ליוונים העתיקים היה רעיון מעולה
היקום הוא פשוט.
לדעתם,
כל מה שהיה צריך כדי ליצור אותו היו ארבעה יסודות:
אדמה,
אויר,
אש,
ומים.
התאוריות אומרות, שהוא יפיפיה.
יש לו פשטות ואלגנטיות.
היא אומרת שעל ידי שילוב
ארבעת היסודות הפשוטים האלה בדרכים שונות,
אתם יכולים ליצור את כל הגיוון הנפלא של היקום.
אדמה ואש לדוגמה,
נותנים לכם דברים יבשים.
אויר ומים, דברים רטובים.
אבל התאוריות אומרות, שהיתה לה בעיה.
היא לא חזתה שום דבר שניתן למדידה,
ומדידה היא הבסיס למדע ניסויי.
וגרוע יותר, התאוריה היתה שגויה.
אבל המדענים היו מדענים מעולים של החשיבה
ובמאה ה 5 לפני הספירה,
ליוזיפוס ממילטוס הגה
את אחד הרעיונות המדעיים שהחזיקו הכי הרבה זמן אי פעם.
כל מה שאנחנו רואים עשוי
מחלקים זעירים ואינדיבידואלים של חומר שנקראים אטומים.
התאוריה הזו פשוטה ואלגנטית,
ויש לה את היתרון
על פני תאוריית האדמה, אויר, אש ומים
של להיות נכונה.
מאות של מחשבות וניסויים מדעיים
הוכיחו שהיסודות האמיתיים,
דברים כמו מימן,
פחמן,
וברזל,
יכולים להיות מפורקים לאטומים.
בתאוריה של ליוסיפוס, האטום הוא החלקיק
הבלתי נראה הקטן ביותר שעדיין ניתן לזיהוי
כמימן,
פחמן,
או ברזל.
הדבר היחידי השגוי ברעיון של ליוסיפיוס
הוא שאטומים, הם למעשה, ברי חלוקה.
מה עוד, רעיון האטומים שלו מסתבר
שמסביר רק חלק קטן
ממה שהיקום עשוי ממנו.
מה שנראה כחומר הרגיל של היקום
הוא, למעשה, די נדיר.
האטומים של ליוסיפיוס, והדברים שהם עשויים ממנו,
הם למעשה רק 5%
ממה שאנחנו יודעים שיש שם.
הפיסיקאים יודעים ששאר היקום,
95% ממנו,
הוא יקום אפל,
עשוי מחומר אפל ואנרגיה אפלה.
איך אנחנו יודעים את זה?
ובכן, אנחנו יודעים מפני שאנחנו צופים בדברים
ואנחנו רואים אותם.
זה אולי נראה מאוד פשטני,
אבל זה למעשה די עמוק.
כל הדברים שעשויים מאטומים הם נראים.
אור חוזר מהם, אנחנו יכולים לראות אותם.
כשאנחנו מביטים לחלל,
אנחנו רואים כוכבים וגלקסיות.
חלקם, כמו זה שאנחנו חיים עליו,
הם ספירלות יפיפיות, שמסתובבות בחינניות בחלל.
כשמדענים מדדו לראשונה את התנועה
של קבוצות של גלקסיות בשנות ה30,
ומדדו את כמות החומר שהן הכילו,
היתה להם הפתעה.
הם מצאו שאין מספיק חומר נראה
בקבוצות האלה כדי להחזיק אותן יחד.
מדידות מאוחרות יותר של גלקסיות בודדות
אישרו את התוצאה המבלבלת הזו.
פשוט אין מספיק חומר נראה לעין בגלקסיות
לספק מספיק כוח משיכה להחזיק אותן יחד.
ממה שאנחנו יכולים לראות,
הן אמורות להתפרק, אבל הן לא.
אז חייב להיות חומר שם
שאנחנו לא יכולים לראות.
אנחנו קוראים לחומר הזה חומר אפל.
