Return to Video

חקר היקום וחץ הזמן - שון קרול - TEDxקאלטק

  • 0:08 - 0:11
    היקום ממש גדול.
  • 0:11 - 0:14
    אנו חיים בגלקסיה,
    גלקסיית שביל החלב.
  • 0:14 - 0:18
    ישנן כמאה מיליארד שמשות
    בגלקסיית שביל החלב,
  • 0:18 - 0:21
    ואם תקחו מצלמה ותכוונו אותה
    למקום אקראי בשמיים,
  • 0:21 - 0:24
    ותשאירו את הצמצם פתוח,
  • 0:24 - 0:27
    אז כל עוד המצלמה מחוברת
    לטלסקופ החלל "האבל",
  • 0:27 - 0:29
    היא תראה משהו כזה.
  • 0:29 - 0:32
    כל כתם קטן כזה
    הוא גלקסיה,
  • 0:32 - 0:34
    בערך בגודל שביל החלב שלנו.
  • 0:34 - 0:37
    יש מאה מיליארד שמשות
    בכל אחד מהכתמים האלה,
  • 0:37 - 0:41
    יש כמאה מיליארד גלקסיות
    ביקום הנצפה.
  • 0:41 - 0:44
    מאה מיליארד הוא המספר היחיד
    שעליכם לזכור,
  • 0:44 - 0:46
    גילו של היקום מעכשיו
    ועד המפץ הגדול
  • 0:46 - 0:49
    הוא מאה מיליארד שנים
    בחיי כלב,
  • 0:49 - 0:50
    (צחוק)
  • 0:50 - 0:53
    וזה אומר לכם משהו
    על מקומנו ביקום.
  • 0:53 - 0:56
    מה שאפשר לעשות עם תמונה כזאת
    הוא למשל להתפעל ממנה,
  • 0:56 - 0:58
    היא יפה להפליא,
    ולעתים קרובות תהיתי
  • 0:58 - 1:02
    מה היה הלחץ האבולוציוני
    שגרם לאבותינו להתפתח,
  • 1:02 - 1:07
    להסתגל ולהתקדם לכך שיוכלו ליהנות
    מצילומי גלקסיות, שלא היו להם.
  • 1:07 - 1:09
    אבל אנו גם רוצים להבין זאת,
  • 1:09 - 1:13
    כמומחה לחקר היקום אני רוצה לשאול:
    "מדוע היקום שלנו הוא כזה?"
  • 1:13 - 1:16
    רמז חשוב אחד שיש לנו
    הוא שהיקום משתנה עם הזמן.
  • 1:16 - 1:19
    אם תצפו באחת הגלקסיות
    ותמדדו את מהירותה,
  • 1:19 - 1:21
    תראו שהיא מתרחקת מאיתכם,
  • 1:21 - 1:25
    ואם תצפו בגלקסיה רחוקה ממנה,
    תראו שהיא מתרחקת עוד יותר מהר.
  • 1:25 - 1:28
    אז אנו אומרים שהיקום מתפשט.
  • 1:28 - 1:30
    וזה אומר, כמובן, שבעבר
  • 1:30 - 1:32
    כל הדברים היו צפופים יותר.
  • 1:32 - 1:35
    בעבר, היקום היה דחוס יותר
    וגם חם יותר;
  • 1:35 - 1:37
    אם דוחסים דברים,
    הטמפרטורה עולה.
  • 1:37 - 1:39
    זה הגיוני בעינינו.
  • 1:39 - 1:41
    מה שלא הגיוני בעינינו
    באותה מידה
  • 1:41 - 1:44
    הוא שהיקום, בזמנים קדומים,
    קרוב למפץ הגדול,
  • 1:44 - 1:47
    היה גם חלק מאד מאד.
  • 1:47 - 1:50
    אולי זה לא מפתיע אתכם;
    האוויר באולם הזה חלק מאד,
  • 1:50 - 1:53
    אולי תאמרו: "דברים כאלה
    נעשים חלקים מעצמם."
  • 1:53 - 1:56
    אבל התנאים בתקופת המפץ הגדול
    היו שונים ביותר
  • 1:56 - 1:58
    מאלו שבאוויר באולם הזה.
  • 1:58 - 2:00
    ופרט,
    הכל היה דחוס בהרבה,
  • 2:00 - 2:05
    כוח הכבידה של הדברים
    היה חזק בהרבה בימי המפץ הגדול.
