איך יקום אינסופי יכול לגדול?

גל היקר,

שמת לב שהצירוף "ידוע ש" נוטה להופיע בעיקר לפני דברים שאינם ידועים כלל ועיקר? האמת היא שאין לנו מושג אם היקום אינסופי או לא. קשה נורא למדוד. ולכן כשמדענים אומרים "היקום", הם בדרך כלל מתכוונים למשהו הרבה יותר צנוע.

למשהו הזה קוראים בעברית "היקום הנצפה", אך זהו תרגום מבלבל של המונח האנגלי. תרגום מדויק יותר הוא "היקום בר־הצפייה", שכן לא מדובר באותו חלק של היקום שבו אנו צופים, אלא באותו חלק שבו אנו מסוגלים לצפות. החלק הקרוב. זה שנמצא סביבנו בערך עד מרחק של 46 ביליון שנות אור. כמה מאות ביליוני גלקסיות, בכל אחת ביליונים ואף טריליונים של שמשות, וזה הכל. סביר מאד שהיקום ממשיך מעבר למרחק הזה, אבל אנחנו לא יכולים לראות מה קורה שם. ולא כי אין לנו טלסקופים טובים, אלא כי האור צעיר מדי.

החלל. כשמדענים אומרים "היקום" הם לרוב מתכוונים לגלקסיות שאנחנו מצליחים לראות צילום: shutterstock

לא ניכנס כרגע לפרטים, אבל יש לנו כל הסיבות להאמין שהאור עצמו, כמו אחיו הגדולים החלל והזמן, בן קצת פחות מ־14 ביליון שנה. אז אירע המפץ הגדול, והעולם התחיל להתנהג לפי החוקים שהפיזיקה מנסה לגלות. שום דבר שקרה לפני כן, אם בכלל יש משמעות לביטוי "לפני המפץ", לא יכול להשפיע על כל מה שקרה וקורה אחריו. וזה כולל אותנו ואת הטלסקופים שלנו.

וזה אומר שאנחנו לא יכולים לראות דברים שנמצאים מעבר למרחק מסוים כי לאור שלהם לא היה מספיק זמן להגיע אלינו מאז המפץ הגדול. לכאורה, הגבול הזה אמור להיות במרחק של כמעט 14 ביליון שנות אור, אבל זה לא כל כך פשוט. היקום מתפשט.

אדווין האבל, אותו אסטרונום דגול שגילה שהיקום ממשיך מעבר לגלקסיית שביל החלב, גילה גם שלא רק שכל הדברים הרחוקים שרואים בטלסקופ מתרחקים מאיתנו בקצב מסחרר, אלא שככל שמשהו רחוק יותר כך הוא בורח מהר יותר. ומכך הוא הסיק שכולם בורחים מכולם, כמו צימוקים בעוגה שתופחת בתנור.

אז גם גבול הצפייה שלנו מתרחב, וכיום האור הזקן ביותר מגיע אלינו ממרחק 46 ביליון שנות אור. זה מאד מבלבל, כי זה אומר שדברים מתרחקים מאיתנו במהירות גבוהה ממהירות האור, אבל תורת היחסות מבטיחה לנו שזה בסדר - זה החלל עצמו שמתרחב.

זה היקום בר־הצפייה. כדור ברדיוס 46 ביליון שנות אור סביב כל צופה וצופה. ושום דבר שנמצא מחוץ לכדור הזה לא יכול להיקלט על ידך או להשפיע עליך בשום צורה. לפחות עד שנמציא את הפיזיקה מחדש, כפי שאנו נוטים לעשות לפעמים.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il