העדות הטובה ביותר לחומר אפל היום
באה מהמדידות של משהו
שנקרא קרינת רקע קוסמית,
הזוהר השיורי של המפץ הגדול,
אבל זה סיפור אחר.
כל העדויות שיש לנו
אומרות שחומר אפל נמצא שם בחוץ
והוא רוב החומר
בגלקסיות הספירליות היפיפיות האלו
שממלאות את השמיים.
אז איפה זה משאיר אותנו?
ידענו מזמן שהשמיים
לא מסתובבים סביבנו
ושאנחנו תושבים של פלנטה די רגילה,
שמקיפה כוכב די רגיל,
בזרוע ספירלית של גלקסיה די רגילה.
הגילוי של חומר אפל לקח אותנו
צעד אחד הלאה ממרכז העניינים.
זה אמר לנו שהחומר ממנו אנחנו עשויים
הוא רק חלק מההרכב של היקום.
אבל עוד הגיע.
בתחילת המאה,
מדענים שחקרו את המחוזות הרחוקים של היקום
אישרו שלא רק שהכל מתרחק
מכל דבר אחר,
כמו שמצפים מיקום
שהתחיל בפיצוץ חם ודחוס,
אלא שההתפשטות של היקום
נראת גם כמאיצה.
מה בנוגע לזה?
או שיש איזה סוג של אנרגיה
שדוחפת את התאוצה הזו,
בדיוק כמו שאתם מספקים אנרגיה להאיץ מכונית,
או שכוח המשיכה לא מתנהג כמו שאנחנו חושבים.
רוב המדענים חושבים שזו התשובה הראשונה,
שיש איזה שהוא סוג של אנרגיה שדוחפת את התאוצה,
והם קראו לה אנרגיה אפלה.
המדידות הטובות ביותר כיום מאפשרות לנו לחשב
בדיוק כמה מהיקום אפל.
זה נראה שאנרגיה אפלה היא
בערך 68% מהיקום
וחומר אפל הוא בערך 27%,
מה שמשאיר רק 5% בשבילנו
וכל דבר אחר שאנחנו יכולים לראות.
אז ממה עשוי החומר האפל?
אנחנו לא יודעים ,
אבל יש תאוריה אחת, שנקראת סופרסימטריה,
שיכולה להסביר חלק מזה.
סופרסימטריה, או סוסי בקיצור,
מנבאת תחום שלם של חלקיקים חדשים,
חלקם יכולים להרכיב את החומר האפל.
אם נמצא עדויות לסוסי,
נוכל לעבור מלהבין 5% מהיקום שלנו,
הדברים שאנחנו יכולים לראות למעשה,
לבערך שליש.
לא רק ליום עבודה.
אנרגיה אפלה תהיה כנראה קשה יותר להבנה,
אבל יש כמה תאוריות השערתיות שם
שאולי יראו את הדרך.
בינהן יש תאוריות שחוזרות
לרעיון הגדול של היוונים העתיקים,
הרעיון שהתחלנו איתו לפני מספר דקות,
הרעיון שהיקום צריך להיות פשוט.
התאוריות האלה מנבאות שיש רק אלמנט אחד
ממנו נובע על הגיוון הנפלא של היקום,
מיתר רוטט.
הרעיון הוא שכל החלקיקים שאנחנו מכירים היום
הם פשוט הרמוניות שונות של המיתר.
לצערנו, תאוריות המיתרים היום
הן, עדיין, בלתי ניתנות לניסוי.
אבל, עם כל כך הרבה יקום שמחכה לחקירה,
הרף הוא גבוה.
האם כל זה גורם לכם להרגיש קטנים?
זה לא צריך.
במקום, אתם צריכים להנות
מהעובדה, שככל שאנחנו יודעים,
אתם חברים במין היחידי ביקום
שמסוגל אפילו להתחיל לקלוט את הפלאים שלו,
ואתם חיים בזמן הנכון
כדי לראות את ההבנה שלנו מתרחבת.