  • 2:05 - 2:07
    מה שעליכם לזכור,
  • 2:07 - 2:09
    הוא שהיה לנו יקום
    עם מאה מיליארד גלקסיות,
  • 2:09 - 2:11
    ומאה מיליארד שמשות
    בכל אחת מהן,
  • 2:11 - 2:13
    בימי קדם,
    אותן מאה מיליארד גלקסיות
  • 2:13 - 2:18
    היו דחוסות באזור
    שגודלו בערך כזה, בפירוש כך;
  • 2:18 - 2:23
    עליכם לדמיין דחיסה
    ללא שום פגמים,
  • 2:23 - 2:26
    ללא שום אזורים שבהם יש
    מעט יותר אטומים מאשר באחרים,
  • 2:26 - 2:29
    אחרת, הם היו קורסים
  • 2:29 - 2:32
    מעוצמת הכבידה
    לתוך חור שחור עצום.
  • 2:32 - 2:35
    לא היה קל לשמור
    על חלקוּת היקום בימי קדם.
  • 2:35 - 2:37
    מדובר בסידור עדין.
  • 2:37 - 2:40
    זהו רמז לכך שהיקום הקדום
    איננו בחירה אקראית,
  • 2:40 - 2:42
    שמשהו גרם לו להיות כך,
  • 2:42 - 2:44
    ואנו מעוניינים לדעת מה הדבר.
  • 2:44 - 2:48
    חלק ממה שאנו מבינים
    הוא בזכות לודוויג בולצמן,
  • 2:48 - 2:51
    פיזיקאי אוסטרי מהמאה ה-19,
  • 2:51 - 2:54
    ותרומתו של בולצמן היתה בכך
    שהוא עזר לנו להבין את האנטרופיה.
  • 2:54 - 2:55
    ודאי שמעתם על האנטרופיה,
  • 2:55 - 2:59
    האקראיות, האי-סדר,
    הכאוטיות של מערכות מסוימות.
  • 2:59 - 3:03
    בולצמן נתן לנו נוסחה,
    שחרוטה כיום על מצבתו,
  • 3:03 - 3:05
    והיא בעצם מכמתת את האנטרופיה.
  • 3:05 - 3:09
    עקרונית, היא פשוט קובעת
    שהאנטרופיה היא מספר הדרכים
  • 3:09 - 3:13
    בהן אפשר לארגן מחדש את מרכיביה
    של מערכת מבלי שזה יורגש,
  • 3:13 - 3:15
    כדי שבמאקרו, היא תיראה זהה.
  • 3:15 - 3:19
    באוויר שבאולם הזה,
    אינכם משגיחים בכל אטום ואטום.
  • 3:19 - 3:21
    תצורה נמוכה של אנטרופיה
    היא כזו,
  • 3:21 - 3:23
    שבה יש רק מעט מערכים
    שנראים אותו דבר.
  • 3:23 - 3:25
    תצורה גבוהה של אנטרופיה
    היא כזו,
  • 3:25 - 3:27
    שבה ישנם מערכים רבים
    שנראים אותו דבר.
  • 3:27 - 3:29
    זאת תובנה מכרעת,
  • 3:29 - 3:33
    כי היא עוזרת לנו להסביר
    את החוק השני של התרמודינמיקה:
  • 3:33 - 3:36
    שהאנטרופיה מתגברת ביקום,
  • 3:36 - 3:38
    או בחלק מבודד שלו.
  • 3:38 - 3:43
    הסיבה לכך שהאנטרופיה מתגברת
    היא פשוט משום שיש הרבה יותר דרכים
  • 3:43 - 3:46
    לקיום אנטרופיה גבוהה מאשר נמוכה.
  • 3:46 - 3:49
    זאת תובנה נהדרת,
    אבל היא מחמיצה משהו.
  • 3:49 - 3:51
    תובנה זו, שהאנטרופיה מתגברת, אגב,
  • 3:51 - 3:54
    היא זו שביסוד מה שאנו מכנים
    "חץ הזמן",
  • 3:54 - 3:56
    ההבדל שבין העבר לעתיד.
  • 3:56 - 4:00
    כל הבדל שקיים בין העבר לעתיד
  • 4:00 - 4:02
    נובע מהתגברות האנטרופיה.
