היקום:  פרק 1 – חומר (חלק ב)

DANIEL ASSA                             

Israel. Givatayim, 90 Shenkin St. 5330801

Email: AssaDany@Gmail.com   Blog: DanielAssa.com    Cell. 972-52-6553999    

Israel. Givatayim: September 6, 2023

היקום:  פרק 1 – חומר (חלק ב)

איון

תופעת טבע קיצונית עוד יותר מהפיכות היא תופעת האיון, שבה חומר רגיל נעלם לכאורה לאחר מפגש עם אנטי-חומר שנעלם לכאורה גם הוא (כמו כן נוצרת במפגש אנרגיה וחלקיקים אחרים). אנטי חומר הוא חומר רגיל, רק שמטענו האלקטרו-מגנטי הפוך מזה של חומר מקביל. למשל: אלקטרון של חומר רגיל נושא מטען שמוגדר כשלילי. אלקטרון של אנטי חומר (נקרא-פוזיטרון) נושא מטען שמוגדר כחיובי (כמו של הפרוטון) והינו חלקיק בעל תכונות אחרות זהות לחלוטין לאלקטרון.

לדעתי, ואני חוזר על הכלל שמנחה אותי, וקצת מרחיב אותו – שום דבר אינו נכחד לעולם ושום דבר לא נוצר יש מאין מאז המפץ הגדול. ההסבר להפיכתו של חומר אחד לאחר,  וההסבר לאיון של  חומר ואנטי חומר תוך יצירת אנרגיה וחלקיקים אחרים נעוץ בשינוי התכונות של החלקיקים עקב מפגש אלים ביניהם. במקרים מסוימים נוצרים חלקיקים חדשים שביכולתנו לזהות ובמקרים אחרים התכונות החדשות שנרכשו הופכות את החלקיקים לבלתי ניתנים לזיהוי על ידנו. החומר עצמו אינו נעלם בתהליך, הוא רק רוכש תכונות חדשות שגורמות לכך שאיננו מזהים את החלקיקים החדשים (בין עם באמצעות החושים שלנו ובין עם באמצעות מכשירים). השינויים בחלקיקים הם בעיקרם שינויים בתכונות המובנות (Built In) – כמו כמות חומר יסוד בחלקיקים החדשים, צפידות, גיאומטריה ואנרגיה פנימית.

דואליות

שאלה חשובה ומעניינת בקשר למהות החומר היא – "האם רכיב תת אטומי כמו למשל אלקטרון או פוטון, הוא חלקיק (כלומר חומרי) או גל (כלומר אינו עשוי מחומר) ? הדעות בעניין זה היו חלוקות במשך שנים רבות עד שניתנה תשובה מאוד מעניינת אך מוסכמת.

להלן חלק מהטיעונים בעד ונגד התשובות האפשריות:

אם הרכיב התת אטומי הוא חלקיק, אזי כיצד ייתכן שבמדידות שונות מתגלות ברכיב תכונות אופייניות לגלים בלבד, כמו עקיפה, שבירה או התאבכות ?

אם הרכיב התת אטומי הוא גל, אזי כיצד ייתכן שבמדידות שונות מתגלות ברכיב תכונות אופייניות לחומרים בלבד, כמו מסה או משקל אטומי ?

הפתרון המפתיע שמקובל  כיום על המדענים הוא שהרכיבים האטומיים הם גם גלים וגם חלקיקים, ומדידות שונות יגלו תכונות שונות. למעשה התיאוריה הפיזיקלית השלטת כיום בתחום של הקטן ביותר (בניגוד לתורת היחסות הכללית שעוסקת בגדול ביותר) היא תורת השדות, שמבחינתה אין חשיבות של ממש לשאלת הדואליות גל-חלקיק. תורת השדות מבחינה בין החלקיקים לפי הספין שלהם – ספין במספר שלם או ספין במספר חלקי.

אינני בא לסתור אף תורה מדעית קיימת אך ברצוני להוסיף ולהדגיש, שלדעתי הרכיבים התת אטומיים הם בראש ובראשונה חומר, כפי שהגדרתי אותו בראשית מאמר זה. המדידות מסוגים שונים שאנו מבצעים על הרכיבים התת אטומיים חושפות את התכונות הראשוניות ואת התכונות הנרכשות של אותה פיסת חומר נמדדת. לפיכך, מדידה מסוג א' למשל תחשוף תכונה כמו מסה שאופיינית לחלקיק, מדידה מסוג ב' תחשוף תכונה כמו התאבכות שאופיינית לגל, ומדידה מסוג ג' תחשוף תכונה כמו ספין, שלפי תורת השדות קובעת האם החלקיקים הם פרמיונים או בוזונים.

לכך ברצוני להוסיף שלדעתי, מקורה של התנועה הגלית של חומר הוא בצפיפות המרחב בו הוא נע. המרחב בולם חלקית את ההתקדמות החומר וגורם לכיווץ מהלך התנועה. בכך, תנועה שהיא לכאורה בקו ישר הופכת לתנועה גלית שכיוון ההתקדמות שלה ישר ( כמובן ישר במובנו היחסותי).

האור למשל, שמגיע אלינו מהעבר הרחוק, מתאפיין בירידה בעוצמתו לאורך זמן. הפוטון עובר מתנועה עוצמתית שצבעה כחול לתנועה שעוצמתה מתונה יותר וצבעה אדום (כמובן ללא שינוי במהירות התנועה הנמדדת). הסיבה לכך היא לדעתי, הקטנה משמעותית  בצפיפות המרחב שעבר האור, מצפיפות מרחב רבה עקב מבנה ספרי קטן יחסית של היקום בסמוך למפץ הגדול, למבנה ספרי גדול יחסית לאחר התפשטות היקום במיליארדי השנים שעברו מאז המפץ הגדול. זאת כמובן, בתוספת להשפעת התרחקות הגלקסיות זו מזו שמקורה גם הוא בהתרחבות היקום.

חומר אפל

לדעתי, חומר אפל הינו חומר רגיל לכל דבר ועניין. כמו כל החומר ביקום הוא קיבל את תכונותיו מאירוע המפץ הגדול או רכש את חלקם בהמשך. למשל, לחומר האפל יש מסה שמקורה בתכונה שלו שגורמת לו להגיב לנוכחות של שדה היגס. לחומר אפל יש בעיקרון את התכונות של חומרים אחרים שמוכרים לנו, למעט תכונה אחת – חומר אפל אינו מייצר אינטראקציה עם פוטונים של אור – ולכן איננו רואים אותו אלא רק חשים בנוכחותו כתוצאה ממעורבותו בעיקום המרחב, ובשל היות תנועתו מושפעת על ידי אותו מרחב שהוא תרם לעיקומו.

אנרגיה אפלה

מוסכם על המדענים שאנרגיה אפלה, למרות הדמיון בשם לחומר אפל, איננה חומר. לכן לא אתייחס כאן לאנרגיה זו. אקדיש לכך פסקה בפרק המתייחס ל"אנרגיה".

כתיבת תגובה