בהתאם לתיאוריה המדעית המקובלת היקום נוצר לפני כ 14 מיליארד שנה באירוע המכונה המפץ הגדול. כתוצאה מהתפוצצות, היקום התמלא בקרינה אלקטרומגנטית, הנודעת בשם קרינת הרקע הקוסמית. הקרינה הזאת מאופיינת באחידות הן בעוצמה והן בהרכב ספקטרום הצבעים שהוא כמעט קבוע בכל נקודה על פני הרקיע. אחידות זאת לא אמורה להתאפשר כל עוד האותות והחלקיקים בטבע נעים במהירות נמוכה או שווה למהירות האור. תופעה ייחודית זאת של התפשטות מהירה של היקום מיד לאחר המפץ הגדול הוסברה באמצעות מודל השדה האינפלציוני.

אבל, בעבודה שהוצגה בכנס 23 BASIC 20הראה פרופסור יהלום כי המבנה הנוכחי של המרחב-זמן המגביל כל תנועה למהירות האור קשור לצפיפות חומר נמוכה אבל לא בהכרח מתקיים בצפיפות חומר גבוהה, כפי שהייתה קיימת בראשית הבריאה.

במילים אחרות, במרחב-זמן אחר אין שום מניעה להאיץ חלקיקים למהירויות גבוהות הרבה יותר ממהירות האור, מה שאיפשר לחלקיקי החומר ביקום הקדום לבוא במגע זה עם זה ולהגיע לאחידות וכן איפשר לחומר להתפשט במהירות מה שגרם לירידה מהירה בצפיפות ולקריסת המבנה המרחב הקדום (האוקלידי) למבנה המרחב אותו אנו מכירים היום (הלורנציאני). הסבר זה מייתר את הצורך במודל השדה האינפלציוני.

אבל זאת לא הפעם היחידה בה מציע פרופסור יהלום פתרון אלגנטי, כזה שאינו נזקק למושגים פיזיקליים חדשים, אלא מרחיב את ההבנה של מושגים קיימים.

כל הפיזיקאים מסכימים היום כי ההתנהגות הנצפית של גלקסיות איננה תואמת את המסה שלהן, המסה של הגלקסיות אמורה להיות הרבה יותר גבוהה כדי להסביר את תנועת הכוכבים והגז שבהן (בעיקר במרחקים גדולים מהמרכז). ההסבר המקובל לתופעה הינו באמצעות מושג החומר האפל, המתייחס למסה לא נראית הגבוהה פי כמה מהמסה הנראית של הגלקסיה. עד היום הושקעו משאבים עצומים בניסיונות לגלות את טיב החומר האפל, אבל מאמצים אילו לא נשאו פרי.

פרופ' אשר יהלום קיבל ציון לשבח מאת הקרן למחקרי כבידה על ראיה נוספת לטענה שאין חומר אפל. ראייה זאת מבוססת על אפקט השיהוי.

כדי להבין מהו אפקט השיהוי יש לזכור שבטבע ההתרחשויות אינן מגיעות אלינו מידית, לדוגמא קרן שמש תגיע אלינו כ 8 דקות בקירוב לאחר יציאתה (כלומר אנו רואים את השמש לא כפי שהיא עכשיו אלא כפי שהייתה לפני 8 דקות), ובגלקסיות שהן גדולות יותר ממערכת השמש, המרחק מגיע למאות אלפי שנות אור והשיהוי בהתאם. טענתו היא שאם לוקחים בחשבון את השיהוי אין צורך בהנחת קיומו של החומר האפל כדי להסביר התנהגות גלקסיות.

מהו טיבו של אותו מרחב-זמן שאיפשר את אחידות הקרינה הקוסמית? ומהו בכלל מרחב-זמן?

איך אפקט השיהוי של התרחשויות בטבע יכול להסביר את חוסר ההתאמה בין מהירות כוכבים בגלקסיה ובין המסה שלה?

מה אנחנו יודעים, ומה אנחנו לא יודעים בפיזיקה ובאסטרופיזיקה?

ואיך כל זה קשור לאיכון תקלות ולרכב עתידני?

לשם כך, אארח כאן היום את פרופסור אשר יהלום, חוקר בתחום הפיזיקה התיאורטית, המשמש גם ראש מרכז המשתמשים במרכז למקורות קרינה על שם שלזינגר.

פרק זה הוא חלק מפודקאסט החוקרים של אוניברסיטת אריאל שמטרתו הפצת ידע ושיתוף במגוון מחקרים. פרופסור הדסה ליטמן-עובדיה עורכת את הפודקאסט, ומראיינת בכל פרק חוקר או חוקרת אשר מציגים את תחום ההתמחות שלהם ומביאים ממצאים חדשים ופורצי דרך ממחקריהם.

לצד ההשלכה היישומית של המחקרים, מוצגת גם השליחות החברתית שמאחוריהם.

הנכם מוזמנים להגיב, להציע, או לבקש לארח חוקרים בתחומים שונים.

ניתן לפנות במייל ל-hadassaho@ariel.ac.il