  • 4:02 - 4:05
    העובדה שאתם זוכרים את העבר
    אך לא את העתיד,
  • 4:05 - 4:07
    העובדה שאתם נולדים,
    לאחר מכן חיים
  • 4:07 - 4:10
    ולבסוף מתים,
    ותמיד בסדר זה,
  • 4:10 - 4:12
    נובעת מהתגברות האנטרופיה.
  • 4:12 - 4:15
    בולצמן הסביר שאם מתחילים
    מאנטרופיה נמוכה,
  • 4:15 - 4:16
    טבעי מאד שהיא תתגבר
  • 4:16 - 4:19
    כי מתרבות הדרכים להיווצרות
    אנטרופיה גבוהה.
  • 4:19 - 4:24
    אך הוא לא הסביר מדוע האנטרופיה
    היתה מלכתחילה נמוכה.
  • 4:24 - 4:27
    העובדה שהאנטרופיה ביקום היתה נמוכה
  • 4:27 - 4:30
    משקפת את העובדה שהיקום הקדום
    היה חלק מאד.
  • 4:30 - 4:34
    אנו שואפים להבין זאת,
    זאת עבודתנו, כחוקרי היקום.
  • 4:34 - 4:38
    למרבה הצער, זו בעיה
    שלא הקדשנו לה מספיק תשומת-לב.
  • 4:38 - 4:40
    זה איננו הדבר הראשון
    שאנשים יגידו,
  • 4:40 - 4:44
    אם תשאלו חוקר-יקום מודרני
    מהן הבעיות שאנו מנסים לפתור.
  • 4:44 - 4:48
    אחד האנשים שאכן הבינו שזאת בעיה
    היה ריצ'רד פיינמן.
  • 4:48 - 4:51
    לפני 50 שנה,
    הוא נשא סדרת הרצאות --
  • 4:51 - 4:52
    כבר שמעתם עליהן --
  • 4:52 - 4:55
    הרצאות פופולריות שהפכו מזוהות
    עם חוקי הפיזיקה.
  • 4:55 - 4:58
    הוא הרצה לפני סטודנטים לתואר שני
    בקאל-טק,
  • 4:58 - 5:00
    הרצאות שהפכו
    ל"הרצאות הפיזיקה של פיינמן",
  • 5:00 - 5:04
    ולבוגרי תואר שני -
    "הרצאות הכבידה של פיינמן."
  • 5:04 - 5:06
    בכל אחד מהספרים האלה,
    בכל מערך הרצאות כזה,
  • 5:06 - 5:08
    הוא הדגיש את החידה הזאת:
  • 5:08 - 5:12
    מדוע ליקום הקדום
    היתה אנטרופיה כה נמוכה?
  • 5:12 - 5:14
    הוא אומר --
    ולא אחקה את מבטאו --
  • 5:14 - 5:18
    "משום-מה, היה זמן שביקום
    היתה אנטרופיה נמוכה מאד
  • 5:18 - 5:22
    "לתכולת האנרגיה שלו,
    ומאז, האנטרופיה התגברה.
  • 5:22 - 5:25
    "לא ניתן להבין לגמרי
    את חץ הזמן
  • 5:25 - 5:28
    "עד שמסתורין ראשית ההיסטוריה של היקום
  • 5:28 - 5:32
    "יעבור עוד מתחום ההשערה
    אל תחום ההבנה."
  • 5:32 - 5:34
    אז זאת משימתנו.
    זה מה שאנו רוצים לדעת.
  • 5:34 - 5:36
    זה היה לפני 50 שנה.
    אתם ודאי חושבים
  • 5:36 - 5:38
    שמאז, כבר פיצחנו את זה.
  • 5:38 - 5:40
    לא נכון שכבר פיצחנו את זה.
  • 5:40 - 5:42
    למעשה, זאת בעיה
    בת יותר מ-50 שנה,
  • 5:42 - 5:45
    בולצמן עצמו הבין שזאת בעיה,
  • 5:45 - 5:47
    והוא הציע תשובה עבורה.
  • 5:47 - 5:49
    בטרם אגיע לכך,
  • 5:49 - 5:53
    עלי לציין שהסיבה לכך שהבעיה
    נעשתה קשה ולא קלה יותר,
  • 5:53 - 5:57
    היא משום שב-1998
    למדנו משהו מכריע אודות היקום,
  • 5:57 - 5:58
    שלא היה ידוע לנו
    עד אז.
  • 5:58 - 6:00
    למדנו שהיקום מאיץ.
