלל "ג'יימס ווב":

https://youtu.be/8NYbyrTpisU