  • 6:00 - 6:02
    היקום לא רק מתרחב:
  • 6:02 - 6:04
    אם צופים בגלקסיה,
    רואים שהיא מתרחקת,
  • 6:04 - 6:07
    אם נצפה בה שוב
    בעוד מיליארד שנה,
  • 6:07 - 6:09
    נראה שהיא מתרחקת מהר יותר.
  • 6:09 - 6:12
    הגלקסיות נעות ומתרחקות מאיתנו
    יותר ויותר מהר,
  • 6:12 - 6:14
    לכן אנו אומרים שהיקום מאיץ.
  • 6:14 - 6:17
    שלא כמו לאנטרופיה הנמוכה
    של היקום הקדום,
  • 6:17 - 6:20
    למרות שאין לנו תשובה לכך,
    לפחות יש לנו תיאוריה טובה
  • 6:20 - 6:22
    שיכולה להסביר זאת,
    אם התיאוריה נכונה,
  • 6:22 - 6:24
    ומדובר בתיאוריה של האנרגיה האפלה.
  • 6:24 - 6:28
    הרעיון אומר פשוט
    שלחלל הריק עצמו יש אנרגיה,
  • 6:28 - 6:30
    וכל סנטימטר מעוקב קטן
    של חלל,
  • 6:30 - 6:31
    בין יש או אין בו משהו,
  • 6:31 - 6:34
    בין אם יש בו חלקיקים,
    חומר, קרינה או כל דבר,
  • 6:34 - 6:37
    עדיין יש בו אנרגיה,
    אפילו לחלל עצמו.
  • 6:37 - 6:41
    אנרגיה זו, לפי איינשטיין,
    מחוללת דחף כלפי היקום,
  • 6:41 - 6:46
    מדובר בהנעה מתמדת שדוחפת
    ומרחיקה את הגלקסיות אלו מאלו.
  • 6:46 - 6:49
    כי האנרגיה האפלה,
    שלא כמו חומר או חומר,
  • 6:49 - 6:52
    אינה מידלדלת ככל שהיקום מתפשט.
  • 6:52 - 6:56
    כמות האנרגיה בכל סמ"ק
    נותרת בעינה,
  • 6:56 - 6:58
    אפילו כשהיקום הולך וגדל.
  • 6:58 - 7:03
    יש לכך השפעות מכריעות
    על מה שהיקום יעשה בעתיד.
  • 7:03 - 7:06
    למשל, היקום עתיד להתפשט לנצח.
  • 7:06 - 7:08
    כשהייתי בגילכם,
  • 7:08 - 7:10
    לא ידענו מה היקום
    עתיד לעשות,
  • 7:10 - 7:13
    יש אנשים שחשבו
    שבעתיד הוא ישוב ויקרוס,
  • 7:13 - 7:15
    איינשטיין אהב את הרעיון הזה.
  • 7:15 - 7:18
    אבל אם יש אנרגיה אפלה,
    והאנרגיה האפלה אינה מתפוגגת,
  • 7:18 - 7:22
    היקום פשוט ימשיך להתפשט
    לנצח נצחים.
  • 7:22 - 7:25
    במשך 14 מיליארד שנה עד כה,
    מאה מיליארד שנות כלב,
  • 7:25 - 7:28
    אבל עוד מספר אינסופי
    של שנים בעתיד.
  • 7:28 - 7:33
    בינתיים, לכל דבר ועניין,
    החלל נראה לנו סופי.
  • 7:33 - 7:35
    החלל הוא אולי סופי
    ואולי אינסופי,
  • 7:35 - 7:37
    אך מכיוון שהיקום מאיץ,
  • 7:37 - 7:41
    יש בו חלקים שאיננו יכולים לראות
    ולא נוכל לראות לעולם.
  • 7:41 - 7:43
    יש מרחב סופי של חלל
    שיש לנו גישה אליו,
  • 7:43 - 7:45
    הוא מוקף באופק,
  • 7:45 - 7:49
    אז אפילו שהזמן נמשך לנצח,
    החלל מוגבל מבחינתנו.
  • 7:49 - 7:52
    ולבסוף, לחלל הריק יש טמפרטורה.
  • 7:52 - 7:55
    בשנות ה-70, סטיבן הוקינג
    אמר לנו כי חור שחור,
  • 7:55 - 7:58
    למרות שהוא נראה שחור,
    פולט בעצם קרינה
  • 7:58 - 8:00
    אם מתייחסים אליו
    לפי מכניקת הקוונטים.
  • 8:00 - 8:03
    התעקמות המרחב-זמן
    סביב חור שחור
  • 8:03 - 8:08
    מעוררת תנודה קוונטית מכנית
    שאותה מקרין החור השחור.
  • 8:08 - 8:11
    חישוב מדויק דומה
    שערכו הוקינג וגארי גיבנס
  • 8:11 - 8:14
    מראה שאם קיימת אנרגיה אפלה
    בחלל ריק,
  • 8:14 - 8:17
    הרי שכל היקום פולט קרינה.
  • 8:17 - 8:21
    האנרגיה שבחלל הריק מעוררת לחיים
    תנודות קוונטיות,
  • 8:21 - 8:23
    אז אפילו שהיקום
    ימשיך להתקיים לנצח,
  • 8:23 - 8:26
    וקרינת החומר הרגילה
    עתידה להידלדל,
  • 8:26 - 8:30
    תמיד תהיה קרינה כלשהי,
    תנודות תרמיות כלשהן,
  • 8:30 - 8:32
    אפילו בחלל ריק.
  • 8:32 - 8:38
    המשמעות היא שהיקום הוא
    כמו מיכל גז שקיים לנצח.
  • 8:38 - 8:40
    מהן ההשלכות?
  • 8:40 - 8:43
    השלכה זו נחקרה ע"י בולצמן,
    עוד במאה ה-19.
  • 8:43 - 8:48
    הוא אמר שהאנטרופיה מתגברת
    כי יש הרבה יותר דרכים
  • 8:48 - 8:51
    שבהן היקום עשוי להיות
    בעל אנטרופיה גבוהה מאשר נמוכה.
  • 8:51 - 8:54
    אבל זאת קביעה הסתברותית.
  • 8:54 - 8:56
    סביר שהאנטרופיה תגדל,
  • 8:56 - 8:58
    וזאת סבירות עצומה.
  • 8:58 - 9:00
    זה לא משהו
    שצריך לדאוג לגביו,
  • 9:00 - 9:03
    שכל האוויר באולם הזה
    יתרכז בחלק אחד
  • 9:03 - 9:06
    וכולנו ניחנק.
    זה מאד מאד בלתי-סביר.
  • 9:06 - 9:10
    אבל אם ינעלו את הדלתות
    ויכלאו אותנו כאן לנצח,
  • 9:10 - 9:12
    זה יקרה.
  • 9:12 - 9:14
    כל מה שמתאפשר,
  • 9:14 - 9:17
    כל תצורה שמתאפשרת למולוקולות
    להשיג באולם זה,
  • 9:17 - 9:19
    תושג, בסופו של דבר.
  • 9:19 - 9:24
    אז בולצמן אומר שאפשר להתחיל
    יקום חדש מתוך חוסר-איזון תרמי,
  • 9:24 - 9:27
    הוא לא ידע על המפץ הגדול
    או על התפשטות היקום,
  • 9:27 - 9:30
    הוא חשב שהמרחב והזמן
    הוסברו כבר ע"י אייזק ניוטון,
  • 9:30 - 9:32
    שהם מוחלטים
    ותקועים ככה לנצח.
  • 9:32 - 9:36
    אז הרעיון שלו,
    שביקום הטבעי מולקולות האוויר
  • 9:36 - 9:40
    מפוזרות באופן שווה בכל מקום,
    קיימות בכל מקום.
  • 9:40 - 9:43
    אבל בהיותו בולצמן הוא ידע
    שאם מחכים מספיק,
  • 9:43 - 9:45
    התנודות האקראיות של מוקולות אלה
  • 9:45 - 9:50
    תביא אותן לבסוף לתצורות של
    אנרגיה נמוכה, אנטרופיה נמוכה.
  • 9:50 - 9:54
    ואז, כמובן, באופן טבעי
    הן תחזורנה להתפשט.
  • 9:54 - 9:57
    אז האנטרופיה לא תמיד
    חייבת לגדול,
  • 9:57 - 9:59
    תנודות יכולות להתקיים
    גם באנטרופיה נמוכה,
  • 9:59 - 10:03
    מצבים מאורגנים יותר.
  • 10:03 - 10:07
    על יסוד הנחה זו, בולצמן מפתח
    שני רעיונות בעלי צליל מודרני,
  • 10:07 - 10:10
    ריבוי היקומים ועקרון האנטרופיה.
  • 10:10 - 10:14
    הוא אומר, הבעיה עם חוסר האיזון התרמי
    היא שאיננו מסוגלים לחיות בו.
  • 10:14 - 10:17
    זיכרו:
    החיים עצמם תלויים בחץ הזמן.
  • 10:17 - 10:20
    לא נוכל לעבד מידע,
    לנהל חילוף-חומרים
  • 10:20 - 10:23
    ולחיות כרגיל
    אם נחיה בחוסר-איזון תרמי.
  • 10:23 - 10:27
    אז אם תדמיינו יקום עצום,
    יקום אינסופי,
  • 10:27 - 10:29
    עם חלקיקים שמתנגשים ביניהם
    באופן אקראי,
  • 10:29 - 10:33
    תהיינה מידי פעם תנודות וחזרות
    למצבי אנטרופיה נמוכה
  • 10:33 - 10:34
    ואחר זה יירגע.
  • 10:34 - 10:36
    אבל תהיינה גם תנודות גדולות,
  • 10:36 - 10:41
    מידי פעם ייווצרו כוכב-לכת,
    שמש או גלקסיה,
  • 10:41 - 10:43
    או מאה מיליארד גלקסיות.
  • 10:44 - 10:48
    בולצמן אומר שאנו נחיה
    רק בחלק מריבוי היקומים,
  • 10:48 - 10:52
    החלק שבו יש מערך אינסופי
    של חלקיקים שעוברים תנודות,
  • 10:52 - 10:55
    שבו החיים מתאפשרים.
    זה קורה באזורי אנטרופיה נמוכה,
  • 10:55 - 11:00
    ואולי היקום שלנו אחד הדברים
    שקורים מפעם לפעם.
  • 11:00 - 11:03
    שיעורי הבית שלכם הם
    לחשוב על זה היטב,
  • 11:03 - 11:05
    ולהרהר במשמעויות.
  • 11:05 - 11:09
    קארל סאגאן נודע באמירתו
    שכדי להכין פשטידת תפוחים,
  • 11:09 - 11:11
    צריך קודם כל להמציא את היקום.
  • 11:11 - 11:13
    אבל הוא לא צדק.
  • 11:13 - 11:15
    בתרחיש של בולצמן,
  • 11:15 - 11:17
    אם רוצים פשטידת תפוחים,
    צריך פשוט לחכות
  • 11:17 - 11:20
    עד שתנודת אטומים אקראית
    תכין פשטידת תפוחים.
  • 11:20 - 11:21
    (צחוק)
  • 11:21 - 11:23
    זה יקרה בתדירות גבוהה בהרבה
  • 11:23 - 11:27
    מאשר תנודת האטומים האקראית
    שתיצור מטע תפוחים,
  • 11:27 - 11:31
    קצת סוכר, תנור,
    ואז תכין לכם פשטידת תפוחים.
  • 11:31 - 11:36
    אז לתרחיש הזה יש תחזיות,
    והתחזיות הן
  • 11:36 - 11:39
    שהתנודות שיוצרות אותנו
    הן מזעריות.
  • 11:39 - 11:44
    אפילו אם אתם מדמיינים
    שהאולם הזה אמיתי,
  • 11:44 - 11:47
    ושאנחנו כאן ויש לנו
    לא רק זכרונות,
  • 11:47 - 11:50
    אלא גם רשמים לפיהם
    בחוץ ישנו משהו בשם "קאלטק",
  • 11:50 - 11:52
    ב"ארצות הברית" שב"גלקסיית שביל החלב",
  • 11:52 - 11:56
    קל הרבה יותר לרשמים אלה
    ליווצר במוחכם בעקבות תנודות
  • 11:56 - 11:59
    מאשר להיווצר אקראית בפועל
    ולהפוך ל"קאלטק",
  • 11:59 - 12:01
    לארצות הברית ולגלקסיה.
  • 12:01 - 12:04
    הבשורות הטובות הן שלפיכך,
    התרחיש הזה אינו עובד,
  • 12:04 - 12:06
    הוא אינו נכון.
  • 12:06 - 12:09
    התרחיש צופה שצריכה להיות
    תנודה מזערית
  • 12:09 - 12:10
    אפילו אם משמיטים את הגלקסיה,
  • 12:10 - 12:13
    לא נקבל מאה מיליארד
    גלקסיות נוספות.
  • 12:13 - 12:16
    גם פיינמן הבין זאת.
    פיימנן אומר:
  • 12:16 - 12:19
    "לפי ההנחה שהעולם הינו תנודה,
  • 12:19 - 12:22
    "הרי שלפי כל התחזיות,
    אם נתבונן בחלק מהעולם
  • 12:22 - 12:24
    "שמעולם לא ראינו עד אז,
    נגלה שהוא מבולגן,
  • 12:24 - 12:26
    "שלא כמו בחלק שזה עתה
    צפינו בו." אנטרופיה גבוהה.
  • 12:26 - 12:30
    "אם הסדר שלנו נובע מתנודות,
    לא נצפה לסדר בשום מקום,
  • 12:30 - 12:32
    "פרט למקום בו זיהינו אותו
    זה עתה.
  • 12:32 - 12:35
    "לכן, המסקנה היא,
    שהיקום איננו תנודה."
  • 12:36 - 12:39
    זה טוב, והשאלה היא,
    מהי התשובה הנכונה?
  • 12:39 - 12:40
    אם היקום איננו תנודה,
  • 12:40 - 12:43
    מדוע ליקום הקדום היתה
    אנטרופיה נמוכה?
  • 12:43 - 12:46
    הייתי שמח להשיב על כך,
    אבל זמני תם.
  • 12:46 - 12:48
    (צחוק)
  • 12:48 - 12:50
    הנה היקום שעליו אנו
    מספרים לכם,
  • 12:50 - 12:53
    לעומת היקום שקיים בפועל.
  • 12:53 - 12:55
    כבר הראיתי לכם את התמונה הזאת.
  • 12:55 - 12:59
    היקום מתפשט מזה 10
    מיליארד שנה בערך, ומתקרר.
  • 12:59 - 13:02
    אך כיום ידוע לנו מספיק על
    עתיד היקום,
  • 13:02 - 13:03
    ואנו יכולים לומר הרבה יותר.
  • 13:03 - 13:05
    אם האנרגיה האפלה תמשיך להתקיים,
  • 13:05 - 13:09
    השמשות סביבנו יכלו את הדלק
    הגרעיני שלהן ויפסיקו לבעור,
  • 13:09 - 13:11
    הם יפלו לתוך חורים שחורים.
  • 13:11 - 13:15
    נחיה ביקום שבו יש רק
    חורים שחורים.
  • 13:15 - 13:18
    היקום הזה ישרוד
    10 בחזקת 100 שנה,
  • 13:18 - 13:21
    הרבה יותר זמן
    מאשר היקום הקטן שלנו.
  • 13:21 - 13:23
    העתיד ארוך הרבה יותר
    מאשר העבר.
  • 13:23 - 13:26
    אך אפילו חורים שחורים
    אינם מתקיימים לנצח. הם יימוגו,
  • 13:26 - 13:29
    ולא יישאר דבר
    פרט לחלל ריק.
  • 13:29 - 13:32
    החלל הריק הזה יתקיים
    למעשה לנצח.
  • 13:32 - 13:36
    אבל שימו לב, שהיות שחלל ריק
    פולט קרינה,
  • 13:36 - 13:39
    יש בעצם תנודות תרמיות
    והמחזור יתחיל שוב
  • 13:39 - 13:43
    עם כל הצירופים האפשריים
    של דרגות החופש
  • 13:43 - 13:45
    שקיימות בחלל ריק.
  • 13:45 - 13:47
    אז אפילו שהיקום קיים לנצח,
  • 13:47 - 13:51
    יש מספר סופי בלבד של דברים
    שיכולים להתרחש בו,
  • 13:51 - 13:56
    כולם יקרו בתקופה שווה
    ל-10 בחזקת 10 בחזקת 120 שנה.
  • 13:56 - 13:58
    אז הרי לכם שתי שאלות:
  • 13:58 - 14:02
    אחת: אם היקום קיים
    10 בחזקת 10 בחזקת 120 שנה,
  • 14:02 - 14:06
    מדוע אנו נולדים ב-14 מיליארד
    השנים הראשונות שלו,
  • 14:06 - 14:09
    בזוהר החמים הנוח
    שבעקבות המפץ הגדול?
  • 14:09 - 14:12
    מדוע לא בחלל ריק?
  • 14:12 - 14:15
    אולי תאמרו שאין שם דבר
    שיתמוך בחיים, אבל זה לא נכון.
  • 14:15 - 14:18
    אולי תהיו תנודה אקראית
    שתיצור יש מאין.
  • 14:18 - 14:20
    מדוע אינכם כאלה?
  • 14:20 - 14:22
    גם אלו שיעורי בית בשבילכם.
  • 14:22 - 14:24
    אז כפי שאמרתי,
    אינני יודע מהי התשובה,
  • 14:24 - 14:26
    אציג לכם את התרחיש
    האהוב עלי:
  • 14:26 - 14:29
    אולי זה המצב
    ואין שום הסבר,
  • 14:29 - 14:32
    זאת עובדה פשוטה אודות היקום,
    שעלינו לקבל
  • 14:32 - 14:34
    ולהפסיק לשאול שאלות.
  • 14:34 - 14:35
    (צחוק)
  • 14:35 - 14:39
    ואולי המפץ הגדול
    איננו ראשית היקום.
  • 14:39 - 14:42
    ביצה שלמה היא תצורה
    של אנטרופיה נמוכה
  • 14:42 - 14:45
    אך כשאנו פותחים את המקרר
    איננו אומרים:
  • 14:45 - 14:49
    "כמה מפתיע למצוא את תצורת
    האנטרופיה הנמוכה הזאת במקרר."
  • 14:49 - 14:51
    זה משום שביצה
    איננה מערכת סגורה.
  • 14:51 - 14:53
    היא באה מהתרנגולת.
  • 14:53 - 14:57
    אולי היקום בא מיקום-תרנגולת.
  • 14:57 - 14:58
    (צחוק)
  • 14:58 - 15:00
    אולי יש משהו,
    שבאופן טבעי,
  • 15:00 - 15:03
    כתוצאה מהתפתחות לפי חוקי הפיזיקה,
  • 15:03 - 15:07
    הוליד יקום כמו שלנו,
    בתצורת אנטרופיה נמוכה.
  • 15:07 - 15:09
    אם זה נכון,
    זה יקרה שוב ושוב,
  • 15:09 - 15:12
    ואנו חלק מריבוי-יקומים
    גדול יותר.
  • 15:12 - 15:13
    זהו התרחיש האהוב עלי.
  • 15:13 - 15:17
    המארגנים ביקשו ממני לסיים
    עם איזו השערה נועזת.
  • 15:17 - 15:21
    ההשערה הנועזת שלי היא
    שההיסטוריה תצדיק אותי לחלוטין,
  • 15:21 - 15:22
    (צחוק)
  • 15:22 - 15:27
    ובעוד 50 שנה כל רעיונותי
    הפרועים בהווה יתקבלו כאמיתות
  • 15:27 - 15:29
    ע"י המדענים והקהילות החיצוניות,
  • 15:29 - 15:32
    וכולם יאמינו שיקומנו הקטון
  • 15:32 - 15:34
    הוא רק חלק זעיר
    מריבוי-יקומים גדול יותר,
  • 15:34 - 15:38
    ועוד יותר טוב:
    אנו נבין מה קרה במפץ הגדול
  • 15:38 - 15:42
    ותהיה לנו תיאוריה שנוכל
    להשוותה לתצפיות.
  • 15:42 - 15:46
    זאת תחזית. אולי אני טועה,
    אבל אנו, המין האנושי, תוהים,
  • 15:46 - 15:48
    איך היה היקום,
  • 15:48 - 15:51
    מדוע הוא כפי שהוא,
    כבר שנים רבות.
  • 15:51 - 15:54
    מרגש לחשוב שיום אחד
    אולי סוף-סוף נדע את התשובה.
  • 15:54 - 15:55
    תודה לכם.
  • 15:55 - 16:00
    (מחיאות כפיים)
Title:
חקר היקום וחץ הזמן - שון קרול - TEDxקאלטק
Description:

הרצאה זו ניתנה בארוע TEDx מקומי, שהופק בנפרד מועידות TED.

תחומי המחקר של שון קרול משתרעים על פני מספר תחומים בפיזיקה התיאורטית, ומתמקדים בחקר היקום, פיזיקת החלקיקים והיחסות הכללית, בדגש מיוחד על החומר האפל, האנרגיה האפלה ומקור היקום.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDxTalks
Duration:
16:06

Hebrew subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.